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书书书犐犆犛２９．１２０．７０犆犆犛犞０４中华人民共和国国家标准犌犅／犜４１０３４—２０２１宇航用电磁继电器通用设计规范犌犲狀犲狉犪犾犱犲狊犻犵狀狊狆犲犮犻犳犻犮犪狋犻狅狀狅犳犲犾犲犮狋狉狅犿犪犵狀犲狋犻犮狉犲犾犪狔犳狅狉狊狆犪犮犲犪狆狆犾犻犮犪狋犻狅狀２０２１１２３１发布２０２２０７０１实施国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会发布目 次前言Ⅰ…………………………………………………………………………………………………………１ 范围１………………………………………………………………………………………………………２ 规范性引用文件１…………………………………………………………………………………………３ 术语和定义１………………………………………………………………………………………………４ 设计依据１…………………………………………………………………………………………………５ 设计准则２………………………………………………………………………………………………… ５．１ 空间可用原则２……………………………………………………………………………………… ５．２ 先进性和继承性原则２……………………………………………………………………………… ５．３ 工艺性和经济性原则２……………………………………………………………………………… ５．４ 多余物预防与控制原则２…………………………………………………………………………… ５．５ 禁限用工艺及材料规定原则２………………………………………………………………………６ 设计流程３…………………………………………………………………………………………………７ 设计方法３………………………………………………………………………………………………… ７．１ 需求识别３…………………………………………………………………………………………… ７．２ 设计输入４…………………………………………………………………………………………… ７．３ 产品设计４……………………………………………………………………………………………８ 试验验证１０………………………………………………………………………………………………… ８．１ 通则１０………………………………………………………………………………………………… ８．２ 功能性能分析１０……………………………………………………………………………………… ８．３ 结构分析１０…………………………………………………………………………………………… ８．４ 极限试验分析１１……………………………………………………………………………………… ８．５ 鉴定检验１１……………………………………………………………………………………………９ 设计输出１１………………………………………………………………………………………………… ９．１ 设计输出的文件１１…………………………………………………………………………………… ９．２ 设计输出的评审１１……………………………………………………………………………………犌犅／犜４１０３４—２０２１前 言 本文件按照ＧＢ／Ｔ１．１—２０２０《标准化工作导则 第１部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国宇航技术及其应用标准化技术委员会（ＳＡＣ／ＴＣ４２５）提出并归口。本文件起草单位：贵州航天电器股份有限公司。本文件主要起草人：刘健、张杰、范文成、孙雪松、高冬冬、王静。Ⅰ犌犅／犜４１０３４—２０２１宇航用电磁继电器通用设计规范１ 范围本文件规定了宇航用电磁继电器的设计依据、设计准则、设计流程、设计方法、试验验证和设计输出。本文件适用于宇航用电磁继电器（以下简称继电器）的设计、试验和选型。