中华人民共和国机械工业部部标准
JB4012-85
低压空气式隔离器、开关、隔离开关及熔断器组合电器
1 引言
1.1 适用范围
本标准适用于额定电压为交流1200V或直流1500V及以下的配电电路和电动机电路中的空气式隔离器、开关、隔离开关及熔断器组合电器(以下统称为电器)。
熔断器组合电器中的熔断器必须符合JB4011 1-85《低压熔断器一般要求》的要求。
注:①若电器不靠人力操作,则必须符合附加要求。附加要求必须在产品标准中规定。
②开关(或隔离器)的结构可以是转动式的、刀形的、用凸轮控制的等等。
1.2 主要目的
本标准的主要目的在于规定:
a.电器的特性;
b.正常情况下电器的工作状态和性能;
c.非正常情况下,如短路时,电器的工作状态和性能;
d.为证实电器能达到以上要求,需进行的各项试验和应采用的试验方法;
e.铭牌上应标明的数据以及包装、运输和贮存的要求。
1.3 和其他标准的关系
1.3.1 和国内标准的关系
本标准符合GB1497-85《低压电器基本标准》的有关规定。
本标准引用下列标准的有关部分:
a.GB4942.2-85《低压电器外壳防护等级》;
b.JB2455-85《压接触器》;
c.GB2900.18-82《电工名词术语 低压电器》;
d.GB4025-84《控制电气设备的操作件标准运动方向》;
e.GB4026-83《电器接线端子的识别和用字母数字符号标志接线端子的通则》;
f.GB4207-84《固体绝缘材料在潮湿条件下相比漏电起痕指数和耐漏电起痕指数的测定方法》;
g.GB998-82《低压电器基本试验方法》。
1.3.2 和国际标准的关系
本标准在技术实质上等效采用IEC408(1972)、IEC408修正第一号(1979)和第二号(1983)《低压空气式开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器》。
本标准参考IEC664(1980)、IEC664A(1981)《低压系统的绝缘配合以及电气间隙和爬电距离》。
本标准考虑到国际电工委员会(IEC)标准的发展动向。
2 名词、术语
本标准采用的主要名词、术语规定如下:
2.1 电器
devices
2.1.1 开关电器
switching device
(见GB2900.18中1.1.4)
2.1.2 机械开关电器
mechanical switching device
(见GB2900.18中1.1.5)
2.1.3 (机械的)开关
switch (mechanical)
在正常的电路条件下(包括规定的过载),能接通、承载和分断电流;并在规定的非正常电路条件下(如短路),在规定时间内,能承载电流的一种机械开关电器。
注:开关也可能具有接通一定短路电流的能力,但不具有分断短路电流的能力。
2.1.4 隔离器
disconnector (isolator)
在断开状态下能符合规定的隔离功能要求的机械开关电器。
若电路中电流可忽略,隔离器能分断或接通电路。隔离器也能承载正常电路条件下的电流,以及在一定时间内承载非正常电路条件下(如短路)的电流。
注:①套管、母线、连接线和短电缆等的电容电流以及电压互感器和分压器的电流认为可以忽略。
②隔离器可具有一定的接通和(或)分断能力。
③规定的隔离功能要求不仅仅限于对隔离距离的要求。
2.1.5 隔离开关
switch-disconnector
在断开状态下能符合隔离器的隔离要求的开关。
2.1.6 熔断器组合电器
fuse-combination unit
由制造厂或按其说明书将机械开关电器与一个或几个熔断器组装在同一单元的组合电器。
2.1.6.1 负荷开关开;开关熔断器组
switch-fuse
(见GB2900.18中2.1.4)
2.1.6.2 隔离器熔断器组
disoonnector-fuse
一极或多极与熔断器串联,组成一个单元的隔离器。
2.1.6.3 熔断器式刀开关;熔断器式开关
fuse-switch
(见GB2900.18中2.1.5)
2.1.6.4 熔断器式隔离器
fuse-disconnector
动触头由熔断体或带有熔断体的载熔件组成的隔离器。
2.2 结构部件
constructional elements
2.2.1 带电部分
live part
在正常使用情况下带电的任何导体或导电部分。
注:带电部分也包括中性线及与其连接的导电部分。
2.2.2 开关电器的极
pole of a switching device
仅与开关电器的主电路的一个单独导电路径相连的开关电器的一部分,它不包括那些用来将所有各极固定在一起和使各级一起动作的部分。
注:若开关电器仅有一个极,则称为单极开关电器。若有几个极,而且这些极是结合在一起(或能结合在一起)可以同时操作,则称为多极(二极、三极)开关电器。
2.3 操作
operation
2.3.1 (机械开关电器的)操作
operation(of a mechanical switching device)
动触头从一个位置转换到另一个相邻位置。
注:①操作可以是闭合操作或断开操作;
②若需要加以区别,则电气意义上的操作(如接通或分断)可称为通断操作;机械意义上的操作(如闭合或断开)可称为机械操作。
2.3.2 (机械开关电器的)操作循环
oderating cycle(of a mechanical switching device)
(见GB2900.18中1.2.2)
2.3.3 (机械开关电器的)有关人力操作
dependent manual operatinon(of a mechanical switching cevice)
(见GB2900.18中1.2.11)
2.3.4 (机械开关电器的)储能操作
stored energy operation(of a mechanical switching device)
利用操作前储存于机构本身内的,并且在预定条件下足以完成操作的能量所进行的操作。
注:这种操作可再按下述分类:
能量如何储存(弹簧、重物等);
能量如何产生(人力、电等);
能量如何释放(人力、电等)。
2.3.5 (机械开关电器的)无关人力操作
independent manual operation (of a mechanical switching device)
(见GB2900.18中1.2.14)
2.4 特性量值
characteristic quantities
2.4.1 接通能力
making capacity
在规定电压和规定条件下,开关或隔离开关能接通的电流值。对于交流,这是指交流分量的效值。
2.4.2 短路接通能力
short-circuit making capacity
在规定电压和规定条件下(包括电器出线端短路),开关或隔离开关能接通的预期短路电流峰值。
2.4.3 分断能力
breaking capacity
在规定电压和规定条件下,开关或隔离开关能分断的电流值。对于交流,这是指交流分量有效值。
2.4.4 短时耐受电流
short-time withstand current
(见GB2900.18中4.1.1)
2.4.5 电气间隙
clearance
(见GB2900.18中4.1.1)
2.4.5.1 极间电气间隙
clearance between poles
相邻极的任何导电部分间的电气间隙。
2.4.5.2 对地电气间隙
clearance to earth
任何导电部分与接地部分或准备接地部分之间的电气间隙。
2.4.5.3 断开着的触头之间的电气间隙
clearance between open contacts
机械开关电器在断开位置时,一极的触头之间或与触头相连的任何导电部分之间的总电气间隙。
2.4.6 爬电距离
creepage distance
两个导电部分之间沿着绝缘材料表面的最短距离。
注:两种绝缘材料的接缝认为是表面的一部分。
2.4.7 (机械开关电器一个极的)隔离距离
isolating distanco(of a pole of a mechanical switching device)
断开着的触头之间的电气间隙,它符合对隔离器所规定的安全要求。
3 符号、代号
3.1 符号
本标准中使用的主要符号规定如下:
Ue--额定工作电压;
Ui--额定绝缘电压;
Ie--额定工作电流;
Iu--额定不间断电流;
Ithe--约定封闭发热电流;
Ith--约定发热电流;
I--接通电流;
Ic--分断电流;
U--接通前电压;
Ur--恢复电压;
f--振荡频率;
r--过振荡系数;
n--电流峰直与有效值之比;
CTI--相比漏电起痕指数;
AC--交流;
DC--直流。
3.2 代号
本标准中的使用类别代号规定如下:
a.交流使用类别代号:
AC-20:在无载条件下闭合和断开;
AC-21:通断电阻性负载,包括适当的过载;
AC-22:通断电阻和电感混合负载,包括适当的过载;
AC-23:通断电动机负载或其他高电生负载;
