《高壓開關(guān)可靠性管理驗證和評價指南》編制說明

廣東省機械工業(yè)質(zhì)量管理協(xié)會團體標準

《高壓開關(guān)可靠性管理驗證和評價指南》編制說明

一、項目基本情況

（一）任務(wù)來源

《高壓開關(guān)可靠性管理驗證和評價指南》團體標準由山東泰開

高壓開關(guān)有限公司申請，廣東省機械工業(yè)質(zhì)量協(xié)會批準立項，主要

起草單位為山東泰開高壓開關(guān)有限公司、廣州裝備可靠性評價中心、

南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責任公司、廣州西電高壓電氣制造有限公司

和山東泰開電力開關(guān)有限公司。計劃完成時間2023年。

（二）立項背景和意義

1.國家相關(guān)政策大力支持開展制造業(yè)質(zhì)量和可靠性提升。

2023年2月，中共中央、國務(wù)院印發(fā)的《質(zhì)量強國建設(shè)綱要》（以

下簡稱“綱要”）指出，“必須把推動發(fā)展的立足點轉(zhuǎn)到提高質(zhì)量和

效益上來，培育以技術(shù)、標準、品牌、質(zhì)量、服務(wù)等為核心的經(jīng)濟發(fā)

展新優(yōu)勢，堅定不移推進質(zhì)量強國建設(shè)；增強企業(yè)質(zhì)量和品牌發(fā)展能

力，加快質(zhì)量技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用，提升全面質(zhì)量管理水平，爭創(chuàng)國內(nèi)國際

知名品牌；引導(dǎo)企業(yè)開展質(zhì)量管理數(shù)字化升級、質(zhì)量標桿經(jīng)驗交流、

質(zhì)量管理體系認證、深化品牌設(shè)計、市場推廣、品牌維護等能力建設(shè)，

提高品牌全生命周期管理運營能力；開展品牌理論、價值評價研究，

完善品牌價值評價標準，推動品牌價值評價和結(jié)果應(yīng)用?！?/p>

2023年6月，工業(yè)和信息化部等五部門印發(fā)的《制造業(yè)可靠性提

升實施意見》（以下簡稱《意見》）指出，我國制造業(yè)可靠性與國外

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先進水平仍有較大差距，產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)存在諸多短板弱項，關(guān)鍵核心產(chǎn)品

可靠性指標尚待提升，管理和專業(yè)人才保障能力不足，成為掣肘我國

制造業(yè)邁向中高端的突出問題。《意見》要求，到2025年，重點行業(yè)

關(guān)鍵核心產(chǎn)品的可靠性水平明顯提升，可靠性標準體系基本建立，企

業(yè)質(zhì)量與可靠性管理能力不斷增強，可靠性試驗驗證能力大幅提升，

專業(yè)人才隊伍持續(xù)壯大。

2.高壓開關(guān)設(shè)備的安全、可靠對電力系統(tǒng)的安全、有效運行具有

十分重要的意義。

高壓輸電是通過發(fā)電廠用變壓器將發(fā)電機輸出的電壓升壓后傳

輸?shù)囊环N方式，因為在同輸電功率的情況下電壓越高電流就越小，采

用高壓輸電就能減少輸電時的電流從而降低因電流產(chǎn)生的熱損耗和

降低遠距離輸電的材料成本。而我國特高壓輸電技術(shù)是目前世界上最

先進的輸電技術(shù)。特高壓是指電壓等級在交流1000千伏及以上和直流

±800千伏及以上的輸電技術(shù)，具有輸送容量大、距離遠、效率高和

損耗低等技術(shù)優(yōu)勢，與傳統(tǒng)輸電技術(shù)相比，特高壓輸電技術(shù)的輸送容

量最高提升3倍，輸送距離最高提升2.5倍，輸電損耗可降低45%，單

位容量線路走廊寬度減小30%，單位容量造價降低28%，可以更安全、

更高效、更環(huán)保地配置能源。據(jù)國家電網(wǎng)測算，輸送同樣功率的電量，

采用1000千伏線路比采用500千伏的線路可節(jié)省60%的土地資源。據(jù)統(tǒng)

計，2020年我國特高壓建設(shè)項目投資規(guī)模達1811億元?！笆奈濉逼?/p>

間將核準開工10交10直線路，預(yù)計“十四五”期間特高壓建設(shè)項目總

投資規(guī)模將達到3000億元，年均600億元，線路長度將從2019年的

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28352公里增長到40825公里。高壓開關(guān)設(shè)備是指在電壓3千伏及以上，

