论国军标GJB1042A-2002《电磁继电器通用规范》

陈 俊，钱 渭，陈新军，李 奎，刘亚峰

(陕西群力电工有限责任公司陕西宝鸡721300)

1 概述

我国军用密封电磁继电器的标准最初是直接采用前苏联的标准，因当时军用密封电磁继电器技术和生产设备是全套从前苏联引进的，且国内没有统一的军用密封电磁继电器总规范或通用规范，所以当时国内的产品标准统称为产品技术条件(即全部由俄文翻译)。这些产品技术条件主要是20世纪50～60年代的，进入70年代后，根据国防工业发展和需求及国内军用密封电磁继电器的生产技术水平，由当时的第四工业机械部组织国内主要继电器生产企业(国营第七九二厂、国营第八九一厂等)和第四工业机械部电子标准化研究所等单位，依据前苏联标准和参考美欧军用标准的基础上，结合国内继电器的生产技术水平，制订和发布了国内最早的部级标准SJ891－1974《电磁继电器总技术条件》和SJ287－1974《电磁继电器试验方法》。在这之后的十几年中，国内电子、航天、航空的军用密封电磁继电器生产企业及地方国营的军用密封电磁继电器定点生产企业生产的产品全部执行这两项标准。

20世纪80年代中期，随着国防工业的现代化对高可靠军用密封电磁继电器要求的日益提高，由当时国防科学技术工业委员会组织国内继电器方面的专家成立了国家军用标准项目起草工作组，制订军用密封电磁继电器的国家军用标准草稿GJB××－××《有可靠性指标的电磁继电器总规范》，经过多次广泛征求意见和修改，并经过相关继电器生产厂家的试验验证，最后经过全国军用电子元器件标准化技术委员会审查，由国防科学技术工业委员会于1985年发布，1986年实施。GJB65－1985《有可靠性指标的电磁继电器总规范》(等同采用美军标MIL－R－39016C［1980］)，它是我国军用密封电磁继电器的第一个国家军用标准，而第二个国家军用标准GJB1042－1990《电磁继电器总规范》(等同采用美军标MIL－R－5757G［1986］)是1988年至1989年制订，由国防科学技术工业委员会于1991年发布，1991年实施。该标准贯彻实施十年之后，在总结标准十年贯彻和实施经验的基础上于1999年至2000年制订了GJB1042A－2002《电磁继电器通用规范》(等同采用美军标 MIL－R－5757H［1998］)，由中国人民解放军总装备部于2002年发布，2002年实施。该版标准是目前国内应用较广泛的军用电磁继电器标准。

2 GJB1042A-2002标准主要内容

2.1 GJB1042A－2002《电磁继电器通用规范》标准共有6章。第1章中规定了主题内容、适用范围，其内容包含标准适用于触点负载从低电平至额定值10A的密封电磁继电器(包括干簧继电器)。这些继电器适用于电子、通信及其它设备。

2.2 第2章包含标准的引用文件主要是国家标准、国家军用标准、行业标准，其中以国家军用标准为主要引用文件。

2.3 第3章是标准的核心技术要求，其内容包含总则、材料、电磁线、接口和结构、筛选、可焊性、密封、绝缘电阻、介质耐电压、电性能、温度冲击、冲击(规定脉冲)、振动、稳态加速度、引出端强度、磁干扰(当规定时)、触点粘接(只适用于干簧继电器)、线圈寿命、耐焊接热、盐雾或盐气(腐蚀)、过负载、寿命、中等电流、混合负载(只适用于高电平继电器)、机械寿命、耐溶剂、标志、玻璃绝缘子、加工质量。