AC-2:起动、反接制动与反向*(滑环型电动机);
AC-3:起动、在运转中分断电动机(鼠笼型电动机);
AC-4:起动、反接制动与反向、密接通断**(鼠笼型电动机)。
b.直流使用类别代号:
DC-20:在无载条件下闭合和断开;
DC-21:通断电阻性负载,包括适当的过载;
DC-22:通断电阻和电感混合负载,包括适当的过载(例如并激电动机);
DC-23:通断高电感性负载(例如串激电动机);
DC-3:起动、反接制动与反向、密接通断(并激电动机);
DC-5:起动、反接制动与反向、密接通断(串激电动机)。
4 分类
4.1 按人工操作的电器的操作方法分类
a.有关人力操作;
b.无关人力操作。
4.2 按外壳防护等级分类
按GB4942.2的规定。
4.3 按安装类别(过电压类别)分类
4.3.1 安装类别Ⅱ
安装在安装类别Ⅰ前面的电器,可包括控制和通断电动机的电器、螺管电磁阀、耗能电器(电灯、电热器)和通过变压器的主令电器和控制电路电器。
4.3.2 安装类别Ⅲ
安装在安装类别Ⅱ前面的电器,可包括直接连接至干线的装在配电箱中的电器。
4.3.3 安装类别Ⅳ
安装在安装类别Ⅲ前面的电器,可包括装在电源进线处的电器。
4.4 按污染等级分类
按GB149中4.5的规定。
5 特性
5.1 特性概述
电器的特性必须从适用于该电器的几方面来说明:
*反接制动与反向,即电动机在旋转时用反接电动机定子绕组的方法使电动机快速停止或反向。
**密接通断(点动)即在很短时间内一次或多次地接通电动机电路,使被电动机驱动的机构得到小的移动。
a.电器的型式(见5.2);
b.额定值和(或)极限值(见5.3);
c.辅助电路(见5.4);
d.外壳防护等级(按GB4942.2的规定)。
5.2 电器的型式
电器的型式应规定下列各项:
5.2.1 极数
5.2.2 位置数(若有二个以上位置)
5.2.3 电流种类
电流种类分交流和直流二种。交流时,还应规定相数和频率。
5.3 额定值和(或)极限值
额定值和(或)极限值由产品标准按5.3.1~5.3.13具体规定,但不必规定其中全部的值。
5.3.1 额定电压
电器的额定电压有下列几种:
5.3.1.1 额定工作电压(Ue)
电器的额定工作电压是与额定工作电流共同决定电器用途的电压值。电器的接通与分断能力以及使用类别都与此电压值有关。
对于多相电路,此电压系指线电压。
5.3.1.2 额定绝缘电压(Ui)
额定绝缘电压是电器的介电性能试验、电气间隙和爬电距离均与它有关的电压。
除非另有规定,额定绝缘电压就是最大额定工作电压。在任何情况下,最大额定工作电压不得超过额定绝缘电压。
5.3.1.3 额定脉冲耐压
在规定的试验条件下,电器能承受而不被击穿的,一定波形和极性的脉冲电压峰值。电气间隙值与该电压值有关。
注:额定脉冲耐压的推荐值按GB1497中7.2.2表11规定。
5.3.2 电流
电器的电流有下列几种:
5.3.2.1 约定发热电流(Ith)
(按GB1497中5.3.2.1)
5.3.2.2 约定封闭发热电流(Ithe)
(按GB1497中5.3.2.2)
5.3.2.3 额定工作电流(Ie)或额定控制功率
电器的额定工作电流由产品标准根据额定工作电压、额定频率、额定工作制、使用类别以及防护外壳的等级规定。
对于直接通断单台电动机的电器,可用额定工作电压下该电器所能控制的电动机的最大额定功率来代替或补充表示额定工作电流。制造厂应能提供电流与功率间的关系。
5.3.2.4 额定不间断电流(额定长期工作电流)(Iu)
额定不间断电流是电器在不间断工作制下能承载的电流。
5.3.3 额定频率
电器的额定频率是据以设计电器并与其他特性值相应的电源频率。
5.3.4 额定工作制
标准的额定工作制有以下几种:
5.3.4.1 八小时工作制
八小时工和制是指电器的主触头在稳态电流下保持闭合状态的时间足以使电器达到热平衡,但不得超过8h不分断。
注:①八小时工作制是决定电器约定发热电流的基本工作制;
②分断是指通过电器的操作来分断电流。
5.3.4.2 不间断工作制(长期工作制)
不间断工作制是指电器主触头在稳态电流下保持闭合状态超过8h(甚至几星期,几个月或几年)不分断。
注:此工作制不同于八小时工作制,因氧化物和尘垢堆积在触头上会导致触头进一步发热。可考虑采用降容系数或特殊结构(例如采用银触头或镶银块触头等)来满足长期工作制的要求。
5.3.5 额定接通能力
开关或隔离开关的额定接通能力是在规定的接通条件下能接通的稳态电流值。
应规定的接通条件是:
a.触头接通前的极间电压;
b.试验回路的特性。
额定接通能力按表2参照额定工作电压,额定工作电流和使用类别,在产品标准中规定。
对于接通能力与操作者的熟练程度有关的电器,确定接通能力时,必须按照制造厂说明书的规定进行操作方为有效。
注:有接通能力的隔离器,尽管于屈于AC-20或DC-20的使用类别,仍须规定其接通能力。
5.3.6 额定分断能力
开关或隔离开关的额定分断能力是在额定工作电压和规定的分断条件下能分断的电流值。
应规定的分断条件是:
a.试验回路的特性;
b.恢复电压。
额定分断能力按表2参照额定工作电压,额定工作电流和使用类别,在产品标准中规定。
电器应能分断5.3.11所规定的最大额定分断能力及以下的任何电流。验证最大额定分断能力以下的电流时,具体的电流值由产品标准规定。
对于分断能力与操作者熟练程度有关的电器,确定分断能力时,必须按制造厂说明书的规定进行操作方为有效。
注:有分断能力的隔离器,尽管属于AC-20或DC-20的使用类别,仍须规定其分断能力。
5.3.7 额定短时耐受电流
开关、隔离器或隔离开关的额定短时耐受电流是电器能短时承受而不发生损坏的电流(见8.1.5)。
除非另有规定,通电持续时间为1s,电流值为最大额定工作电流的20倍。(如与此规定不同,应说明短时耐受电流值以及通电持续时间)。
对于交流,额定短时耐受电流是指交流分量有效值,并且认为可能出现的最大峰值不会超过此有效值的n倍。系数n在表7中给出。
5.3.8 额定短路接通能力
开关或隔离开关的额定短路接通能力是在额定工作电压、额定频率(若为交流)以及规定的功率因数(或时间常数)下,电器接通短路电流的能力。
额定短路接通能力用最大预测电流峰值表示,在产品标准中规定。
对于交流,功率因数、预期电流峰值和有效值间的关系应符合表7。
5.3.9 额定限制短路电流
开关、隔离器或隔离开关的额定限制短路电流是在限流开关电器的动作时间内,在8.1.6所规定的试验条件下,电器能承受的预期电流。
额定限制短路电流由产品标准规定。
注:①对于交流,额定限制短路电流用交流分量有效值表示;
②限流开关电器可以是电器的组成部分,也可是单独的元件。
5.3.10 额定熔断短路电流
电器的额定熔断短路电流是当限流电器为熔断器时的额定限制短路电流。
规定该电流时应说明熔断器的详细规格。
5.3.11 使用类别
本标准规定的几种标准使用类别示于表1和表C1(参阅附录C)中。
各种使用类别用额定工作电流的倍数、额定工作电压的倍数以及功率因数或电路时间常数来表征。表2中所示的接通和分断条件基本上与表1所列的用途相对应。
注:表1和表2中的使用类别不适用于通常直接起动、加速(和)或停止单台电动机的电器。这种电器的使用类别在附录C中说明(参阅C.5.3.11)。
表1 使用类别
注:开闭电容器或钨丝灯负载须经制造厂与用户协商。
表2 验证额定接通与分断能力时相应于各种使用类别的接通和分断条件①
*①在交流情况下接通条件用有效值表示,但相应于电路功率因数的非对称电流峰值可为一较高值。
*②如果接通知(或)分断能力不为零,则制造厂应说明电流值和功率因数(时间常数)值。
*③I的最小值为1000A。
*④Ic的最小值为800A。
5.3.12 机械操作性能
电器的机械操作性能以电器不需要维修或更换任何机械零件所能承受的无载(即主触头无电流)操作循环次数来表示。但产品标准所规定的正常维护是允许的。机械操作性能由产品标准规定。
推荐的无载操作循环次数为:
300,1000,3000,10000,30000,100000,300000,1000000。
若没有规定操作循环次数,则应采用表3的规定。
表3 机械操作循环次数
5.3.13 电操作性能
电器的电操作性能以表4所列的条件下,不需修理或更换机械零件的有载操作循环次数来表示。
除非另有规定,除AC-20和DC-20外,所有使用类别的有载操作循环次数应不少于相应电器机械操作性能的1/20。若使用类别AC-20和DC-20的接通和(或)分断能力不为零。其有载操作循环次数应由产品标准规定。
5.4 辅助电路
辅助电路的特性是:
a.电路数;
b.触头的种类(接通触头、分断触头等)和数量;
c.每个电路的额定电压、额定频率(如果有的话)、额定电流和触头的额定能断能力。
除非另有规定,辅助电路的约定发热电流为6A,并且辅助电路的额定电压和频率(如果有的话)等于主电路的额定电压和频率。