頻率50赫茲及以下的電力系統(tǒng)中運行的戶內(nèi)和戶外交流開關(guān)設(shè)備，主

要用于電力系統(tǒng)(包括發(fā)電廠、變電站、輸配電線路和工礦企業(yè)等用

戶)的控制和保護。因此，高壓開關(guān)設(shè)備是非常重要的輸配電設(shè)備，

其安全、可靠運行對電力系統(tǒng)的安全、有效運行具有十分重要的意義。

3.亟待填補我國高壓開關(guān)設(shè)備可靠性管理體系的空白

長期以來，我國一直注重高壓開關(guān)設(shè)備的絕緣距離、爬電距離、

發(fā)熱問題、以及斷路器的開斷電流、短時耐受電流、峰值耐受電流等，

許多參數(shù)已經(jīng)達到甚至超過先進發(fā)達國家的同類產(chǎn)品。但是對比國外

同類產(chǎn)品，我國高壓開關(guān)設(shè)備的可靠性還有待提高，尤其是可靠性管

理體系方面幾乎空白。目前國內(nèi)關(guān)于質(zhì)量管理體系的標準主要有3項，

分別為：GJB9001C-2017《質(zhì)量管理體系要求》主要適用于軍工企業(yè)、

IATF16949:2016《質(zhì)量管理體系—汽車生產(chǎn)件及相關(guān)服務(wù)件組織應(yīng)

用ISO9001:2015的特別要求》主要適用汽車及其零部件制造企業(yè)和

GB/T19001-2016質(zhì)量管理體系要求》。其中GB/T19001-2016《質(zhì)量

管理體系要求》一般適用所有的制造業(yè)和服務(wù)業(yè)等行業(yè)，是應(yīng)用最為

廣泛的質(zhì)量管理體系標準，適用于制造業(yè)、服務(wù)業(yè)等各類企業(yè)，甚至

還適用于種、養(yǎng)殖業(yè)，可覆蓋簡單一次性產(chǎn)品、復(fù)雜功能長期運行產(chǎn)

品、服務(wù)產(chǎn)品等各種產(chǎn)品。GB/T19001-2016質(zhì)量管理體系標準對于

產(chǎn)品可靠性管理要求并不多且只有三處隱含可靠性概念，未明確如何

進行產(chǎn)品可靠性要求的識別、傳遞、轉(zhuǎn)化以及產(chǎn)品運行過程可靠性監(jiān)

視測量和改進的要求。其規(guī)定的所有要求是通用的，旨在適用于各種

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類型、不同規(guī)模和提供不同產(chǎn)品和服務(wù)的組織。對于產(chǎn)品可靠性要求

較高的輸變電企業(yè)僅僅實施GB/T19001-2016質(zhì)量體系標準已不能滿

足行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的需求，必要時需建立自身的可靠性保障體系，實

現(xiàn)由出廠時符合規(guī)定的要求到運行過程中持續(xù)符合規(guī)定的要求，提升

產(chǎn)品質(zhì)量與可靠性，以此實現(xiàn)顧客滿意信任。

輸變電設(shè)備的主要客戶包括國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)和發(fā)電集團公司

等電力行業(yè)，由于行業(yè)的性質(zhì)，其對所需電力設(shè)備的安全性和可靠性

要求極高，也制定了相應(yīng)的可靠性管理要求和可靠性指標：（1）國

家電網(wǎng)有限公司制定了《國家電網(wǎng)公司電力可靠性工作管理辦法》，

明確“可靠性管理是從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，對電力系統(tǒng)和設(shè)備在全壽命

周期內(nèi)的技術(shù)活動進行規(guī)劃、組織、協(xié)調(diào)、控制和監(jiān)督。物資部門應(yīng)

充分運用可靠性數(shù)據(jù)分析結(jié)果，優(yōu)選可靠性高、質(zhì)量優(yōu)良的設(shè)備，提

高電網(wǎng)裝備水平”。（2）南方電網(wǎng)有限公司制定了《中國南方電網(wǎng)

有限責任公司電力可靠性管理辦法》，明確“在電源與電網(wǎng)的規(guī)劃、

建設(shè)以及設(shè)備選型等項目的擬定、審批及招投標工作中，提出預(yù)定的

可靠性指標,將可靠性技術(shù)與管理工作落實到電源、電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計、

