面向研发与认证工程师的送测地图。依据 IEC 61984:2008(Ed 2.0) 第 7 章编写,条款号可对照标准原文。
送一台连接器去做 IEC 61984 认证,最常问的三个问题是:要准备多少个样品、都要做什么测试、怎么算过? 这三个问题本质上是同一个问题——因为你准备几个样品、上哪些测试、判定标准是什么,全都由标准第 7 章的一张「送样总计划」(表 9)和五张「测试执行表」(表 10–14)定死了。
这篇文章顺着「先想清楚你是哪种连接器 → 测试总框架 → 五个测试组逐组拆解 → 判定规则 → 两道绕不开的坎 → 送样清单」来走,帮你把第 7 章从「十几个条款、五张大表」压缩成一张能直接开工的清单。
一、动手前先分类:你要测的是「哪一种」连接器
测试项目不是一律全做——先回答两件事,就知道哪些测试可以跳过、哪些必须加检:
① 是 COC 还是 CBC?(3.8 / 3.9)
- COC(无分断能力):正常使用不认为会带电、带载插拔 → 不做分断能力测试,防触电只看插合态;
- CBC(带分断能力):专门设计成带电/带载插拔 → 必须加测 分断能力 B2(7.3.5),防触电要管到插合与分离态。
② 是哪种形态?(第 5 章 / Annex B)
- enclosed / unenclosed(有外壳 / 无外壳)→ 决定防触电测法(7.3.6,E1);
- fixed / free(固定式 / 自由式)→ 决定冲击测试 A9 做不做(仅 free + CBC);
- rewirable / non-rewirable(可重接 / 不可重接)→ 决定弯曲测试 B5 做不做,以及要不要例行测试(7.4);
- 带不带 PE 接地接触件 → 决定接地连通 E2、先接后断 A4;
- 有没有联锁 interlock → 决定 A5。
一句话:分类表(Annex B 表 B.1/B.2)打个勾,测试清单就出来一半。 数值(电压/电流/温度/循环次数/IP 等级)都不在标准正文里,由详细规范 DS 或制造商规格书给定——所以送测前你手里必须先有一份写明这些额定值的 DS。
二、测试总框架:8 个样品、5 个测试组(表 9)
IEC 61984 把一个连接器的安全属性切成 5 个独立测试组,每组用一批全新的样品,互不串扰,任一组失败了不至于拖累别的组。
| 组 | 名称 | 样品数 | 覆盖内容 | 表格 |
|---|---|---|---|---|
| A | 机械 | 1 | 外观尺寸、标记耐久、极化编码、接地先接后断、联锁、端子、接触保持、电缆夹、冲击 | 表 10 |
| B | 寿命 | 3 | 初始接触电阻、CBC 分断能力、机械操作、最终测量、弯曲(仅不可重接) | 表 11 |
| C | 热 | 1 | 温升,不得超 ULT | 表 12 |
| D | 气候 | 1 | 初始测量、低温、干热、腐蚀、最终测量、介电强度 | 表 13 |
| E | 防护 | 2 | 防触电、接地连通、IP 代码 | 表 14 |
- 样品总数 8 只(7.1.1 / 表 9)。标准还留了口子:同一设计、尺寸相近的系列连接器,可只选该测试下最严苛的一档(最不利样品)代表全系列(表 9 Note);
- 需要测自由接触件(如压接端子本身)时,至少用 3 只(7.1.1);
- 端子测试每条端子至少做 3 个(7.1.4)。
三、所有测试的公共前提(7.1 / 7.2)
每次送样前先按这四条自检,不然测试条件不成立:
- 样品预处理:正式测试前,先按 IEC 60512-1 在标准大气条件(IEC 60068-1)下状态调节 24 h(7.2.1);
- 导线要求:默认用 铜导体;若连接器能接多种类型导体,只用 IEC 60228 Class 5 柔性线测(7.2.2);
- 螺纹类端子:按 IEC 60999-1 / -2 规定的力矩拧紧(7.2.3);
- 装配状态:除另有说明,全程按制造商装配说明完整装配后测(7.2.4);测试默认在**未插合(unmated)**状态下进行(7.1.2)。
标字若是凹凸压印/注塑成型,视为耐久,免于标记耐久测试(7.3.2);肉眼可辨即可,不强制放大镜(7.1.6)。
四、A 组 · 机械(1 个样品,表 10)
A 组检查的是「结构本身靠不靠谱」,多为一次性的静态/机械考察,基本不带电:
- A1 外观与尺寸(1a/1b):尺寸须符 DS 规格,必要时拆除罩盖检查(对应 6.2、6.9.2/6.9.3、6.11、6.19);