２ 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。ＧＢ／Ｔ２９００．６３—２００３ 电工术语 基础继电器３ 术语和定义ＧＢ／Ｔ２９００．６３—２００３界定的以及下列术语和定义适用于本文件。３．１质量功能展开 狇狌犪犾犻狋狔犳狌狀犮狋犻狅狀犱犲狆犾狅狔犿犲狀狋；犙犉犇一种利用矩阵将各项经济技术指标对产品质量的影响进行量化分析，从而将市场对产品的质量需求转化为相关的技术要求和管理要求的方法。３．２试验设计 犱犲狊犻犵狀狅犳犲狓狆犲狉犻犿犲狀狋；犇犗犈一种安排试验和分析试验数据的数理统计方法。注：主要对试验进行合理安排，以较小的试验规模（试验次数）、较短的试验周期和较低的试验成本，获得理想的试验结果以及科学的结论。４ 设计依据继电器的设计依据主要有：使用方提出的任务书、合同的要求；自主研发产品的要求；相关的约束条件。一般包括：ａ） 产品用途；ｂ） 基本功能要求；ｃ） 性能指标要求；ｄ） 产品结构要求；ｅ） 环境条件要求；ｆ） 可靠性、维修性、安全性、电磁兼容性等指标要求；ｇ） 使用方特殊要求；ｈ） 风险评价要求；１犌犅／犜４１０３４—２０２１ｉ） 其他要求。５ 设计准则５．１ 空间可用原则继电器满足的空间可用原则要求如下：ａ） 应适应空间高真空、高温差、强辐射、强振动等多种空间环境的使用要求；ｂ） 继电器所用非金属材料应满足抗辐照要求；ｃ） 继电器应满足真空冷热浸要求，验证继电器在高真空及低温条件下、高真空及高温条件下稳定工作的能力。５．２ 先进性和继承性原则继电器满足的先进性和继承性原则要求如下：ａ） 先进性：继电器设计过程中采用的新结构、新工艺、新材料、新器件等先进技术，应在满足继电器全部性能指标的同时，经过相关鉴定机构检验，以证明这些先进技术的有效性。ｂ） 继承性：在成熟继电器基础上开展设计工作，并借鉴行业成熟的技术，包含结构、工艺、检测、试验技术以及局部结构的借鉴、材料及镀层的选用等规定。５．３ 工艺性和经济性原则继电器满足的工艺性和经济性原则要求如下：ａ） 设计继电器及零部件时，需要考虑实际加工工艺水平、装配工艺水平以及外协生产能力等，从结构上进行优化和简化，便于加工；从精度（尺寸公差、形状公差、位置公差及表面粗糙度）上进行合适的控制，便于生产保证；从镀层组合及镀层厚度上进行综合考量，便于产品性能的实现；ｂ） 在满足使用要求的前提下，选择性价比高、加工性好的材料，优先选用有宇航应用经历的材料类别、牌号、品种及厂家。５．４ 多余物预防与控制原则继电器满足的多余物预防与控制原则要求如下：ａ） 优先选用抗多余物能力强的设计方案；ｂ） 优先选用产生多余物少的材料；ｃ） 优先选用有利于清除污染物的结构布局；ｄ） 应对生产全过程，有针对性地提出多余物预防和控制的要求。５．５ 禁限用工艺及材料规定原则继电器遵循的禁限用工艺及材料规定原则要求如下：ａ） 禁止使用真空下有害气体释放的非金属材料；ｂ） 禁止使用纯银、纯锡等影响可靠性的金属材料；ｃ） 禁止镀金的导线、引线、接线端的焊接部位，未经除金处理，直接焊接；ｄ） 禁止使用硅酮或硅酮化合物；ｅ） 禁止内外部零件镀锌；ｆ） 禁止内外部零件镀镉；ｇ） 禁止使用汞或汞的化合物；ｈ） 禁止使用镁或镁合金（触点除外）；２犌犅／犜４１０３４—２０２１ｉ） 禁止采用锡铈电镀、整机镀锡工艺；ｊ） 禁止采用底层镀银的电镀工艺；ｋ） 禁止使用免清洗焊剂；ｌ） 禁止采用氰化物电镀工艺；ｍ） 禁止使用普通剪线钳剪切多余的导线或引线端头；ｎ） 工艺及材料选用应满足使用方的特殊要求。６ 设计流程继电器的设计按照图１所示的程序进行，首先按照７．１进行需求识别，形成全面的设计输入，然后按照７．３开展产品设计，再按照第８章开展试验验证，最后按照第９章形成设计输出。设计输出应与设计输入进行符合性检查，满足设计输入要求则设计流程完成，否则回到产品设计环节重新设计。图１ 继电器设计流程图７ 设计方法７．１ 需求识别７．