建設(shè)安裝及設(shè)備的選型工作中”。（3）中國電力企業(yè)聯(lián)合會制定行

業(yè)標準DL/T837-2020《輸變電設(shè)施可靠性評價規(guī)范》，明確提出輸

變電設(shè)備中的組合電器可靠性性指標為“可用系數(shù)、運行系數(shù)、計劃

停運系數(shù)、非計劃停運系數(shù)、強迫停運系數(shù)、計劃停運率、非計劃停

運率”。由此可見，隨著電力行業(yè)對輸變電設(shè)備的供應(yīng)商在產(chǎn)品可靠

性性能和可靠性管理方面越來越嚴格，輸變電設(shè)備供應(yīng)商只有按照客

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戶的可靠性體系要求從產(chǎn)品全生命周期進行系統(tǒng)管理和提升，才能不

斷提高產(chǎn)品可靠性水平。

因此，需要制定標準《高壓開關(guān)可靠性管理驗證和評價指南》，

本標準適用于大型機械裝備制造業(yè)，且所生產(chǎn)的產(chǎn)品不能經(jīng)濟的開展

可靠性驗證試驗。通過標準的實施推廣，為高壓開關(guān)產(chǎn)品可靠性驗證

和評價提供依據(jù)和方法，掌握高壓開關(guān)可靠性性能實際情況，提高企

業(yè)產(chǎn)品全生命周期管理運營能力，加快質(zhì)量技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用，提升全面

質(zhì)量管理水平，增強企業(yè)質(zhì)量和品牌發(fā)展能力，爭創(chuàng)國內(nèi)國際知名品

牌，推動行業(yè)整體可靠性的發(fā)展。

通過本標準的應(yīng)用和實施，可以推動高壓開關(guān)產(chǎn)品行業(yè)可靠性發(fā)

展，在較短時間推測產(chǎn)品的可信性，為高壓開關(guān)類產(chǎn)品在運行過程中

發(fā)生的可靠性問題提供數(shù)據(jù)支持和改進方向，為產(chǎn)品的三包服務(wù)周期

和計劃保養(yǎng)周期確定提供數(shù)據(jù)支持，延長產(chǎn)品的生命周期，推動高壓

開關(guān)產(chǎn)品運維市場的發(fā)展。

（三）主要編制過程

1.企業(yè)標準編制與實施運行。2021年1月-2021年11月，山東

泰開高壓開關(guān)有限公司根據(jù)公司體系運行情況，組建標準的起草小組，

收集國內(nèi)外同類標準及相關(guān)資料，并對相關(guān)收集的資料信息進行匯總

分析，編制《高壓開關(guān)可靠性管理體系驗證和評價應(yīng)用指南》企

業(yè)標準，在公司內(nèi)部開始實施運行。

2.團體標準草案編制與立項申請。2023年8月，在企業(yè)標準運

行過程中，根據(jù)實際運行情況，對標準進行了修訂，同時與廣州裝備

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可靠性評價中心、南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責任公司、廣州西電高壓

電氣制造有限公司、山東泰開電力開關(guān)有限公司等單位內(nèi)部征求意見，

并組建標準起草工作組，將企業(yè)標準轉(zhuǎn)化為團體標準，在企業(yè)標準的

基礎(chǔ)上進行修訂，形成團體標準草案，并向廣東省機械工業(yè)質(zhì)量管理

協(xié)會提出團體標準立項申請及標準草案。

3.團體標準立項評審。2023年8月，廣東省機械工業(yè)質(zhì)量協(xié)會

組織召開團體標準立項評審會。與會專家對團體標準草案進行了認真

的研討，會后標準工作組按照立項評審會上專家意見對團體標準草案

進行了修改。

4.團體標準修改完善與形成征求意見稿。2023年9月，會后標

準起草工作組按照立項評審會上專家意見對標準草案進行了修改，為

了更好地對標準實施企業(yè)可靠性管理水平和產(chǎn)品可靠性進行驗證和

評價，標準起草工作組根據(jù)立項評審會上專家提出的建議，將《高壓

開關(guān)可靠性評價和驗證指南》團體標準名稱更改為《高壓開關(guān)可靠性

管理驗證和評價指南》，并形成團體標準征求意見稿。

二、主要技術(shù)內(nèi)容

（一）標準編制原則

本標準按GB/T1.1—2020《標準化工作導(dǎo)則第1部分：標準

化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》和GB/T20001.7-2017《標準編寫規(guī)則第