在这些核心技术要求中规定了详细的技术要求和指标，如继电器应符合本规范和相关详细规范规定的所有要求，本规范的要求与相关详细规范不一致时，应以相关详细规范为准，任何所使用的材料的接收和认可，均不应理解为对继电器成品的保证接收;继电器的内外部金属零件禁止使用汞和汞化合物、禁止使用镁和镁化合物(触点除外)，金属零件电镀和其它加工处理后应达到耐腐蚀要求，但不得镀锌、镉、锡(只有铅的含量至少为3%时才可使用锡－铅镀层);应尽可能使用回收或环境保护优先的材料，只要这些材料能使继电器符合或优于本规范的要求，并能提高经济效益和降低成本;干簧继电器触点的平面应与继电器安装面成直角的两个侧面并且干簧继电器中使用的干簧管应符合本规范规定的性能要求，干簧管的引线不能用作引出端;承制方提供热浸焊料引出端时，热浸焊料引出端可以比规定的最大尺寸大0.05mm，毛刺是热浸渍工艺过程中的正常结果，毛刺比焊针直径尺寸小或焊钩内焊料堆积物不得超过焊钩内径尺寸一半应接收;引出端在电镀过程中必须进行绕线而引起的铜或其它底镀层轻微暴露是可接收的;产品筛选中规定产品失效的监测水平为接触电阻应不大于100Ω，断开触点间的电压应不小于开路电压的95%，筛选后的绝缘电阻不应小于10000MΩ;产品密封性中规定的干簧继电器应无泄漏现象，其它继电器空气漏率不得超过1×10－3Pa.cm3./s;产品绝缘电阻不应小于10000MΩ，在高电平寿命试验后应不小于1000MΩ;产品进行介质耐电压试验时的漏电流不得超过100μA，在高电平寿命试验后正常大气压或低气压下的介质耐电压测量值至少应为初始值的75%;产品的静态接触电阻不得超过0.05Ω、动作时间和释放时间应符合规定，对于具有多组触点的继电器，在每一动作和释放时间的测量过程中，从最快动触点闭合至最慢动触点闭合之间的时间差不得超过1ms;产品冲击试验和振动试验中规定产品的监测时间为闭合触点的断开不得超过10μs和断开触点的闭合或桥接不得超过1μs;产品过负载试验中规定产品试验中闭合触点间的电压降不应大于所加负载电压的5%，断开触点间的电压不应小于所加负载电压的95%;产品寿命试验中规定产品试验中触点失效的监测水平，对于低电平试验接触电阻不应大于100Ω，对于高电平试验不应大于所加负载电压的5%，断开触点间的电压应不小于所加负载电压的95%，试验后的静态接触电阻值不得超过规定初始值的两倍;产品中等电流试验中规定产品试验中触点失效的监测水平，闭合触点的接触电阻不应大于3Ω，断开触点间的电压应不小于所加负载电压的95%，试验后的静态接触电阻值不得超过规定极限值;混合负载试验过程中，闭合触点的循环过程接触电阻不应超过规定值，断开触点间电压不应小于所加负载电压的95%，试验后的静态接触电阻值不得超过规定的极限值;机械寿命试验后，动作和释放时间不应超过规定的极限值的120%等等。

2.4 第4章质量保证规定也是标准的核心技术内容，其内容包含检验分类、检验条件、校准计量系统、鉴定检验、质量一致性检验、检验方法等。

2.4.1 检验分类规定了鉴定检验、质量一致性检验和周期检验。检验条件应在GJB360A－1996中规定的“试验的标准大气条件”下进行，同时所有检验也可以在符合生产实际的环境条件下进行。电源在110%的规定试验负载电流下，电源调整率不得大于10%，直流电源的纹波电压不得大于5%，交流电源的频率变化应在规定频率的1%之内并且应是正弦波，波形系数在0.95～1.25之间。继电器测试使用的设备加到触点的负载为6V(直流或交流峰值)最大开路电压下不得超过10mA(阻性)。