表4 验证负载操作循环次数时相应于各种使用类别的接通与分断条件*
6 正常工作条件和安装条件
6.1 正常工作条件
电器应能在下列正常条件下工作。
对于非正常工作条件,见附录A。
6.1.1 周围空气温度
周围最高空气温度不超过+40℃,周围空气温度24h的平均值不超过+35℃。
周围空气温度的下限一般不低于-5℃。
注:①周围空气温度下限为-10℃或-25℃的工作条件,在订货时用户须向制造厂申明。
②周围空气温度上限超过+40℃或下限低于-25℃的工作条件,用户应与制造厂协商。
6.1.2 海拔
安装地点的海拔不超过2000m。
注:电器用于更高的海拔时,要考虑到空气的介电强度和冷却作用有所下降,用户应与制造厂协商。
*对于交流,接通条件用有效值表示,但相应于电路功率因数的非对称电流的峰值为一较高值。
6.1.3 大气条件
大气相对湿度在周围空气温度为+40℃时不超过50%;在较低温度下可以有较高的相对湿度;最湿月的月平均最大相对湿度为90%,同时该月的月平均最低温度为+25℃并考虑到因温度变化发生在产品表面上的凝露。
注:对指定用于有空调设备的恒温恒湿场所的电器,其温湿度条件以及有否凝露现象由产品标准或技术文件另行规定。
6.1.4 污染等级
电器周围环境的污染等级分为四级,即污染等级1,2,3,4(见GB1497中4.5)。
除非产品标准另有规定,对工业用电器,推荐考虑污染等级3。只有在有效地使用外壳、防护涂层或密封等方法后,才有可能降低污染等级至2级(还应考虑在电器工作中自身产生的污染物)。污染等级由产品标准规定。
6.1.5 冲击和振动
有关冲击振动条件在产品标准中规定,或由用户与制造厂协商。
注:除非产品标准另有规定,一般可不考虑冲击与振动。
6.2 正常安装条件
正常安装条件应根据制造厂的安装说明书。对安装方位有规定或电器性能受安装条件有显著影响的电器,应在产品标准或技术文件中明确规定安装条件。
6.2.1 安装轨安装
对于采用安装轨安装的电器,应采用有关的安装轨标准(安装轨标准正在考虑中)。
6.2.2 安装类别(过电压类别)
电器可以指定一种或多种安装类别(见4.3)。产品标准应规定电器的安装类别。
7 结构与性能要求
7.1 结构要求
7.1.1 概述
结构材料应满足有关的使用要求,并能通过必要的材料性能试验,如绝缘材料相比漏电起痕指数(CTI)和防着火危险试验等。具体要求应在产品标准中规定。
电器的闭合和断开位置应是明确的,并且必须用位于操动器附近的标志或靠操动器的位置来清晰地表示电器的开闭状态。若采用符号标志,则必须用符号“1”和“○”分别表示闭合和断开的状态。对于多位置电器,开闭状态的表示方法由产品标准另行规定。
7.1.2 电气间隙和爬电距离
(按本标准附录B的规定)
7.1.3 操动器(操作手柄)
电器的操动器应按照电器的额定绝缘电压与带电部分绝缘。若操动器由金属制成,则除非有附加的可靠绝缘,它应能可靠地接至保护性导体上。若操动器由绝缘材料全部覆盖起来,则在绝缘损坏时可能触及的任何内部金属部件都必须按额定绝缘电压与带电部分绝缘或应能可靠地接至保护性导体上。
手动电器的操作力,应在产品标准中规定。
操动器的运动方向应符合GB4025的规定。
7.1.4 接线端子
接线端子与导线的连接可以用螺钉或其他有效的方法,但必须保证能长期保持必要的接触压力。
接线端子的结构应保证能夹紧导线的金属表面,并具有足够的接触压力而对导线无明显的损坏。接线端子的导电金属部件应有足够的机械强度。
接线端子本身或其连接导线应不会移动得足以对操作或绝缘造成危害(如由于移动使电气间隙和爬电距离减小)。
接线端子通常用于夹紧单根导线,但也应适合于夹紧多根导线。
接线端子上用于夹紧导线的螺钉和螺母不得用于固定其它零件。
每个接线端子应具有永久性的清晰标志以资识别。标志方法应符合GB4026的规定。
7.1.4.1 接线端子的布置
与外部导线连接的接线端子应便于在预期的使用条件下接线。
接线端子的位置应保证电器散出的热量不会损坏外部连接导线的绝缘。
7.1.4.2 接线端子连接导线的能力
制造厂应规定接线端子所能连接的导线的类型(硬线或软线)、最小和最大导线的截面积以及能同时接至同一端子的导线的数目。端子所允许连接的导线的最大截面应不小于温升试验中所规定的导线截面积。
园形铜导线的标准截面尺寸规定如下:
0.5.,0.75,1,1.5,2.5,4,6,10,25,35,50,70,95,120,150,185,240,300mm2。
7.1.5 有关接地的规定
a.结构要求
外露导电部分,除非它们不构成危险,都必须在电气上互相连接并接至保护接地端子上,以便与接地极或外部保护性导体相连。这一要求既适用于单独使用的电器,也适用于成套组装中的电器。
若外露导电部分不能以较大的面积被触及或用手握住,或者尺寸很小(约50mm×50mm),或者外露导电部分本身的配置排除了触及带电部分的可能性,则可以认为它们不构成危险。例如螺钉、铆钉和铭牌等。
b.保护接地端子
保护接地端子应设置在容易接线的地方,并且当罩壳或其他可移去的部件被移走时,仍应保证电器与接地极或保护性导体有良好的电气连接。
当外壳的可移去金属部件在应有的位置时,它与接地端子在电气上应有良好的连接”
保护接地端子应有适当的防腐蚀措施。
保护接地端子,除了用于保护接地外,不得再作其他用途。
接地螺钉的最小尺寸应符合GB1497中7.1.7.2表7的规定。
c.标记
保护接地端子的形状、位置或标记应使得接地端子总是能易于辨认。
保护接地端子的标记应采用字母符号PE或采用图形符号 。连接至保护接地端子上的接地线应使用黄绿双色线。
7.1.6 外壳
外壳应门计得当外壳盖子打开以及其他保护措施(如果有的话)被移去时,在安装和维修中需要接触到的所有部件都应容易接触到。
外壳内部应有足够的空间,以便将外部导线从外壳的进线口引至外壳内的接线端子上。
金属外壳的不动部分与其他外露导电部分及接地端子,在电气上应有良好的连接。
外壳的可移去部分和不动部分应可靠连接,以防止由于电器操作或振动而导致偶然松脱。
当外壳设计成不使用工具就能打开罩盖时,应采取措施防止固定用的部件失落。
若外壳被用来安装按钮,则应保证从外壳外部不能拆下按钮。除非另有规定,固定外壳的紧固件不能同时用来固定其他部件。若外壳是金属的,则外壳在闭合和打开位置 及在开闭过程中,均不得与带电部分有偶然的接触。若用绝缘材料部分或全部地衬垫外壳内表面,则衬垫必须牢固地固定在外壳上,
电器的操动器与外壳的盖子是否应具有可靠的机械联锁装置,由产品标准规定。
7.2 性能要求
7.2.1 温升
7.2.1.1 温升极限
在8.1.2所规定的条件下进行试验时,所测得的电器各部件的温升应不超过表5所规定的极限值。
7.2.1.2 周围空气温度
表5中所列的温升极限值仅适用于周围空气温度保持在6.1.1所规定的极限范围内的情况。
7.2.2 介电性能
电器应能承受8.1.3所规定的介电性能试验。
7.2.3 对隔离器和隔离开关的附加安全要求
隔离器和隔离开关,在断开位置时应具有符合规定要求的隔离距离(见附录B),并应装有可靠指示动触头位置的指示器。位置指示器应可靠地与动触头相连。若所有动触头均处于断开位置时,手柄才能指示“分”的位置,则手柄也可作为位置指示器。若从外部可观察到触头的分合情况,则不需这种位置指示器。
7.2.4 对四极电器的附加要求
若四极电器的第四极仅用来连接中性线,则必须用字母N清楚地标志。
中性极N应与其他三级一起同时动作。
对于约定发热电流不超过63A的电器,四个极的额定电流应相同;对于约定发热电流更大的电器,中性极的约定发热电流应不小于其它各极的50%,但不得小于63A。
7.2.5 辅助触头
除非产品标准另有规定,辅助触头的额定接通与分断能力应符合GB1497中7.2.11.2的规定;额定熔断短路电流值应符合GB1497中7.2.11.4的规定;电寿命应符合GB1497中72.11.3的规定。电寿命次数应不低于相应电器的机械操作性能次数,具体数值由产品标准规定。
7.2.6 耐湿热性能
电器应能承受8.1.11所规定的湿热试验。耐湿热性能要求应符合GB1497中7.2.13的规定。
表5 各种不同的材料和部件的温升极限
*①所谓银表面,包括镶银片和镀银。符合8.1.10.6的温升要求的镀银表面方可认为是银表面。
接触表面为其他材料的触头,若其接触电阻不明显地受氧化影响者,可作为银表面处理。
*②仅以不损害相邻部件为限。
*③根据所用的金属性质来确定。同时以不引起相邻部件任何损害为限。
*④以不损害材料弹性为限。
*⑤以不引起绝缘材料任何损害为限。
*⑥温升极限70K是按8.1.2.2试验时的温升极限值。在实际安装条件下工作或试验的电器,其连接线的型式、性质和布置可能与试验时不同,因此可能出现不同的接线端子温升。当外接导体为铝,有锡(银)防蚀层,接线端子也有锡(银)防蚀层,使用时接线端子的温升不得超过55K(60K)。制造厂应提供外接导体为铝时的应用指南。
8 试验
8.1 型式试验
8.1.1 概述