- A2 标记耐久(7.3.2):按 IEC 60068-2-70 试验 Xb,用 1 号活塞、水作液体,以 5 N 力摩擦 10 次,事后标字须仍可辨认;
- A3 极化与编码(13e):防错插验证,施加 20 N(无外壳内接)或 1.5×配合力且不大于 80 N(有外壳外接),不得出现会损伤功能的变形;
- A4 接地先接后断(7.3.3):带 PE 时必须先接、后断。手插拔各位置,用灯等电气指示观察(所有其它接触件并联);
- A5 联锁(7.3.4):带联锁时,联锁触点须最后接、最先断于任何其它触点(其它接触件串联,用灯指示);
- A6 端子(对应 6.6):端子性能按其所引用的标准(IEC 60352/60999 等)执行;
- A7 接触保持力(15a):对单触点施加「3 倍规定插入力 或 规定插入力 + 50 N(取小),且不低于 20 N」的轴向力,不得有明显轴向位移;
- A8 电缆夹(17c 拉 / 17d 扭):按表 6 的拉力/扭矩与位移、转角判定(用最大、最小两种可夹电缆直径测);
- A9 机械冲击(7b):仅自由式连接器或 CBC 做跌落:质量 ≤250 g 跌 750 mm、>250 g 跌 500 mm,围绕轴每 45° 一个位置、共 8 次;事后防触电部件不得损坏、间隙爬电不得减小。
A 组大多是「看看会不会坏」,判定几乎都是外观 + 尺寸检查(1a)。真正谈强度的地方在 B 组的寿命。
五、B 组 · 寿命(3 个样品,表 11)
B 组是测试含金量最高、也是 COC/CBC 差异最大的一组,验证「用久了还安不安全」。
- B1 初始接触电阻(2b):以 1 A 或额定电流测得基准值(每样品测 ≤3 个触点 + 可选 PE);
- B2 分断能力(7.3.5):仅 CBC! 在额定电压下带电、带载插拔:交流
cos φ = 0.9 ± 0.05,直流时间常数1 ms ± 15%;速率 3–4 次/分钟,插拔速度(0.8 ± 0.1) m/s,通电保持 2–4 s;循环次数按 DS/制造商(表 4a 优选 10–5000)。期间不得出现持续电弧,事后不得损伤影响继续使用; - B3 机械操作(9a / 7.3.9):COC 与 CBC 都做,不带电载,仅机械耐久;速度约 0.01 m/s、拔开后停 30 s;次数按 DS/制造商(表 4a 优选值);
- B4 最终测量:接触电阻变化**≤ 基准 + 50% 或 ≤ 5 mΩ(取大者)**;再做介电强度(7.3.12,按表 8 的冲击耐压或工频耐压),不得击穿或闪络(对应 6.13);
- B5 弯曲(7.3.10):仅不可重接(non-rewirable),且用新样品测:振荡 ±45°、速率 60 次/分,通额定电流;负载按线径 10 N(≤0.75 mm²)/ 20 N(>0.75 mm²)。测试中不得断流、短路;事后护套不得松脱、绝缘不得磨穿、断丝不得刺穿绝缘。
对比一眼就懂:COC 只做机械操作(无载),CBC 还要多做带电载的分断能力——这就是热插拔设计的连接器认证更贵的根本原因。
六、C 组 · 热(1 个样品,表 12)
只有一个相位,也是标准里点名最多的一条设计红线:
- C1 温升(5a / 7.3.8):插合态通额定电流,直到温度稳定。判定:环境温度 + 温升 ≤ 上极限温度 ULT(对应 6.16 / 表 5b,优选 70 / 85 / 100 / 125 ℃)。
注意三个执行细节:
- 连接电缆长度按表 7:线径 ≤10 mm² 用 500 ± 50 mm,>10 mm² 用 1000 ± 100 mm(最小 150 mm);
- 电流按环境温度从 IEC 60512-5-2 的载流曲线取;降额因子默认 0.8(偏离须在技术文件注明);
- PE 接触件不参与温升(7.3.8)。
七、D 组 · 气候(1 个样品,表 13)
模拟「极端冷热 + 腐蚀」环境,且全程保持插合态:
- D1 初始测量(2b):接触电阻取基准;
- D2 低温(11j):插合态,降到 LLT(下极限温度)保持 2 h;
- D3 干热(11i):插合态,升到 ULT 保持 7 天;
- D4 腐蚀(11g / 7.3.14):两种选一——混合流动气体 4 天(IEC 60512-11-7,方法 1 或 4)或有凝露的 SO₂ 24 h(ISO 6988);