2.4.2 鉴定检验应在鉴定机构批准的试验室中进行，继电器材料要求和接口与结构要求的合格证书与鉴定检验结果是鉴定检验报告的组成部分。鉴定检验表共分7组。第1组检验项目是“内部目检和机械检查、筛选、可焊性(3只样品)、介质耐电压、绝缘电阻、电性能、外部目检和机械检查(仅对2只样品进行尺寸和重量检查)、密封”，受检的样品数为所有样品，允许的失效数为0只，这一组的检验相当于继电器的正常交收检验。第2组检验项目是“温度冲击、耐溶剂、冲击(规定脉冲)、振动(正弦)、振动(随机)、稳态加速度、引出端强度、介质耐电压、绝缘电阻、电性能、密封”，受检的样品数为4只，允许的失效数为1只，这一组的检验是考核继电器的物理环境适应能力和结构强度。第3组检验项目是“磁干扰(当规定时)、线圈寿命、耐焊接热、盐雾或盐气(腐蚀)、介质耐电压、绝缘电阻、电性能、密封”，受检的样品数为4只，允许的失效数为1只，这一组的检验是考核继电器的设计能力和环境适应能力及结构强度。第4组检验项目是“过负载(最大直流阻性负载)、寿命(最大直流额定值负载，循环5×104次)、介质耐电压、绝缘电阻、电性能”，受检的样品数为4只，允许的失效数为1只，这一组的检验是考核继电器的过负载能力和其后的负载寿命能力。第5组检验项目是“寿命、介质耐电压、绝缘电阻、电性能”，受检的样品数为按详细规范规定的失效率等级和允许的失效数，从在表3中选定，这一组的检验是考核继电器的额定负载寿命能力。第6组检验项目是“中等电流、介质耐电压、绝缘电阻、电性能”，受检的样品数为4只，允许的失效数为1只，这一组的检验是考核继电器的设计能力和中等电流负载能力。第7组检验项目是“机械寿命、介质耐电压、绝缘电阻、动作和释放时间、外部目检”，受检的样品数为4只，允许的失效数为1只，这一组的检验是考核继电器的设计能力和结构工艺性及机械寿命能力。

2.4.3 质量一致性检验由A组检验、B组检验、C组检验组成。

2.4.4 A组检验即逐批检验或产品交货检验，A组检验分为 A1、A2、A3、A4分组:A1分组项目包含“振动(正弦)(当规定时)、振动(随机)(当规定时)、筛选(内部潮湿)、筛选(运行)”;A2分组项目包含“介质耐电压、绝缘电阻、电性能”;A3分组项目包含“可焊性”;A4分组项目包含“外部目检和机械检查、密封”。A1、A2、A4分组为100%检验，剔除所有不合格品，但A2分组的剔除不能超过5%。A3分组的可焊性应从每个检验批或A2分组电气失效的或由于其它性能判拒(不影响可焊性)而被拒收的继电器中随即抽取2只样品试验，如出现不合格，则认为该批不合格，但可焊性拒收批标准中还规定了相关的返工方案。

2.4.5 B组检验和C组检验组成周期检验，B组检验项目包含“振动(正弦)、混合负载、介质耐电压、绝缘电阻、电性能、外部目检”，样品应在经过A组检验并合格的检验批中抽取，每3个月抽样数为4只，不允许出现失效，对于“混合负载”试验项目如果中等电流不适用时，规定的低电平试验应按规定的寿命试验要求(见GJB1042A－2002的3.22)进行，只采用 GJB1042A －2002的 4.6.20.4的程序，另外只采用 GJB1042A －2002的4.6.20.4的程序中最大额定阻性电流。特别注意经受过B组检验的继电器不得按合同或订单交货。