被试电器应符合经规定程序批准的图样及技术文件。
除非另有规定,每一项型式试验必须在新的清洁的电器上进行。
除非另有规定,试验必须在应有的电流种类下进行。在交流的情况下,试验应在电器的额定频率和相数下进行。
试验时电器应按制造厂的规定安装。安装的详细情况(如电器外壳的型式与尺寸,导体的尺寸等等)应写入试验报告中。
试验中不允许维护试品或更换零部件。若产品标准有规定,可对试品进行润滑和调整。
若为了便于试验而要增加试验的严酷性(如提高操作频率以缩短试验时间),必须得到制造厂的同意。
在试验前,允许对被试品在空载或负载下操作数次。
8.1.2 温升试验
8.1.2.1 周围空气温度
周围空气温度应在试验周期的最后四分之一的时间内,用不少于二只温度计或热电偶进行测量。温度计或热电偶应均匀分布于离被试电器约1m远,其高度约为试品高度的一半。必须使温度计或热电偶免受气流和热辐射的影响并且避免由于温度快速变化而造成的指示误差。
温升试验应在周围空气温度为+10℃至+40℃的范围内进行,试验时周围空气温度的变化应不超过10℃。
8.1.2.2 主电路的温升试验
电器应大致按正常使用条件安装,并不受外界不正常的加热或冷却的影响。
具有构成整体所需要的外壳的电器和不准备在外壳中使用的电器应通以约定发热电流(Ith)进行温升试验。
对于准备用于一种或多种规定型式和尺寸的的外壳中的电器,温升试验必须通以约定封闭发热电流(Ithe)在规定的最小外壳中进行试验。
外壳上不允许有不应有的临时通风孔。
有关外壳、通风和试验接线的尺寸等详细情况应在试验报告中说明。
对于单相交流和直流温升试验,试验电流应不小约定发热电流。对于多相电流的温升试验,各相电流应平衡,其误差应在±5%以内,各相电流的平均值应不小于约定发热电流。
为试验方便,直流电器可用交流电源进行试验,但必须取得制造厂的同意。额定频率为50或60Hz的交流电器应在频率为45至62Hz之间进行试验。对于额定频率更高或更低的电器,试验频率允差为±20%。
熔断器组合电器应装上额定电流等于组合电器约定发热电流(温升试验所用的电流)的熔断体。试验用熔断体的额定电流,功率损耗、分断能力和制造厂的名称和标记等都应试验报告中写明。只要在熔断器组合电器的约定发热电流下,熔断体的功率损耗不超过试验用熔断体的功率损耗,则装有规定熔断体的组合电器的温升型式试验应认为对使用其它熔断体也有效。
温升试验的持续时间应足以使温升达到稳定值,但对八小时工作制的电器,试验时间不得超过8h。1h内温度变化不超过1℃时,即可认为温升已达稳定。(实际上,为了缩短试验时间,在试验开始后的一段时间内可增大电流,然后再将电流降至规定值)。
试验结束时,主电路各部件的温升应不超过表5的规定值。
根据发热电流值的不同,温升试验用连接导体按以下规定选择。
8.1.2.2.1 试验电流小于或等于400A者:
a.连接线应为聚氯乙烯绝缘的单芯铜电缆或铜线,其截面应符合GB1497表27的规定。
b.多极交流电器试验时,若电磁影响可忽略,则可将各极串联通以单相交流进行试验。
c.连接线应处于自由空气中,其间隔应近似等于接线端子间的距离。
d.对于单相和多相试验,电器的接线端子与另一接线端子,试验电源或星点之间的临时连接线的最小长度应为:
截面小于或等于35mm2者,长度为1m。
截面大于35mm2者,长度为2m。
8.1.2.2.2 试验电流大于400A,但不超过800A:
a.连接线应为聚氯乙烯绝缘的单芯铜电缆,其截面应符合GB1497表26的规定,或采用GB1497表28所规定的铜排。
b.多极交流电器试验时,若电磁影响可忽略,则可将各极串联通以单相交流电流进行试验。
c.电缆或铜排间的距离,应近似等于接线端子间的距离。铜排应涂以无光泽黑色漆。每一接线端子的多根并联电缆应固定在一起,而其中每一根电缆之间应保持约10mm的空气隙。每一接线端子的多根并联铜排间的距离应约等于铜排的厚度。若规定的铜排尺寸不适合于接线端子,或无此规格,则允许采用截面大致相同和散热面积大致相同或略小的其它铜排。
d.对于单相或多相试验,电器接线端子与另一接线端子或试验电源之间的临时连接线的最小长度应为2m。接到星点的接线最小长度可为162m。
8.1.2.2.3 试验电流大于800A,但不超过3150A者:
a.除非电器专为电缆连接而设计,连接线应采用GB1497表29中所规定的铜排。在专为电缆连接而设计的情况下,电缆的尺寸和排列由制造厂规定。
b.多极交流电器试验时,若电磁影响可忽略,则可将各极串联通以单相电流进行试验。
c.铜排间的距离应近似等于接线端子间的距离。铜排应涂以无光泽黑色漆。每一接线端子的多根铜排间的距离应约等于铜排的厚度。若规定的铜排尺寸不适合于接线端子,或无此规格,则允许采用截面大致相同和散热面积大致相同或略小的其它铜排。
d.对于单相或多相试验,电器接线端子与另一接线端子或试验电源之间的临时连接线的最小长度应为3m。但若连接近电源端的温升比连接线中点的温升低并且不超过5℃,则连接线的最小长度可减为2m。到星点的接线的最小长度应为2m。
8.1.2.2.4 试验电流大于3150A者:
试验的一切有关内容,如电源型式、相数、频率和试验连接的截面等等均由制造厂和用户协商确定,并在试验报告中写明。
8.1.2.3 温度的测量
各部件的温度必须用热电偶测量。热电偶应置于能接触到的可能最热点。热电偶和待测部件表面之间必须有良好的热传导。热电偶的线和热端应不影响待测部件的温升。
8.1.2.4 部件的温升
部件的温升是部件的温度(按8.1.2.3规定测得)与周围空气温度(按8..2.1规定测得)之差。
8.1.3 介电性能试验
介电性能试验包括工频耐压试验和脉冲耐压试验。若电器的电气间隙等于或大于本标准附录B中按非均匀电场所规定的最小电气间隙,则不必进行脉冲耐压试验,(电气间隙和爬电距离的测量按GB1497附录A规定)。脉冲耐压试验电压值应按试验地点的海拔进行修正。修正系数按GB1497中8.2.2.3.1表30规定。耐压试验时应无击穿或闪络现象。对工频耐压试验是否发生击穿或闪络的检测按GB1497中8.2.2.3.2的规定。
8.1.3.1 被试电器的条件
介电性能试验应在新的、干燥的电器上进行。被试电器应按通常的使用条件安装好并且接好内部导线。
若电器的底座是绝缘材料制成,则紧固件之类的金属件必须按电器的正常安装条件全部安装好,并且这些金属件应认为是电器框架的一部分。
若被试电器装在绝缘外壳内,则绝缘外壳应包复与框架相连的金属箔。若操作手柄是金属的,则应接至框架;若手柄是绝缘材料制成,则应包复与框架相连接的金属箔。
不与外壳一起供应,但准备在外壳内使用的电器,应在制造厂规定的最小外壳中进行试验。不准备在外壳内使用的电器,试验时应装在金属架上,正常使用时接地的所有金属部件(如框架等)都应接至此金属架。
当电器的介电性能与引线的抽头或使用特殊绝缘材料有关,在试验中应使用这种抽头或特殊绝缘材料。
8.1.3.2 施加电压的部位
试验电压施加在下列部位:
a.触头处于闭合和断开位置时,主电路(包括与主电路相闻的辅助电路)各极与电器框架(包括外壳或安装底板)之间。
b.触头处于闭合和断开位置时,主电路的第一极与接至电器框架的其它各极之间。
c.辅助电路与主电路之间;辅助电路与电器框架之间。
进行此试验时,也可将主电路与框架相联,只进行一次试验。
d.电器触头处于断开位置时,电器的进出线端之间。此试验既可以在各极分别进行,也可以将各极的进线端和出线端分别相联,只进行一次试验。
辅助电路也要进行此试验
当电器具有一个以上的闭合位置或一个以上的断开位置时,试验应在每一断开位置或每一闭合位置上进行。
试验时,绝缘的中性极应作为电器的一个极。
工频耐压试验电压应施加1min。
正负极性的脉冲试验电压各施加三次(共六次),每次间隔至少1s。
8.1.3.3 试验电压值
工频耐压试验电压实际上为正弦波,频率在45至62Hz之间,试验电压源至少应能提供0.5A的短路电流。
除非另有规定,试验电压值按表6规定。
脉冲试验电压波形应为1.2/50μs的脉冲电压。脉冲试验电压值应按GB1497中7.2.2表11中的规定。
具有隔离功能的电器,触头处于断开位置时,电器的进出线端间的脉冲耐压试验电压值按附录D规定。
表6
8.1.4 额定接通和分断能力试验
8.1.4.1 被试电器的条件
有外壳的被试电器应装在本身的外壳中进行试验。工作中通常关闭的孔,在试验时应关闭。不与外壳一起供应,但准备在外壳中使用的电器,应在制造厂规定的最小外壳中进行试验。机械开关电器的操作机构应按制造厂所规定的正常操作方式进行操作。
对熔断器组合电器进行试验时,熔断体可用适当的复制品代替。复制品中的熔断体可使用合适的导体。若仍用熔断体,试后熔体应不熔断。
8.1.4.2 试验方法
*仅适用于直流。
试验电路应按8.1.4.3的规定。
机械开关电器应闭合和断开各5次,每次间隔约30s(额定工作电流100A及以上的机械开关电器,间隔时间可增至3min)。