7部分：指南標準》的要求進行制定。

（二）主要內(nèi)容的說明

1.范圍

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規(guī)定了高壓開關(guān)產(chǎn)品在使用過程中，產(chǎn)品可靠性驗證和評價的具

體要求。明確了適用范圍，本標準適用于從事高壓開關(guān)產(chǎn)品的制造及

相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)制造各類組織的產(chǎn)品可靠性驗證和評價。

2.主要內(nèi)容

本標準主要包括可靠性因素、可靠性故障模式、可靠性要求、出

廠檢驗、可靠性驗證、可靠性評價等方面的內(nèi)容。

術(shù)語和定義中“可靠性管理”引用了IEC60300-1：2014《可靠

性管理第1部分：管理和應(yīng)用指南》中的術(shù)語和定義，并結(jié)合高壓

開關(guān)產(chǎn)品使用場景和特點提出“可靠性試驗、早起故障階段、偶然故

障階段、耗損故障階段、可靠性評價、環(huán)境因素”6條適用于本標準

的術(shù)語和定義。

三、主要試驗的分析

公司在運的高壓開關(guān)數(shù)量為71400余臺套，根據(jù)產(chǎn)品發(fā)生的故障

數(shù)量，按照標準要求，對故障進行了統(tǒng)計分析，繪制了公司高壓產(chǎn)品

的可靠性浴盆曲線，如下圖所示：

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高壓開關(guān)產(chǎn)品可靠性浴盆曲線

根據(jù)企業(yè)在運產(chǎn)品故障統(tǒng)計，以故障率為縱坐標，以故障發(fā)生的

時間為橫坐標，繪制產(chǎn)品的浴盆曲線，明確產(chǎn)品早期失效期、偶然失

效期和耗損失效期。并進行以下工作的研究：

（1）以早期失效期為研究對象，找出產(chǎn)品早期失效期和偶然失

效期節(jié)點，將此節(jié)點定義為t1，作為產(chǎn)品可靠性驗證和評價的周期的

終點，即可靠性驗證評價周期為從產(chǎn)品出廠交付t0至t1時間段內(nèi)。

針對設(shè)計復(fù)雜和費用較高的機械類產(chǎn)品，可以利用統(tǒng)計的方法推測出

其可信性；

（2）以早期失效期為研究對象，尋找改進機會、推動持續(xù)改進。

（3）以偶然失效期為研究對象，因產(chǎn)品在偶然失效期內(nèi)故障率

較低，可以根據(jù)實際統(tǒng)計數(shù)據(jù)，適當延長產(chǎn)品三包周期，此時三包費

用未必增加，同時增強顧客信任。

四、預(yù)期的經(jīng)濟效益

據(jù)統(tǒng)計，2022年我國高壓開關(guān)市場規(guī)模超1546億元，預(yù)計到

2026年高壓開關(guān)市場規(guī)模將突破2000億元。該標準的先進性將影響

到我國高壓開關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)和檢驗的標準化進程，影響到我國高壓開

關(guān)進入國際市場的競爭能力，影響到高壓開關(guān)使用者的安全，影響上

千億元的經(jīng)濟效益的產(chǎn)生。

五、采用國際標準的程度及水平的簡要說明

本標準未采用國際標準。

六、團體標準的先進性說明

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本團體標準的編制，是在《高壓開關(guān)可靠性管理體系要求》的

基礎(chǔ)上，對高壓產(chǎn)品可靠性驗證和評價提出具體實施辦法，其先進性

主要表現(xiàn)在以下幾方面：

（1）本標準規(guī)定了高壓開關(guān)產(chǎn)品可靠性驗證和評價的具體方法，

一方是驗證產(chǎn)品可靠性性能是否滿足顧客和設(shè)計要求，另一方面是評

價高壓開關(guān)企業(yè)可靠性保持能力，從而進行可靠性改進活動?？煽啃?/p>

管理體系示意圖如下：

可靠性驗證和評價體系框架圖

（2）本標準的實施，可以指導(dǎo)高壓開關(guān)企業(yè)確定產(chǎn)品可靠性驗

證和評價周期，并在較短時間內(nèi)推測產(chǎn)品的可信性。

（3）本標準的實施，可以指導(dǎo)高壓開關(guān)企業(yè)為產(chǎn)品的三包