2.4.6 C组检验由仍按鉴定检验表的规定执行，试验顺序不变，样品应在经过A组检验并合格的检验批中抽取，每24个月应按鉴定检验表规定的抽样数进行检验，允许的失效数应符合鉴定检验表的规定。

2.4.7 标准中规定的通用试验方法主要是引用GJB360A－1996《电子及电气元件试验方法》，只有密封试验引用了GJB548A－1996《微电子器件试验方法和程序》，感性负载应符合SJ20765－1999《实验室用28Vd.c.电感器总规范》。另外标准中还规定符合继电器自身特性的试验要求的详细规则，其中标准的4.6.3条“运行”明确规定试验的环境温度为室温(25℃);4.6.15条“触点粘接”规定继电器线圈加120%的额定电压，激励96小时，触点不加负载，在此周期结束时，继电器不受机械扰动，将线圈去激励、并规定测量释放时间，特别规定此试验可以作为线圈寿命试验的一部分进行;4.6.20.1条规定寿命中进行阻性负载试验继电器分为Ⅰ级和Ⅱ级，Ⅰ级是继电器应以(20±2)次每分的循环速率，闭合和断开时间大致相等的情况下经受1×105次循环，Ⅱ级是继电器应经受5×104次循环，循环速率为“闭合”为29s±3s，“断开”为1.5s±0.5s;4.6.22条“混合负载”，除另有规定外，对于鉴定检验，继电器应按 4.6.20.1 或 4.6.20.2 条规定进行试验，继电器应按4.2.5条规定进行安装，试验箱中的环境温度应为最高额定温度，线圈应以本规范规定的速率，以额定电压激励，断续工作制和脉冲工作制继电器应按规定工作，相同触点组的每个触点应加同类负载，每次循环中应监测触点的循环过程接触电阻，触点在承受额定阻性负载时可不作监测，触点应按下列规定加负载，但若下列规定的任何负载超过了触点额定负载，则负载应按详细规范规定，B组检验中，继电器应按下列的规定进行试验，但循环次数为10000次。应采用下列细则和特殊规定:最大静态接触电阻按3.10.1条规定;线圈激励电压为额定电压;循环速率为(10±1)次/分，线圈至少75%的时间接通;触点负载为100mA、28Vd.c.;监测为每次循环过程中，应在每组触点至少40%的闭合时间内监测接触电阻，至少40%的断开时间内监测开路电压;循环次数为50000次;环境温度至少为125℃。另外，对于两组触点的继电器应按下列规定试验:1号样品的第1组触点为28Vd.c.下0.1A 阻性，第 2 组触点为 28Vd.c.额定阻性负载、2号样品的第1组触点为28Vd.c.下0.3A感性负载(220mH)，第2组触点为28Vd.c.额定阻性负载、3号样品的第1组触点为28Vd.c.下0.5A阻性，第2组触点为28Vd.c.额定阻性负载、4号样品的第1组触点为28Vd.c.下0.1A阻性，第2组触点为28Vd.c.额定阻性负载;对于三组触点的继电器应按下列规定试验:1号样品的第1组触点为28Vd.c.下 0.1A 阻性，第2 组触点为28Vd.c.下 0.3A感性负载(220mH)，第3组触点为28Vd.c.额定阻性负载、2号样品的第1组触点为28Vd.c.下0.1A阻性，第2组触点为28Vd.c.下0.5A阻性，第3组触点为28Vd.c.额定阻性负载、3号样品的第1组触点为28Vd.c.下0.3A感性负载(220mH)，第2组触点为 28Vd.c.下 0.5A 阻性，第 3组触点为28Vd.c.额定阻性负载、4号样品的第1组触点为28Vd.c.额定阻性负载，第 2 组触点为 28Vd.c.下0.1A 阻性，第3组触点为28Vd.c.下0.3A 感性负载(220mH);对于四组触点的继电器应按下列规定试验:1号样品至4号样品的第1组触点为28Vd.c.下0.1A 阻性，第2组触点为28Vd.c.下0.3A 感性负载(220mH)，第 3组触点为 28Vd.c.下 0.5A 阻性，第4组触点为28Vd.c.额定阻性负载;对于六组触点的继电器应按下列规定试验:1号样品至6号样品的第1组触点为28Vd.c.下0.1A阻性，第2组触点为 28Vd.c.下 0.3A 感性负载(220mH)，第 3组触点为 28Vd.c.下 0.5A 阻性，第 4组触点为28Vd.c.额定阻性负载;第 5 组触点为 28Vd.c.下0.1A阻性，第6组触点为28Vd.c.额定阻性负载。