对于使用类别为AC-23的电器,接通能力和分断能力试验可在同一电器上分别进行。
每次通断操作循环,机械开关电器停留在接通状态的时间仅需足以完成通断操作并能使电流值达到稳定,以及足以使机械开关电器的运动部分处于静止状态。每次操作循环之后,恢复电压至少应保持0.1s。
试验电压和负载应加在电器的适当的接线端子上。对于在断开位置时,动触头仍旧与接线端子之一相联的电器,除非接线端子上有明显的“负载接线端子”和“电源接线端子”的专门标记,否则必须将电器两侧端子的接线互换后再次进行试验。
8.1.4.3 额定接通和分断能力试验电路
试验电路图于示图1、图2和图3。
对试验电源容量的要求,按GB998-82《低压电器基本试验方法》中7.3.1的规定。
试验电路的电阻器R1和R2,电抗器L1和L2应调整到满足规定的试验条件。电抗器应是空心的,与电阻器总是串联连接,其电抗值可由各个电抗器串联耦合而得到,当电抗器实际上具有相同的时间常数时,允许将电抗器并联。
试验电路的负载L1和R1应接到电器的负载侧。
图1
S-电源;
N-接至中性点;
R1、R2-可调电阻器;
L1、L2-可调电抗器;
R3-用以限制通过熔丝D的电流的电阻器;
D-检测故障电流的熔丝;
A-被试电器;
B-整定预期电流用的临时连接线;
P-外壳或测故障电流用钢板;
O1-至电流测量单元;
O2、O3-至电压测量单元;
V-电压表。
图2
S-电源;
N-接至中性点或直流电源的中点;
R1、R2-可调电阻器;
L1、L2-可调电抗器;
R3-用以限制通过熔丝D的电流的电阻器;
D-检测故障电流的熔丝;
A-被试电器;
B-整定预期电流用的临时连接线;
P-外壳或测故障电流用钢板;
O1-至电流测量单元;
O2、O3-至电压测量单元;
V-电压表。
图3
S-电源;
R1、R2-可调电阻器;
L1、L2-可调电抗器;
R3-用以限制通过熔丝D的电流的电阻器;
D-检测故障电流的熔丝;
A-被试电器;
B-整定预期电流用的临时连接线;
P-外壳或测故障电流用钢板;
O1-至电流测量单元;
O2、O3-至电压测量单元;
V-电压表。
电器在运行中通常接地的所有部件(包括外壳)应与地绝缘并通过检测(飞弧)故障电流的熔丝接至电源中性点(或人工中性点)。故障电流测试网(板)的形状、尺寸和网眼等由产品标准规定。检测故障电流的熔丝为直径0.1mm,长度不小于50mm的铜丝,如有需要,可接一电阻以限制预期故障电流值至100A左右。任何人工中性点应实质上是电感性的,并至少允许通过100A的预期故障电流。每次试验前应换用新的熔丝。
四极电器应如三极电器那样进行试验,将中性极或不用的极接至框架。但被试电器的负载中性点应接至电源中性点或人工中性点上。若所有的极完全相同,则只须在任一相邻三极上进行一次试验;若不是完全相同,则应在所有不同的相邻三极上重复进行试验。
试验电路应仅在一点上进接接地。接地点的位置应在试验报告中写明。
对于使用类别为AC-22和AC-23的电器,预期瞬态恢复电压的振荡频率f和过振荡系数γ应利用与负载并联的电阻器Rp和(或)电容器Cp调整至以下数值:
式中:f--振荡频率,kHz;
Ue--电器的额定工作电压,V;
Ic--分断电流,A;
γ=1.1±0.05
对于使用类别为AC-21的电器,不必调整预期瞬态恢复电压的振荡特性。
接地点位置在调整振荡频率f和系数γ后不得更动。
使用类别为DC-21,DC-22和DC-23的电器的试验按照JB2455附录A的有关要求。
注:①瞬态恢复电压的频率和幅值可按JB2455附录A的规定进行调整和测量。仅作接通能力试验时,不必调整过振荡系数γ和振荡频率f。
②使用类别为AC-20或DC-20的隔离器,在特殊情况下,经用户与制造厂协商可具有一定的接通和(或)分断能力。
8.1.4.4 试验量值
试验必须按5.3.11表2规定的量值进行。若试验量值与规定值之间的差别在下述范围内,则认为试验有效。
电流:±5%;
电压:±5%;
功率因数:±0.05%;
时间常数:±15%;
交流试验时,应尽可能在电器的额定频率下进行。额定频率为50或60Hz者,试验频率允许在45~62Hz之间;对于更高或更低的额定频率,试验频率的允差可为±20%。
功率因数应认为是各相功率因数的平均值。任一相的功率因数与该平均值间的差别应不超过平均值的25%。
8.1.4.5 接通和分断能力试验时电器的性能
试验时,应不危及操作者和附近电器;不应发生持续燃弧和极间闪络并且检测故障电流的熔丝应不熔断。
电器所产生的过电压峰值不得大于与额定工作电压和电器安装类别相对应的额定脉冲耐压峰值的最低值。
试验时,电器应能正常操作,并且触头不应发生熔焊,以致不能用正常的操作方法进行断开操作。
8.1.4.6 接通和分断能力试验后电器的状态
电器按8.1.4.2规定进行试验后,应不需维护就能按8.1.3.2的规定承受2倍额定绝缘电压值的工频耐压试验。
试验后应马上进行无动合分操作,机械开关电器应能满意地闭合和断开。(若正常的操作手柄,通过其全部行程后,使触头完全闭合,机械开关电器能承载其额定工作电流,则认为闭合操作是满意的。)
试验后的触头状态应能使电器不经过维护就能承载额定工作电流。若有疑问,应在同一台电器上进行温升试验,各点的温升应不超过表5所示的极限值10K以上,并且不导致相邻部件的损坏。
8.1.4.7 辅助触头的通断能力试验
辅助触头的通断能力试验应符合GB1497中8.2.4.1的规定。
8.1.5 额定短时耐受电流试验
8.1.5.1 被试电器的条件
电器的条件应符合8.1.4.1的规定。电器处于闭合状态,在周围空气温度下从冷态开始,施以某一方便的电压进行试验。
8.1.5.2 试验量值
试验应在额定短时耐受电流下进行。
若电器在交流或直流情况下,具有相同的额定电流值,则认为交流试验对直流同样有效。
在交流情况下:
应在电器的额定频率下进行试验,频率的允许误差为±25%。
按5.3.7所规定的时间通以试验电流。电流值由示波图测定并以交流分量有效值表示。至少有一相的试验电流应等于或大于规定值。
试验时,第一击波的最大峰值电流应不小于n倍额定短时耐受电流。n值按表7规定。
然而,当试验站的特性不能满足上述要求时,如能保证试验电流的平方与持续时间的乘积的积分不小于额定短时耐受电流的平方与规定的矩路持续时间的乘积,则试验可按下列规定之一进行:
a.若试验站短路电流的衰减,使得除非开始时大幅度提高电流,就不能在规定时间内得到额定短时耐受电流,则只要电流的最大峰值不小于规定值,允许在试验过程中电流有效值降至规定值以下,而持续时间相应增加。
b.若为了得到要求的电流峰值而必须提高电流有效值至规定值以上,则试验时间应相应减小。
应在规定时间内通以试验电流。由示波图测得的平均值至少应等于规定值。
若试验站设备的特性使得除非开始时大幅度提高电流,就不能在规定时间内满足上述要求,则允许电流在试验过程中降至规定值以下,而相应增加通电时间。
若试验站不能进行直流试验,经制造厂和用户协商后可在交流上进行。但交流电流峰值应不大于直流试验的最大值并且交流电流平方乘通电时间的积分应不小于直流试验电流稳态值的平方与规定通电时间的乘积。
8.1.5.3 额定短时耐受电流试验时电器的性能
电器的性能应符合8.1.4.5中适合于本试验的规定。
8.1.5.4 额定短时耐受电流试验后电器的状态
试验后电器的机械部件和绝缘应基本上同试验前一样,并且电器应符合8.1.4.6的要求。
表7 电流峰值与有效值之间的关系
8.1.6 额定限制短路电流试验
(在考虑中)
8.1.7 额定熔断短路电流试验
8.1.7.1 被试电器的条件
被试电器的条件应符合8.1.4.1的规定,但必须使用制造厂规定的熔断体(不得使用复制品)。
8.1.7.2 试验方法
试验电路应按8.1.7.3的规定。
试验时,机械开关电器应处于闭合状态,并与最大额定电流的熔断体串联。该熔断体应有制造厂认为适合于机械开关电器的额定分断能力。
预期试验的有效值应等于电器的额定短路电流。试验电流值根据预期电流示波图确定。
若机械开关电器是开关或隔离开关,则除了上述机械开关电器处于闭合状态进行试验外,还应更换新的熔断体,并使机械开关电器处于断开位置后再进行第二次试验。试验时,机械开关电器应接通等于电器额定熔断短路电流的预期试验电流。试验电流被熔断器分断后,恢复电压至少应维持
0.1s。
试验用熔断体的详细情况,即制造厂名称、型式代号、额定电注和电压应在试验报告中写明。必须测量截断电流值并记录在试验报告中。
8.1.7.3 试验电路
试验电路示于图1、图2和图3。
试验电路的电阻器R2和电抗器L2应调整到满足规定的试验条件。电抗器应是空心的,与电阻器总是串联连接,其电抗值可由各个电抗器串联耦合得到。当电抗器实际上具有相同的时间常数时,允许将电抗器并联。
进行额定熔断短路电流试验时,不使用电路负载R1和L1。
试验电路应仅在一点直接接地。接地点的位置应在试验报告中写明。
