《用高低温交变箱测继电器内部环境适应性》

参考标准

GB/T 2423.22-2021《环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 N：温度变化》、GB/T 21711.1-2020《电工继电器 第 1 部分：通用要求》

应用领域

工业控制设备、车载电气、智能家居、轨道交通低压继电器产品可靠性验证，用于筛选温度交变工况下继电器内部触点、线圈、密封结构的失效隐患。

方案摘要

本方案利用高低温交变试验箱，模拟继电器实际服役的高低温交替温度应力环境，通过设定工业级温变循环参数，对电磁继电器开展温度交变耐久测试。检测样品温变前后线圈电阻、触点接触电阻、绝缘性能及外观结构变化，验证继电器内部结构与电气性能的环境适应性，为产品量产可靠性优化、工况适配选型提供试验依据。

一、实验目的

继电器长期在高低温交替的复杂环境工作，内部金属弹片、密封胶体、线圈基材易产生热胀冷缩应力，引发触点接触不良、线圈参数漂移、密封失效等问题。本次试验通过人工加速温度交变老化，考核继电器内部结构耐受性与电气性能稳定性，排查温变环境下的潜在失效风险，判定产品是否满足严苛工况使用要求。

二、实验仪器、耗材

仪器：可编程高低温交变试验箱、高精度微欧计、绝缘电阻测试仪、万用表耗材：工业级通用电磁继电器（DC24V）20 只、绝缘固定支架、无尘擦拭布无化学试剂，全程物理环境试验，无化学干预操作。

三、实验过程

1. 取样预处理：选取同批次全新继电器 20 只，外观无破损、引脚无氧化，在常温 23℃、湿度 50% RH 环境静置 24h 预处理，随机分为试验组 10 只、对照组 10 只，记录两组初始电气参数。

2. 样品放置：将试验组继电器均匀固定于试验箱中层支架，样品互不接触、远离出风口，保证温场均匀覆盖；对照组常温静置存放。

3. 仪器参数设置：低温 - 40℃保温 30min，高温 85℃保温 30min，温变速率 5℃/min，单次循环 90min，连续完成 30 次温度交变循环，试验全程继电器空载通电 DC24V 额定电压。

4. 试验后处理：测试完成后，样品常温静置 2h 恢复稳态，逐一检测电气性能并观察外观结构。

四、实验结果

1. 外观结构：试验组所有继电器外壳无开裂、引脚无变形、密封胶无脱落，无肉眼可见结构损伤。

2. 电气实测数据（均值）

   初始状态：线圈电阻 118.5Ω、触点接触电阻 12.3mΩ、绝缘电阻≥1000MΩ

   试验后状态：线圈电阻 119.2Ω、触点接触电阻 13.1mΩ、绝缘电阻≥980MΩ

3. 试验曲线：全程温变曲线无异常波动，温度偏差≤±0.8℃，满足试验精度要求；无继电器卡顿、拒动、误动现象。

五、数据分析

经 30 次高低温交变循环，继电器线圈电阻偏差仅 0.59%，温度应力对线圈绕组影响极小；触点接触电阻小幅上升 0.8mΩ，属于金属热胀冷缩正常回弹误差，未超出产品 ±2mΩ 合格阈值；绝缘电阻轻微衰减，仍远高于行业合格标准。对照组样品参数无明显波动，证明参数变化为温度交变应力导致，无批次质量问题。整体电气参数稳定性优异，内部触点、线圈结构耐受温变应力能力良好。

六、讨论总结

本次高低温交变试验有效模拟了工业与车载温变工况，试验样品无结构失效与电气故障，核心参数波动在可控合格范围，该型号继电器内部环境适应性满足标准要求。

温变过程中触点电阻小幅变化，原因是内部弹片反复热胀冷缩产生微量形变，属于正常物理现象，不影响使用性能。后续可优化内部弹片材质，进一步降低温变带来的参数波动。本次试验方案可作为同类低压继电器环境可靠性的标准化测试方案，适用于批量产品可靠性抽检与新品验证。

以上方案仅供参考，在实际试验过程中，可根据具体的试验需求、资源条件以及产品的特性进行适当调整与优化。

原创作者：广东皓天检测仪器有限公司