2.5 第5章中规定继电器的交货准备。其内容包括继电器的防护包装、装箱、标志等要求。

2.6 第6章中规定继电器的说明事项。其内容包括预定用途、使用注意事项、订货文件内容、密封、定义。

2.6.1 符合本规范的继电器预定使用于电子和通信设备，主要应用领域是飞机、导弹、宇宙飞船及地面支援电子通讯设备，也可用于其它军事装备中。符合本规范的继电器应在下列条件下正常工作:振动最大为294m/s2冲击980m/s2，温度范围为 －65℃ ～125℃。

2.6.2 使用注意事项明确规定低于线圈额定电压使用时将会损害继电器的动作。不得用继电器的转换触点将一个位置的接地负载转换到另一个位置接115V引出端。不得用继电器的转换触点转换相间负载或转换非同步交流电源间的负载。自保持继电器加在线圈上的脉冲电压不得低于线圈额定电压，不得给自保持和复归线圈同时加脉冲电压，脉冲电压的宽度应至少为继电器动作时间的3倍，否则，继电器可能会处于中位状态。符合本规范的继电器触点额定值定义为:低电平为10μA、50mV到 10mA、6V;中等电流为 10mA、6V到100mA、28V;高电平为100mA、28V以上。

2.6.3 订货文件应规定本规范的名称、编号、要求引用的相关标准、军用标志、详细规范的名称、编号、军用零件号、防护包装、装箱等级、专用识别标志、失效率等级标志等。

2.6.4 对于继电器的密封给出了一个比较详细的操作工艺，其内容包括初始抽真空度、继续抽真空和加热的最高环境温度及保持的时间、最终的真空度、祛除加热后的保持时间、冲入的保护气体等等。

2.6.5 术语定义主要采用GB/T2900.17《电工术语电气继电器》的相关内容，同时给出了附加密封剂、并绕绕组、线圈、闭合触点、断开触点、触点熔接、排气、规定的释放电压、气密式密封继电器、规定的保持电压、继电器工作、规定的动作电压、极化继电器、饱和、贮存寿命、硅酮、灵敏度的定义。另外还给出了几个主题词(关键词):交流线圈——a.c.Coil、全熔焊——all welded、晶体罩——full size crystal can、1/2 晶体罩——half size crystal can、气密式密封——hermatically sealed、低电平触点额定值——low level contact rating。

3 标准贯彻和实施中需要注意事项

3.1 该标准是无失效率等级的电磁继电器通用规范，也适用于干簧继电器，但其鉴定检验表的分组和试验项目与GJB65B－1999《有可靠性指标的电磁继电器总规范》基本相同。其中，只是在寿命试验组中的受检样品数不同，GJB65B－1999标准规定受检样品数是按失效率等级的初始鉴定级别确定，采用不同的失效率等级和允许的失效数进行组合，最终确定受检样品数。

3.2 标准中鉴定检验表第5组的第一项为过负载试验，该试验完成后应再进行5×104次的最大直流额定值电寿命，但在表角注中对于TO－5型和2.54mm间距的继电器(这里的2.54mm间距应是继电器的所有间距均为2.54mm)，可不作5×104次的最大直流额定值电寿命，如果继电器间距是小于2.54mm，应如何处理，目前国内各生产厂家也是按不作5×104次的最大直流额定值电寿命执行。

3.3 标准中中等电流的动作速率规定为20次/分钟，但国内实际的技术和工艺及材料的水平有限，所以各生产厂家都将动作速率调整为5次/秒。

3.4 在标准表2鉴定检验的第一组中，有三只样品进行可焊性的试验，但在表角注中又规定经过可焊性试验的样品不经受介质耐电压、绝缘电阻、电性能和密封试验，而第一组所有样品要分配到后续的各组进行试验，而后面各组都要进行介质耐电压、绝缘电阻、电性能和密封试验，所以标准的规定是有矛盾的。因此，我们目前采用的是三只可焊性样品应单独抽取且只作第一组的规定项目，而不和其它样品作后续各组的任何项目。新修订的GJB1513A－2009《混合和固体延时继电器通用规范》和GJB2888A－2011《有失效率等级的功率型电磁继电器通用规范》已按该方法进行调整。