电器在运行中通常接地的所有部件(包括外壳)应与地绝缘并通过故障电流的熔丝接至电源中性点(或人工中性点)。故障电流测试网(板)也接至电源中性点(或人工中性点)。检测故障电流的熔丝为直径0.1mm,长度不小于50mm的铜丝。如有需要,接一电阻器以限制预期故障电流值至100A左右。任何人工中性点应实质上是感性的,并至少允许通过100A的预期故障电流。
四极电器应如三级电器那样进行试验,将中性极或不用的极接至框架。若所有的极完全相同,则只须在任一相邻三极上进行一次试验;若不完全相同,则应在所有不同的相邻三极上重复进行试验。
8.1.7.4 试验量值
对于交流电器,应按试验站的条件,尽量在电器的额定频率下进行试验,若得不到额定频率,则当电器的额定频率为50或60Hz时,试验应在45~62Hz下进行;对于更高或更低的额定频率,频率允差为±20%。工频恢复电压的平均值应等于电器额定工作电压的110%~115%对于交流试验,试验电路的功率因数应符合表7中相应于电器额定熔断短路电流的数值。对于直流试验,除非制造厂与用户另有协议,电路的时间常数为15ms。对于交流,任一相预期电流的交流分量有效值应等于规定值,其允许误差为
0%~+15%。对于直流,预期电流的稳态值应等于规定值,其允许误差为0%~+15%。
8.1.7.5 额定熔断短路电流试验时电器的性能
应符合8.1.4.5的规定。
8.1.7.6 额定熔断短路电流试验后的电器状态
应符合8.1.5.4的规定。
8.1.7.7 辅助触头的额定熔断短路电流试验
应符合GB1479中8.2.4.3的规定。
8.1.8 额定短路接通能力试验
8.1.8.1 被试电器的条件
应符合8.1.4.1的规定
8.1.8.2 试验方法
试验电路应符合8.1.4.3的规定,但不包括试验电路负载L1和R1。
机械开关电器应闭合两次,间隔约3min。接通的预期电流峰值应不小于电器的额定短路接通能力。通电时间至少为0.1s。
8.1.8.3 试验量值
预期电流峰值根据整定波的示波图确定。三相试验时,应取三相中最大的峰值电流。
对于交流,应根据相应于预期电流峰值的有效值,按表7的规定选取功率因数,允差为±0.05。多相电路的功率因数是各相功率因数的平均值,任一相的功率因数与该平均值间的差别应不超过平均值的25%。功率因数的平均值应在试验报告中写明。
对于直流,除非制造厂与用户另有协议,时间常数应为15ms。对于交直流额定电流相同的电器,交流试验应认为对直流同样有效。
频率应等于电器的额定频率,允差为±25%。
外施电压应等于电器的额定工作电压,允差为±5%。
8.1.8.4 额定短路接通能力试验时电器的性能
应符合8.1.4.5的规定。
8.1.8.5 额定短路接通能力试验后电器的状态
应符合8.1.5.4的规定。
8.1.9 机械操作性能试验
8.1.9.1 被试电器的条件
被试电器应按正常使用情况安装和操作。试验时主电路应无电压和电流。
8.1.9.2 试验方法
电器的操作循环次数应按5.3.12的规定。操作频率可为任一合适的数值,但必须保证,在两次连续操作之间电器的可动部件来得及处于静止状态。
8.1.9.3 机械操作性能试验后电器的状态
试验后电器的状态应符合8.1.4.6的规定。只要机械开关电器动作正常,允许机械部件和触头有某此磨损。
若电器结构允许,可以进行维护,但不允许更换触头。试后经过维护,电器应能承载其额定工作电流,而温升不超过表5所规定的温升极限值。若有怀疑,应在同一台电器上进行额定工作电流下的温升试验。
8.1.10 电操作性能试验
8.1.10.1 被试电器的条件
被试电器应按正常使用情况安装和操作。
8.1.10.2 试验方法
电操作性能试验的操作循环次数应按本标准5.3.1.3在产品标准中规定。若次数未作规定,则认为电操作性能试验的操作循环次数为5.3.12所规定的机械操作循环次数的1/20。试验操作频率应在试验报告中写明。
8.1.10.3 试验电路
电路应符合8.1.4.3规定。但不必调整瞬态恢复电压的振荡特性。
8.1.10.4 试验量值
试验量值应按本标准5.3.13在产品标准中规定。试验量值的允差为:电流允差为±5%,电压允差为±5%,功率因数允差为±0.05,时间常数允差为±15%。
8.1.10.5 电操作性能试验时电器的性能
应符合8.1.4.5的规定。
8.1.10.6 电操作性能试验后电器的状态
应符合8.1.4.6的规定。只要机械开关电器动作正常,允许电器的机械部件和触头有某些磨损。
若电器结构允许,可以进行维护,但不允许更换触头。试后经过维护,电器应能承载其额定工作电流而不超过表5所规定的温升极限。若有怀疑,应在同一台电器上进行额定工作电流下的温升试验。
若对触头银表面的状态有怀疑,应进行约定发热电流下的温升试验。触头的温升与电器按8.1.2进行温升试验时所测得的温升值相比不能超过10K。
8.1.10.7 辅助触头的电寿命试验
辅助触头的电寿命试验应符合GB1497中8.2.4.2的规定。
8.1.11 湿热试验
按GB1497中8.2.6的规定。采用交变湿热试验方法,试验周期为6昼夜,高温温度值为+40℃,在条件试验过程中测量。试验时试品的安装条件(包括外壳是否需要打开)和其它补充要求(包括是否需要预处理等)由产品标准规定。
8.1.12 绝缘材料的相比漏电起痕指数(CTI)测定试验
按GB1497中8.1.2的规定。
8.1.13 绝缘材料的着火危险试验
按GB1497中8.1.1的规定。
8.1.14 外壳防护等级的验证试验
按GB4942.2规定。
8.2 常规试验
8.2.1 概述
常规试验,电器的条件应与型式试验时所规定的条件相同或等效。
8.2.2 操作试验
应对电器进行操作以验证电器的机械动作是否正常。具体要求由产品标准规定。
8.2.3 一秒钟工频耐压试验
试验必须在清洁干燥的电器上进行。
试验电压值应符合8.1.3.3的规定。每次试验的持续时间可缩短至1s。
试验电压应施加于:
a.电器主触头闭合时,各极之间(若极间有并联电路,则试验时主触头处于断开位置);
b.电器主触头闭合时,各级与电器的框架之间;
c.电器主触头断开时,每一极的两接线端子之间。试验时,无需使用8.1.3.1所规定的金属箔。
9 检验规则
9.1 试验分类
验证电器性能的试验应包括:
a.型式试验;
b.定期试验;
c.出厂试验;
d.特殊试验;
接线端子的机械性能试验是否作为试验项目,由产品标准规定(其试验方法按GB1497中8.1.3规定)。
9.1.1 型式试验
型式试验的目的是验证给定型式的电器的设计性能是否符合标准要求。
型式试验是新产品研制单位或新试制投产的单位必须进行的试验。通常型式试验只需要进行一次,只有当产品设计、制造工艺、使用的原材料或零部件结构有更改可能影响电器工作性能时,才需要重新进行有关项目的型式试验。若对所选的试验项目有争议时,则须进行全面的型式试验。
型式试验包括下列项目:
a.温升试验;
b.介电性能试验;
c.额定接通与分断能力试验;
d.额定短时耐受电流试验;
e.额定限制短路电流试验;
f.额定熔断短路电流试验;
g.额定短路接通能力试验;
h.机械操作性能试验;
i.电操作性能试验;
j.湿热试验;
k.绝缘材料的相比漏电起痕指数( 定试验;)
l.绝缘材料的着火危险试验;
m.外壳防护等级的验证试验。
各种电器应进行的型式试验主要项目列于表8
表8 电器应进行的型式试验主要项目
任一型式试验项目的试品,除非另有规定,不得少于二台。二台试品试验都合格,才能认为型式试验合格。否则必须分析原因,采取技术措施,甚至改进设计、工艺、工装等,再重新进行试验,直到型式试验各格为止。
*①当制造厂规定接通和(或)分断能力时,才需要做接通和分断能力试验。
*②对于熔断器式隔离器和隔离器熔断器组、当制造厂规定接通和(或)分断能力时、才需要做接通和分断能力试验。
*③当制造厂规定该额定值时、才需要做此试验
*④8.1.7.2所规定的第二次试验(接通试验)不适用于隔离器和含隔离器的熔断器组合电器。
*⑤熔断器式隔离器和隔离熔断器组不需要做电操作性能试验。
9.1.2 定期试验
当产品型式试验合格后,并进入稳定生产阶段,为检查产品的质量应进行定期抽查试验。简称定期试验。定期试验是稳定投产的产品每隔一定年限应进行的试验。一般每隔2至5年进行一次。具体时间由产品标准规定。定期试验项目可从型式试验项目中选取,由产品标准规定。
定期试验用的电器,必须从出厂试验合格的产品中随机抽取。每个试验项目的试品不得少于二台(可以只做有代表性的规格)。如有一台试验不合格,允许复试。除非另有规定,复试台数应按原抽样数加倍。复试中若仍有一台不合格,则定期试验作不合格论。除非另有规定,复试的机会只许出现一次。
9.1.3 出厂试验
出厂试验包括常规试验和出厂抽样试验。
9.1.3.1 常规试验
常规试验是产品正式出厂前,制造厂必须在每台产品上进行的试验。其目的是检验材料、工艺和装配上的缺陷。常规试验可以在与型式试验相同的条件下或经过验证认为是等效的条件下进行。常规试验不合格的产品必须逐台退修,直到合格为止。若无法修复,应予报废。
