IEC 60947-4-1 国际标准：接触器和电动机起动器（含热过载继电器）

一、标准概述

| 项目 | 内容 |
|||
| 标准编号 | IEC 60947-4-1 |
| 全称 | Low-voltage switchgear and controlgear — Part 4-1: Contactors and motor-starters — Electromechanical contactors and motor-starters |
| 中文名 | 低压开关设备和控制设备 — 第4-1部分：接触器和电动机起动器 — 机电式接触器和电动机起动器（含电动机保护器） |
| 最新版本 | IEC 60947-4-1:2020（第5版），此前有 2009、2007、2002 等版本 |
| 对应国标 | GB/T 14048.4-2020（等同采用） |
| 适用范围 | 额定电压交流≤1000V、直流≤1500V，额定电流≤800A 的机电式接触器、电动机起动器及内含的热过载继电器/脱扣器 |

> 说明：IEC 60947-4-1 将 热过载继电器（thermal overload relays） 作为电动机起动器的组成部分来规范。如果热过载继电器作为独立保护器件，还需参考 IEC 60947-6-2。



二、标准结构与主要章节


IEC 60947-4-1:2020
├── 1 范围 (Scope)
├── 2 规范性引用文件 (Normative references)
├── 3 术语和定义 (Terms and definitions)
├── 4 使用类别 (Utilization categories)
├── 5 特性 (Characteristics)
│ ├── 5.1 接触器特性
│ ├── 5.2 起动器特性
│ └── 5.3 过载继电器/脱扣器特性 ← 核心
├── 6 产品信息 (Product information)
├── 7 正常使用、安装和运输条件 (Normal service, mounting, transport)
├── 8 结构和性能要求 (Construction and performance requirements)
│ ├── 8.1 通用要求
│ ├── 8.2 接触器要求
│ ├── 8.3 起动器要求
│ └── 8.4 过载继电器/脱扣器要求 ← 核心
├── 9 试验 (Tests)
│ ├── 9.1 通用试验
│ ├── 9.2 型式试验
│ └── 9.3 常规试验（出厂试验）
└── 附录 (Annexes)
├── Annex A: 接触器与脱扣器的配合
├── Annex B: 电动机起动器
└── Annex C: 短路条件下的协调配合等




三、热过载继电器（过载脱扣器）核心技术规范

3.1 使用类别（Utilization Categories）

| 类别 | 说明 | 典型应用 |
|||-|
| AC-52a | 断开静止过载（启动/堵转保护），辅助触点断开 | 热过载继电器典型类别 |
| AC-53a | 断开过载下的电动机，辅助触点断开 | 电动机保护 |
| AC-53b | 断开过载下的电动机，辅助触点不断开 | 特殊场合 |

3.2 额定参数

| 参数 | 要求 |
|||
| 额定电流（In） | 标准电流等级：0.1, 0.16, 0.25, 0.4, 0.63, 1, 1.6, 2.5, 4, 6.3, 10, 16, 25, 40, 63, 80, 100, 160, 250, 400, 630, 800A |
| 额定频率 | 50Hz / 60Hz |
| 额定绝缘电压（Ui） | 最高 1000V AC |
| 额定工作电压（Ue） | 最高 1000V AC / 1500V DC |
| 额定发热电流（Ith） | 不同使用类别下有不同约定发热电流 |
| 额定短时耐受电流 | 按协调配合要求确定 |
| 额定限制短路电流 | 需与上游保护协调 |

3.3 过载脱扣器类型

IEC 60947-4-1 涵盖以下过载保护装置：

| 类型 | 说明 |
|||
| 双金属片热过载继电器 | 经典热继电器，利用双金属片弯曲原理 |
| 电子式过载继电器 | 利用电流互感器+电子电路检测 |
| 热敏电阻（PTC/PTO）式 | 嵌入电动机绕组的温度传感器 |
| 脱扣等级（Trip Class） | Class 10A, 10, 20, 30（对应不同脱扣时间） |

3.4 脱扣特性要求（核心）

脱扣等级与动作时间（冷态）

| 脱扣等级 | 7.2×In 动作时间 | 7.2×In 不动作时间 |
|-|-|-|
| Class 10A | ≤2min（≤10s 冷态补偿） | ≥2h |
| Class 10 | ≤2min（≤10s 冷态补偿） | ≥2h |
| Class 20 | ≤2min | ≥2min |
| Class 30 | ≤2min | ≥2min |