3.5 对于标准中密封性的要求，首先标准规定的是产品的空气漏率不得超过 1 ×10－3Pa.cm3./s，如果某产品的详细规范中规定的空气漏率不得超过1×10－3Pa.cm3./s，应将产品的空气漏率按 GJB548A－1996《微电子器件试验方法和程序》的方法1014A或GJB5360A－1996《电子及电气元件试验方法》的方法112中相关公式换算为测量漏率后，进行试验(细检漏)并用实际测量漏率与换算测量漏率比较判断是否合格，注意对于电磁继电器规定的空气漏率值换算为测量漏率值都比原来要小一个数量级以上，即规定空气漏率不得超过1×10－3Pa.cm3./s，换算为测量漏率值比 1 ×10－4Pa.cm3./s还要小。如果某产品的详细规范中规定的是氦气漏率不得超过1 ×10－3Pa.cm3./s时，就直接对产品进行试验(细检漏)并用实际测量漏率与规定氦漏率比较判断是否合格。另外，对于粗检漏标准规定为GJB360A－1996《电子及电气元件试验方法》的方法112的试验条件A、B、D或GJB548A－1996《微电子器件试验方法和程序》的方法1014A的试验条件C，按标准规定这四种方法是等同的，但目前国内生产方使用的主要是按GJB360A－1996试验条件D进行粗检漏，而航天和航空的用户方对产品的进厂验收使用的是GJB548A－1996《微电子器件试验方法和程序》的方法1014A的试验条件C，在实际产品的交付中经常出现差异，航天和航空的用户方认为他们所有的试验条件比生产方使用试验条件严格，所以目前生产方为航天和航空的用户生产的产品，也按GJB548A－1996方法1014A的试验条件C进行试验。我们认为，此问题应由双方协商解决。

3.6 标准规定内外部零件表面不得镀锡，只有铅的含量至少为3%时才可使用锡－铅镀层，这里的锡主要是指纯锡，因为纯锡在常温常压常湿的环境下常期存放会长锡须，在零下几十度的环境下会变成锡粉，这些都会直接影响到继电器的性能。

3.7 对于4.6.22条“混合负载”项目标准规定只在B组检验中进行试验，而鉴定检验、A组检验和C组检验中都没有规定“混合负载”试验项目，但是在4.6.22条中又规定“……，对于鉴定检验，继电器应按4.6.20.1 或4.6.20.2 条规定进行试验，”我们认为这里的规定是错误的，建议在下一次修订时将其删去。另外对于B组检验中“混合负载”试验，如果继电器产品是一组触点时，则“混合负载”试验应按4.6.22 条中的“a)、b)、c)、d)、e)、f)、g)”各条规定执行，而继电器产品是两组触点、三组触点、四组触点和六组触点时，则“混合负载”试验应按4.6.22条中规定的两组触点继电器到六组触点继电器的方法进行试验，且循环次数为10000次。

3.8 国内军用继电器的主要品种，在2002年以前执行的都是GJB1042－1990，而后续生产的产品是执行GJB1042A－2002，这二个标准差异较大的，如果对已通过执行GJB1042－1990产品进行标准换版，这些产品的标准应按GJB1042A－2002重新编制，并重新提交质量认证机构进行鉴定和试验。

3.9 在生产和计划管理过程中，应对贯彻执行新老标准的产品计划进行区别标识，同时对产品使用的零部件计划也进行区别标识，这样才能保证新老产品的有序过度生产，为新标准的贯彻实施提供良好的生产环境。

GJB1042A－2002《电磁继电器通用规范》是目前国内贯彻和实施的军用密封电磁继电器标准中技术水平很好、应用范围很广、使用和操作非常合理的国家军用标准，它将在今后较长时间里作为我国军用密封电磁继电器的主导标准。