- D5 最终测量:接触电阻变化 ≤ 基准 + 50% 或 ≤ 5 mΩ(取大者);
- D6 介电强度(7.3.12):mated 态,在接触件间及接触件与接地/非带电金属间施加表 8 电压,不得击穿/闪络(对应 6.13)。
想省时:腐蚀测 4 天 vs 1 天,量大就按设备定选混合气体还是 SO₂,两者等效互认,选快的能省 3 天。
八、E 组 · 防护(2 个样品,表 14)
测量「手摸上去会不会触电、水进去会不会坏」:
- E1 防触电(7.3.6):
- 无外壳:用与所宣称 IP 等级对应的试验探针(手背 50 mm 球体以 20 N 按压),带电件不得可触及(6.4.2.2 / 6.4.2.3);
- 有外壳:联指试验指以 20 N 按压(配合面除外),须保证带电件与手指间间隙爬电符合要求(6.4.1);COC 只看插合态、CBC 插合+分离态都要防护(6.4.3 / 7.3.6.2);
- 宣称 > IP2X / IPXXB 时,按 IEC 60529 执行(7.3.6.3)。
- E2 接地连通(7.3.13):以 1.5 × 额定电流(最大 25 A)、开路电压 ≤12 V,在 PE 接触件与各可触及金属件间逐点通流,测得电阻不得超过 0.1 Ω(对应 6.5.3)。仅插合态测;
- E3 IP 代码(7.3.7):固体物/水防护按 IEC 60529;数字 3、4 的摆管用 IEC 60529:1989 图 4;IP 通常按插合态测。
九、判定:怎么算过、怎么算废(7.1.5)
标准给了唯一的判定逻辑,不靠人「给个面子」:
- 某组失败 ≤1 项:可抢救——用一批新样品重测该失败项 + 受其影响的先前测试,通过即算过;
- 某组失败 >1 项:整体不合格,没什么好谈;
- 新样品重测仍失败:不合格。
送样工程必记:一组之内的失败项数量是硬指标。所以同一设计尽量挑最不利样品一次测过,别拿最脆弱的一档去当典型。
十、绕不开的两道坎:CBC 分断能力 + 例行测试 7.4
① CBC 的分断能力(7.3.5,见第五节 B2)——这是 IEC 61984 里唯一真正「带闪弧打磨」的测试,也是热插拔设计必须过的硬仗。
② 不可重接自由连接器的例行测试(7.4):如果靠结构/工艺无法保证「游离线芯不会触及带电件」,就必须对 100% 产量逐只做三项例行检验:
- 脉冲耐压(7.4.2):用平板电极扫描可触及外表面(公端配合面除外),施加所定耐压不得击穿/闪络;或用表 8 的 r.m.s. 耐压至少 3 个完整周波(50 Hz 下 60 ms);
- PE 路径连续性(7.4.3):SELV 下确认保护接地无中断、无错接;
- 工频耐压(7.4.4):全部带电接触件并联后对 PE 施加表 8 电压,不得击穿。
这条意味着:若是不可重接的自由式连接器,量产线上就得配耐压 & 连续性自动化工位——设计时就要想着这一点,别把例行测试设计成「测不了」的工艺。
十一、到底送什么去测:送样 & 设计 Checklist
① 送样前必带 / 必确认的信息(Annex A):
- 额定电流(A)、额定电压/绝缘电压(V)、额定脉冲电压(kV,若定)、污染度、IP 代码、温度范围(LLT–ULT);
- 端子类型、可接导体规格、材料阻燃等级(GWFI / 球压 / 针焰,IEC 60695 系列)、绝缘材料组(CTI/PTI);
- 循环次数 / 弯曲次数(非重接)、CBC 的带电载循环数与供电性质(交流/直流)。
② 送样数量速算:8 只样品按组分配(A:1 / B:3 / C:1 / D:1 / E:2),CBC 与非重接地还要预留例行测试与重测余量。
③ 设计阶段提前自查,别等报告打回来:
- 判定敏感项:接触电阻、温升、间隙爬电,是最常刷下来的三兄弟;
- 若电路宣称 COC 却希望带载插拔很耐用 → 老实按 CBC 申报,否则报告不成立;
- IP 等级、污染度这些「往里填」的数值一旦偏低,会连带压垮间隙爬电判定——填之前先算清楚。
小结
IEC 61984 的测试其实就三句话:8 只样品、5 个测试组(A 机械 / B 寿命 / C 热 / D 气候 / E 防护)、组内失败 ≥2 项即整机不合格(7.1.5)。测试数量不大,但每一步的「峰值」(额定值、循环数、IP、温度范围)都得在 DS 里先写清楚。真正拉开成本差距的只有两类:要过 CBC 分断能力,以及非重接自由连接器的例行测试 7.4。