１．１ 通则通过市场调研、使用方沟通等方式进行需求识别，应用质量功能展开（ＱＦＤ），掌握使用方的需求，并转换成质量特性，保证使用方的关键需求被充分识别。需求来源于明示的输入、隐含的输入、环境及健康安全方面的要求。７．１．２ 明示的输入明示的输入包括：ａ） 外形、安装、接口、功能、性能、指标、标准规范等技术要求；ｂ） 使用方提供的技术文件（当有时），包括质量保证大纲、标准化大纲、测试大纲、环境适应性大３犌犅／犜４１０３４—２０２１纲、验收要求等。７．１．３ 隐含的输入隐含的输入包括：ａ） 相关标准的要求，包括材料规范、工艺规范、试验规范等；ｂ） 可引用的产品通用规范或类似的可借鉴的产品通用规范；ｃ） 预定用途所需的环境性能指标、电磁兼容指标、可靠性指标、安全性、维修性等。７．１．４ 环境及健康安全环境及健康安全包括：ａ） 设计时应树立环境保护理念，充分考虑制造、使用人员的职业健康安全；ｂ） 设计时应优先选择满足环保要求的材料，以及通过相关环境认证的供应商；ｃ） 设计时应针对环境因素、安全因素，对人员职业健康安全的影响并制定措施。７．２ 设计输入经需求识别出的使用方要求与设计依据的要求，共同形成全面的设计输入要求，作为项目研制开发的依据。７．３ 产品设计７．３．１ 通则继电器设计应遵循设计输入的要求，借鉴成熟的结构和技术，对产品进行全性能验证考核，并根据空间环境使用特点进行特征技术指标考核。７．３．２ 结构尺寸设计７．３．２．１ 通则在设计输入中，按照继电器系列型谱相对应的继电器外形尺寸、安装方式及尺寸、引出端型式及尺寸，确定出继电器外形结构及尺寸。按设计输入确定的继电器外形结构及尺寸，首先设计继电器接触系统，再设计继电器电磁机构，最后设计外罩及安装件。７．３．２．２ 接触系统设计７．３．２．２．１ 接触系统设计的基本要求接触系统设计应考虑负载条件、环境要求、外形尺寸，配用的磁路形式等因素，选定适当的接触形式，触点和簧片材料、触点和簧片的几何尺寸以及触点间隙、触点压力、触点超行程等参数；由此确定反力特性，再由反力特性、安全系数和抗冲击、抗振动性等要求确定磁路的具体参数。接触系统是继电器设计应保证的关键结构单元，应满足的基本要求为：ａ） 触点和簧片质量应轻，簧片长度尺寸不宜过长，以保证抗冲击、抗振动性能的实现；ｂ） 优化触点间隙、触点压力等机械参数，以获得较短的触点回跳时间。７．３．２．２．２ 接触系统的接触形式按动簧片的运动方向划分，接触系统的接触形式主要有两种：４犌犅／犜４１０３４—２０２１ａ） 动簧片运动方向平行于基座组合（见图２），该类结构宜用于负载电流范围５Ａ及以下继电器；ｂ） 动簧片运动方向垂直于基座组合（见图３），该类结构宜用于负载电流范围５Ａ以上继电器。 标引序号说明：１———常闭静簧片组合；２———常开静簧片组合；３———动簧片组合。图２ 动簧片运动方向平行于基座组合的接触形式 标引序号说明：１———动簧片；２———基座组合。图３ 动簧片运动方向垂直于基座组合的接触形式７．３．２．２．３ 接触系统零件结构设计接触系统零件结构设计要求如下：ａ） 接触簧片设计基本要求如下：１） 接触簧片承受的力应小于接触簧片材料的许用应力。２） 应满足抗振动、抗冲击性能指标要求。３） 接触簧片的载流密度应控制在合理范围。功率型继电器设计时，在不能增加簧片厚度与宽度的情况下，可考虑采用在簧片上增加分流带的方式实现降低载流密度的目的。５犌犅／犜４１０３４—２０２１ｂ） 基板设计基本要求如下：１） 基板孔应为基板厚度的（１～２）倍，有利于加工；２） 基板孔应有一定的粗糙度，以保证最优的结合力和密封性。ｃ） 引出端设计基本要求如下：１） 引出端直径取值主要依据载流密度。中小功率继电器载流密度一般在５Ａ／ｍｍ２以内，以保证引出端的有效散热，引出端的材料一般选用铁镍钴玻璃封接合金丝；大功率继电器载流密度一般在７Ａ／ｍｍ２以内，引出端材料推荐选用铜芯铁镍钴玻璃封接合。２） 引出端型式应根据继电器的功率适当的选取