常规试验项目应包括:
a.操作试验;
b.一秒钟工频耐压试验。
9.1.3.2 出厂抽样试验
出厂抽样试验是产品出厂前必须进行的抽样检查和试验。具体的出厂抽样试验项目、试验方法、复试规则以及抽样方案等由产品标准规定。
9.1.4 特殊试验
特殊试验是按制造厂和用户间的协议而特殊进行的试验。
10 标志、包装、运输和贮存
10.1 标志
电器的标志应保证不会因历时过久而模糊不清。标志应标在电器本体上,若标在一块或几块固定于电器的铭牌上。电器处于正常安装位置时,其标志应明显易见。标志应包括下列内容:
a.制造厂名称或(和)商标;
b.产品名称、型号和出厂号;
c.标准编号;
d.额定工作电压;
e.使用类别和额定工作电压下的额定工作电流(或额定功率);
f.额定频率(例如标明~50Hz)或直流标志“直流”(或符号=)。
若制造厂的其它资料中未明显说明,则在电器铭牌上还应标明下列内容:
g.额定绝缘电压;
h.约定发热电流;
i.额定工作制;
j.额定短时耐受电流及持续时间(若适用);
k.额定短路接通能力(若适用);
l.额定限制短路电流(若适用);
m.对于规定熔断体的额定熔断短路电流(若适用);
n.有外壳的电器的外壳防护等级标志(按GB4942.2的规定);
o.额定脉冲耐压。
注:若铭牌不足以载全上述所有数据,则至少应标明a和b两项,以便从制造厂获得全部数据。
10.2 包装
电器的外包装必须能避免运输时损坏电器。包装箱内一般应附有装箱单、产品合格证书和必要的运输、安装、使用和维修说明书等。
电器外包装的标志应清晰并不会因运输和贮存较久而模糊不清。外包装的标志一般应包括下列内容:
a.制造厂名称和(或)商标;
b.产品名称和型号;
c.产品数量;
d.包装箱的“长×宽×高”尺寸和毛重;
e.收货单位名称和地址;
f.标上“小心轻放”、“切勿淋雨”、“切勿受潮”、“向上”和“包装年月”等字样或标志。
10.3 运输和贮存
产品运输和贮存的环境条件和试验按GB1479中10.5规定。
运输和贮存的环境条件中,低温取-25℃;高温取+40℃;自由跌落高度取250mm。
附录A
用户应提供的非正常工作条件的资料(补充件)
A.1 周围空气温度
如果预期周围空气温度可能低于-25℃或高于+40℃,则用户应向制造厂说明工作的周围空气温度范围。
A.2 海拔
如果安装地点的海拔高于2000m,则用户应向制造厂说明其海拔。
A.3 大气条件
如果电器安装处的大气相对湿度可能大于6.1.3条的规定值或含有不正常数量的尘垢、酸、腐蚀性气体等等,用户应向制造厂指出。如果电器安装在沿海地区,用户同样要向制造厂指出。
A.4 安装条件
如果电器可能安装在一个可动的装置上,并且电器的支架可能永久地或暂时地处于倾斜位置,或者电器可能在使用中受到不正常的冲击或振动,用户应向制造厂指出。
A.5 与其它电器的连接
为了便于制造厂供应满足安装条件和符合本标准所规定温升的外壳和接线端子,并且留好在外壳内敷设导线所需的空间,用户应通知制造厂关于与其它电器连接的尺寸和型式。
A.6 辅助触头
用户应说明所要求的辅助触头的型式和数量,以满足如信号、联琐等等的要求。
附录B电气间隙和爬电距离(补充件)
B.1 引言
欲规定适用于电器的电气间隙和爬电距离的一套简单的规则是不可能的,因为可变因素影响极大,诸如大气条件、所用绝缘的类型、爬电途径的布置以及使用电器的系统的情况等。因此附录只作为选用电气间隙和爬电距离的指南。
B.2 总则
B.2.1 建议将绝缘部件表面设计成带筋的表面以阻断导电沉积物所形成的通路。若筋的最小高度为2mm则带筋的爬电距离可为不带筋的80%。
B.2.2 从电气间隙和爬电距离的观点出发,仅仅涂有清漆或珐琅的导电部分、或仅由氧化层或类似方法保护的导电部分不能认为是绝缘的。
B.2.3 在下列情况下还必须保持推荐的电气间隙和爬电距离:
a.在无外部电气连接线的情况下,或用规定的型式和尺寸的绝缘导线或裸导线按制造厂的说明书连接时;
b.考虑到最大允许制造公差,在可更换部件更换后;
c.考虑到由于温度、老化、冲击和振动的影响而产生的可能的变形,或由于电器预期承受的短路条件所产生的可能的变形。
B.2.4 电气间隙主要决定于瞬态过电压(与电器安装类别、系统额定电压、系统中性点运行方式等有关)、电场是否均匀和污染等级等。爬电距离主要决定于电器的额定绝缘电压、污染等级和绝缘材料类别等(电器绝缘材料类别按GB1497中7.1.3.2的规定)。
B.3 电气间隙和爬电距离(海拔为2000m时)的最小值按表B1、表B2和表B3的规定。
表B1
注:①表B1中的数值系考虑电场不均匀且污染等级3的情况。对于其他污染等级,可按GB1497中71.
3.1表5确定最小电气间隙。
②电气间隙等于或大于表B1中的数值时,电器不必进行脉冲耐压试验。比表B1中的数值小,但能承受相应安装类别的脉冲耐压的电气间隙也可采用,但必须进行脉冲耐压试验。
③对于不接地系统或一相接地系统,相对地电压可认为是相对相电压。
表B2
表B3
注:①表B2和B3中的数值系考虑污染等级为3的情况,对于其它污染等级可按GB1497中71.3.2表6确定最小爬电距离。
②对于电压为415、690、830V的电器可按400、630、800V来考虑。
B.4 有关隔离距离的安全要求(在考虑中)
`K附录C
直接通断单台电动机的电器(补充件)
直接通断单台电动机的开关、隔离开关和熔断器组合电器必须符合本附录的附加要求。符合本附录要求的电器可按表C1在铭牌上标出其使用类别。
C.5.3.4 额定工作制
附加的标准额定工作规定如下:
C.5.3.4.3 断续周期工作制
此工作制下,电器主触头保持闭合的时间与空载的时间之间有一定的比例关系,并且触头闭合的时间与空载时间均很短,不足以使电器达到热平衡。
断续周期工作制用电流值、通电时间和通电持续率(工作周期与整个周期之比,常用百分数表示),来表征其特性。
例:每10min内有4min通过100A电流的断续周期工作制,可表示为:“断续周期工作制100A,4min/10min”或“断续周期工作制100A,6次/h,40%”。
通电持续率的标准值为:15%,25%,40%和60%。
C.5.3.4.3.1 断续周期工作制的级别
按照每小时电器所能实现的操作循环次数,电器可分为:
a.3级:3次/h;
b.12级:12次/h;
c.30级:30次/h;
d.120级:120次/h。
对于每小时操作次数很频繁的断续周期工作制,制造厂应根据其实际循环次数(若为已知)或根据规定的常用循环数来确定额定工作电流,该值应为:
式中T是总的操作循环时间。
C.5.3.4.4 短时工作制
在此工作制下,电器主触头保持闭合的时间不足以使电器达到热平衡,而通电时间之间的无载时间足以使电器的温度恢复至周围空气的温度。
短时工作制通电时间的标准值为10,30,60和90min。
C.5.3.5 接通能力
根据表C2(见C.5.3.11)所规定的使用类别来规定电器的接通能力。
C.5.3.6 分断能力
根据表C2所规定的使用类别,来规定电器的分断能力。
C.5.3.11 使用类别
本标准规定的几种标准使用类别列于表C1中。其它使用类别由用户与制造厂规定。
各种使用类别用电流和电压的倍数(相对于额定工作电流和电压)以及功率因数或电路时间常数等来表征。
已标明使用类别的电器,不需另行规定接通和分断能力。
表C2中的使用类别基本上与表C1中所列的用途相对应。
表C1 使用类别
注:开闭转子电路,电容器或钨丝灯须由用户与制造厂商定。
表C2 验证额定接通与分断能力(见C.8.1.4)时相应于各种使用类别的接通与分断条件*①
C.5.3.12 机械操作性能
电器的机械操作性能以电器不需要维修或更换任何机械零件所能承受的无载操作循环次数来表示。但正常的维护,包括更换触头是允许的。
推荐的无载操作循环次数为:
1000,3000,10000,30000,100000,300000,1000000。
若制造厂未规定机械操作性能,则意味着机械操作性能至少相当于在相应断续周期工作制等级的操作频率下能操作8000h。
*①在交流情况下,接通条件用有效值表示,但是相应于电路功率因数的非对称电流的峰值可为一较高值。
*②I或Ic的最小值为1000A。
*③Ic的最小值为800A。
*④I的最小值为1200A。
C.5.3.13 电操作性能
电器的电操作性能以表C3所示的使用条件下,不需修理或更换零件的有载操作循环次数来表示。
除非另有规定,对于AC-3使用类别,有载操作循环次数应不少于相应机械操作性能的无载操作循环次数的1/20。
有载操作循环次数由产品标准规定。
C.8.1.4 额定接通和分断能力试验
(除下列规定外,其余按8.1.4的规定。)
C.8.1.4.3 额定接通和分断能力试验电路
接通和分断能力试验应按JB2455附录A所规定的通用试验电路进行。
C.8.1.4.8 额定接通能力试验
试验电流值应按表C2规定。接通操作的次数为20次。