> 注：Class 10A 适用于轻载启动，Class 10 适用于一般启动，Class 20/30 适用于重载启动。

冷态与热态脱扣特性

标准规定了 冷态（Cold） 和 热态（Hot/Pre-heated） 两种状态：

- 冷态：从环境温度开始，脱扣时间较长
- 热态：继电器已处于热平衡状态，脱扣时间较短

标准要求提供完整的 时间-电流特性曲线（trip curve）。

3.5 试验要求

型式试验（Type Tests）

| 试验项目 | 主要内容 |
|-|-|
| 温升试验 | 在约定发热电流（Ith）下达到热平衡，温升不超过规定值（如接线端子 ≤70K 或 ≤80K，视具体设计） |
| 过载脱扣试验 | 验证各脱扣等级的动作/不动作时间 |
| 通断能力试验 | 按使用类别（AC-52a/53a等）验证 |
| 短时耐受电流试验 | 验证在短路条件下的耐受能力（1s 或 3s） |
| 机械寿命试验 | 通常要求 ≥100万次（无载操作） |
| 电气寿命试验 | 按使用类别要求（如 AC-52a：≥10万次或更多） |
| 脱扣器动作精度 | 冷态和热态分别验证 |
| 耐振/冲击试验 | 按标准要求 |
| 电磁兼容性（EMC） | 适用于电子式过载继电器 |

常规试验/出厂试验（Routine Tests）

| 项目 | 内容 |
|||
| 绝缘电阻试验 | ≥规定值（通常 ≥1.5MΩ 或更高） |
| 介电强度试验 | 2Ui+1000V（1min）或规定值 |
| 功能验证 | 过载脱扣功能验证 |
| 外观检查 | 无损伤、标识完整 |
| 机械操作检查 | 手动复位/自动复位功能 |

3.6 与接触器的协调配合（Annex A）

标准附录 A 规定了 接触器与过载脱扣器的协调配合：

- 制造商应提供 配合表（Coordination Table）
- 明确在给定电流等级下，哪些接触器可与哪些过载继电器配合使用
- 确保在过载、短路条件下的 保护协调性



四、关键性能参数汇总

| 性能参数 | 典型要求 |
|-|-|
| 脱扣精度 | 在7.2In下，动作时间偏差在±20%以内（视等级） |
| 复位方式 | 手动复位（Manual）/ 自动复位（Automatic）/ 手动+自动可选 |
| 环境温度范围 | -5°C ~ +40°C（标准），可扩展至 -25°C ~ +55°C |
| 贮存温度 | -25°C ~ +70°C |
| 海拔 | ≤2000m（>2000m 需降容） |
| 污染等级 | 通常 3 级 |
| 安装类别 | 通常 III 或 IV |
| 冲击耐受 | 符合 IEC 60068-2-27 |
| 振动耐受 | 符合 IEC 60068-2-6 |



五、与相关标准的关系

| 标准 | 关系 |
|||
| IEC 60947-4-1 | 接触器和电动机起动器（含热过载继电器作为组件） |
| IEC 60947-6-2 | 独立的电动机保护器/过载继电器（作为独立器件） |
| IEC 60947-2 | 断路器（通用要求） |
| IEC 60947-4-1:2020 是最新版，相比 2009版 主要变化：
• 增加电子式过载继电器要求
• 更新试验方法
• 细化协调配合要求
• 增加新的使用类别 |



六、产品标识要求

根据标准，热过载继电器/起动器上必须标识：

- 制造商名称或商标
- 型号/系列号
- 额定电流（In）
- 额定电压（Ue）
- 使用类别（如 AC-52a）
- 脱扣等级（Class 10A/10/20/30）
- 整定电流范围
- 额定频率
- 认证标志（如 CCC、CE、UL 等）



七、选型要点总结


选型流程：
1. 确定电动机参数（额定电流、启动电流、启动时间）
2. 选择接触器额定电流 ≥ 电动机额定电流
3. 选择热过载继电器：
├── 整定范围覆盖电动机额定电流
├── 脱扣等级匹配启动特性（Class 10A/10/20/30）
├── 使用类别匹配（AC-52a 或 AC-53a）
└── 与接触器协调配合（查制造商配合表）
4. 验证短路保护协调（与上游断路器/熔断器配合）
5. 确认安装条件（环境温度、海拔、污染等级）




如您需要更详细的某一方面内容（如具体试验方法、脱扣曲线解读、与国标 GB/T 14048.4 的对比差异等），请告知，我可以进一步展开。