分断操作和紧接着的接通操作之间的时间间隔为5~10s。
注:对于较大的电器,可按用户与制造厂间的协议延长时间间隔。
C.8.1.4.9 额定分断能力试验
试验电流值应按表C2规定。分断操作的次数为25次。
每次通电时间应不超过0.5s,两次相继的分断操作之间的时间间隔应为5~10s。
注:对于较大的电器,可按用户与制造厂间的协议延长时间间隔。
C.8.1.4.10 可逆转换试验
对于可逆转换电器,除C.8.1.4.8和C.8.1.4.9所规定的接通和分断试验外,尚应补充进行以下试验。验证可逆转换时可用新的电器。
试验电路应符合C.8.1.4.3规定。试验电流应为表C3所规定的AC-4使用类别的电流。
试验包括10个操作程序,每一操作程序又包括下述两个操作循环:
第一操作循环:闭合A-断开A/闭合B-断开B,间隔10~30s。
第二操作循环:闭合B-断开B/闭合A-断开A,间隔10~30s。
(上述A与B系机械开关电器的两条电路)
这些循环交替地重复进行。
“断开A/闭合B”这一符号的含义是:在正常控制系统允许的情况下,有关的转换操作应尽量快。
试验时,电器应按正常使用状态下的操作方式进行操作。正常使用状态下使用的机械或电气联琐装置,在试验时也应采用。
以规定的操作次数进行试验时,应不发生持续燃弧、相间闪络、检测故障电流的熔丝熔和触头熔焊。
C.8.1.9 机械操作性能试验
(按本标准8.1.9,其中8.1.9.2修改成下述C.8.1.9.2)。
C.8.1.9.2 试验方法
试验的操作频率应与断续周期工作制等级相对应,但若制造厂认为使用更高的操作频率,电器仍能满足所要求的条件,则为了缩短试验周期,允许提高操作频率进行试验。
试验的操作循环次数应不低于C.5.3.12所规定的无载操作循环次数。
每当进行C.5.3.12所规定的总操作循环次数的1/10后,允许进行下列维护再继续试验:
a.清理整个电器(但不得拆开);
b.对制造厂所规定的,在正常使用中要进行润滑的零部件加以润滑;
c.可以更换已磨损的触头(触头的磨损在机械操作性能试验时不予考虑)。
维护工作,除了更换触头外,不得更换其他零部件。
表3 验证负载操作循环次数时相应于各种使用类别的接通与分断条件*
C.8.1.10 电操作性能试验
接通和分断的试验电流应按表C3规定。试验电路应包括电抗器和电阻器,阻抗的数值应能使电路得到规定的电流、电压、功率因数或时间常数。对于AC-4类别,试验电路应符合JB2455附录A的规定。操作速度由制造厂选择。
试验时,电器应按正常工作状态安装,按正常使用情况连接导线。若正常使用时需要润滑,则在试验前可以加以润滑。试验后电器应符合8.1.10.6的要求。
*在交流中接通条件以有效值表示,但是相应于电路功率因数的非对称电流峰值可有一较高值。
`K附录D具有隔离功能的电器触头间脉冲耐压试验电压值(补充件)
具有隔离功能的电器,触头处于断开位置时,电器的进出线端间的脉冲耐压试验电压值应如表
D1所示:
表D1 V
脉冲耐压试验(也包括不具备隔离功能的电器的脉冲耐压试验)可以用工频电压或直流电压来等
效。与脉冲耐压值等效的工频电压或直流电压如表D2所示。
表D2 V
当电场均匀时,上表中各种电压是等效的。大部分情况下,间隙间的电场是不均匀的,这时交流工频或直流试验电压较脉冲电压稍为严酷些。
工频电压施压时间至少为每一种极性3个半波;直流电压施压时间至少为每一种极性10ms。
`K附录E编制说明(参考件)
兹将本标准的编制作如下说明:
E.1 本标准交流电压上限定为1200V,与GB1497-79相同。而IEC17B目前定为1000V。这是考虑到我国已有1140V电器,并且这些1140V电器均由1000V以下电器派生的。所以把电器的交流电压值的上限扩展到1200V是符合国情的。直流电压上限值由1200V扩展到1500V,这与IEC17B最新规定的直流电压上限值完全一致。
E.2 本标准2.1.4中隔离器的定义参照17B(S)260中对隔离器的定义。
E.3 在“分类”的一章中,按IEC664、664A等补充规定了安装类别和污染等级的分类。
E.4 本标准5.3.2.1和5.3.2.2按IEC17B(S)260中的4.3.2.1和4.3.2.2修订。
E.5 本标准5.3.2.4按IEC17B(S)260中的4.3.2.4补充修订。
E.6 本标准5.3.12按IEC17B(S)249中的4.3.12修订。
E.7 本标准5.3.13按IEC17B(S)249中的4.3.13修订。
E.8 本标准第6章按GB1497-85第6章修订。
E.9 本标准7.1.1和7.1.3按GB1497中7.1.1和7.1.4.2修订。
E.10 本标准7.1.4,7.1.4.1和7.1.4.2按GB1497中7.1.6修订。
E.11 按IEC664的规定,对本标准5.3补充规定了额定脉冲耐压。
E.12 本标准7.1.5按IEC408修正案第二号修订。
E.13 本标准7.1.6参照IEC17B(S)260中的7.1.8.1和7.1.8.2规定作了修订。
E.14 本标准7.2.5按GB1497中7.2.11.2~7.2.11.4修订。
E.15 本标准7.2.4按IEC17B(S)260中的7.2.8增订。
E.16 本标准8.1.2.1中,参照IEC17B(S)261补充规定了:“温升试验时,周围空气温度的变化应不超过10℃”。
E.17 本标准8.1.2.2按GB1497中5.3.2.2和8.2.2.2.4修订。
E.18 本标准表5注中补充规定了应用铝连接导线时出线端的温升极限。对于接线端的允许温升,按17B(S)260中的7.2.1.2.2修订。
E.19 本标准IEC664、664A和IEC17B(S)262中的9.2.1.3和9.2.1.1,本标准8.1.3和8.1.3.2补充规定了脉冲耐压试验。8.1.3.3和附录D按IEC17B(S)284中9.1.2修订。 E.20 本标准8.1.3.8中,1000<Ui≤1200V和1200<Ui≤1500V时工频耐压试验电压值是根据GB1497-79补充规定的。脉冲试验电压波形按IEC17B(S)262中的9.2.1.2修订。
E.21 本标准参照IEC17B(S)262中9.4,对额定通断能力试验,额定熔断短路电流试验和电操作性能试验,补充规定了被试电器本身所产生的过电压的验证。
E.22 本标准8.1.4.1最后一段按IEC17B(S)249中8.2.4.1修订。
E.23 本标准8.1.4.2的注按IEC17B(S)249中的8.2.4.2修订。
E.24 本标准8.1.4.3按GB1497中8.2.2.4.1修订。
E.25 本标准8.1.4.7按GB1497中7.2.11.2增订。
E.26 本标准8.1.7.2按IEC17B(S)249中的8.2.8修订。
E.27 本标准8.1.10.7按GB1497中8.2.4.2增订。
E.28 本标准8.1.12和8.1.13按G497中8.1.1和8.1.2增订。
E.29 本标准9.1.1型式试验项目按GB1497中9.2增订。
E.30 结合我国具体的气候条件,补充规定了电器的耐湿热性能和相应的试验方法。
E.31 型式试验、常规试验和特殊试验的概念与IEC完全一致。根据我国实际情况增加了定期试验和出厂抽样试验。
E.32 复试规则根据我国具体情况规定。
E.33 本标准在第10章补充规定了对包装、贮存和运输的要求。
E.34 本标准附录B中表B2和表B3是针对不同的安装类别来确定最小爬电距离。这是按IEC17B(S)262中9.1.6修订。因为安装类别4的电器,绝缘故障所引起的后果是比较严重,所以为了减小安装类别4的电器的绝缘故障的可能性,在确定最小爬电距离时把电压提高二级(按R10系列)。
E.35 在GB1497-79《低压电器基本标准》中,对不能自动分断短路电流的配电电器规定了保安电流值。我们认为既然在标准中已规定了额定限制短路电流和额定熔断短路电流,就无必要再用保安电流的概念。况且额定限制短路电流和额定熔断短路电流值一般要比保安电流大。
E.36 本标准C.5.3.4.3.1按GB1497中5.3.4.3b修订。
E.37 本标准C.5.3.11中取消了IEC408(1972)中的DC-2和DC-4的使用类别,这是按GB1479中3.2表1修订。
E.38 本标准C.8.1.10,按IEC408(1972)是作为一种特殊试验,但按1982年11月机械工业部电器工业局在南京召开的《低压电器行业采用国际标准厂长会议》会议纪要的十点规定的精神,将电操作性能试验作为型式试验。
` 附加说明:
本标准由机械工业部上海电器科学研究所提出,由机械工业部上海电器科学研究所归口。
本标准由机械工业部上海电器科学研究所负责起草。本标准主要起草人:陈谦
本标准起草小组成员:
姓名
陈谦 机械工业部上海电器科学研究所
周育伟、辛光华 宁波开关厂
黄正中、吴建辉 厦门电器控制设备厂
曹小美、张秀芳 上海立新电器厂
何志华 上海电器成套 |