JB 5877-1991 低压固定封闭式成套开关设备
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中华人民共和国机械行业标淮JB 5877-91低压固定封闭式成套开关设备机械电子工业部1991-10-24 批准1992-10-01实施本标准参照采用国际标准1EC439-1(1985)《低压成套开关设备和控制设备》有关封闭式并带固定式部件的装置的条款。主题内客与适用范围本标准规定了低压固定封闭式成套开关设备(以下简称“装置”)的性能指标、设计制造、试验和标志、包装的基本要求。本标准适用于交流50Hz、额定电压1000V及以下作为电能分配及电动机控制、户内正常使用、具有封闭式结构并带有固定式部件的装置。2引用标准GB7251低压成套开关设备GB9466低压成套开关设备基本试验方法GB4942.2低压电器外壳防护等级GB3047面板、架和柜的基本尺寸GB762电气设备额定电流GB156额定电压GB2681电工成套装置中的导线颜色GB2682指示灯和按钮颜色JB3084电力传动控制站的产品包装与运输规程3使用条件3.1正常使用条件符合本标准的装置适用于下述条件并能正常工作。3.1.1周围空气温度不高于+40C,不低于-5C,并且24h内平均温度不高于+35"C。.3.1.2大气条件空气清洁,相对湿度在最高温度为+40C时不超过50%。在较低温度时允许有较高的相对湿度,例如+20^C时为90%,但应考虑到由于温度的变化,有可能会偶然地产生适度的凝露。3.1.3海拔高度海拔高度不超过2000m。3.2运输和储存过程的极限温度装置应适用于以下温度的运输和储藏过程: -25"C至 +55C的范围之间,在短时间内(不超过24h)可达+70'C,在这些极限温度下,装置不应遭到任何不可恢复的损伤,而且在正常条件下应能正常工作。3.3特殊使用条件对于不符合以上正常使用条件规定或有特殊规定使用条件的装置,用户应与制造厂协商解决。电气参数电压装置的额定电压以主要电路电压值为准。4.1.1主电路: 220、 380、 660、 1000V。4.1.2辅助电路:交流: 6、12、24、 36、42、 127、 220、 380V。直流: 6、12、24、 36、43、110、 220V。4.2电流4.2.1装置的额定电流: 100、 200、 400、 630、 800、 1000、 1250、 1600、 2000、 2500 、3150、4000、 5000A。4.2.2水平母线额定电流: 630、 800、1000、1250、1600、 2000、2500、3150、 4000、5000A。4.2.3垂直母线额定电流: 400、 630、 800、 1000、 1250、 1600A。水平母线额定短时耐受电流: 15、 30、50、 80、100kA(有效值: 1s)4.2.5水平母线额定峰值耐受电流对应于4.2.4条的电流值为: 30、 63、 105、 176、 220kA。4.2.6垂直母线所能承受的额定短时耐受电流及额定峰值耐受电流能力应等于或大于水平母线的额定短时耐受电流及额定峰值耐受电流。4.2.7进线单元、馈电单元、电动机控制单元中的保护元件应能分断预期短路电流,此预期短路电流值不能低于水平母线的短时耐受电流值。5技术要求5.1柜架结构5.1.1装置的柜架为垂直地面安装自撑式结构,它可以由不小于1. 5mm厚的型材或钢板弯制,采用焊接或由螺钉组装连接而构成。柜架应有足够的强度和刚度,坚固耐用,能够承受所安装元件及短路时所产生的机械应力和热应力,同时不因装置的吊装、运输等情况而影响装置性能。5.1.3柜架外形尺寸依据GB3047,按一定的模数或优先在 下列数值中选取:高: 600、 800、 1000、 1200、 1600、 1800、 2000、 2200mm 。宽: 400、 600、800、 1000、 1200mm。深: 200、 400、 600、 800、 1000、 1200mm。5.1.4装置外壳防护等级不低于GB4942.2规定中IP20。5.2隔离5.2.1装置可以利用隔板划分成若干个隔室,如:母线室、垂直母线室、功能单元室、电缆室、以满足下列要求:a.防止触及邻近功能单元的带电部件;b.限制故障电弧的漫延;c.防止外界的物体从装置的-个单元进到另-个单元。5.2.2隔室之间的开孔应确保熔断器、断路器在短路分断时产生的气体不影响相邻隔室的功能单元的正常工作。5.2.3隔室可以按GB7251中规定的下列典型形式选取。a.不隔开;b.母线与功能单元隔开;c.母线与功能单元隔开;并且所有的功能单元之间(它们的输出端子除外)也要互相隔开;它们的输出端子同母线不需隔开;d.母线与功能单元,所有功能单元之间以及功能单元的输出端子之间都互相隔开。5.2.4隔离的隔板可以是金属板或绝缘板。金属隔板表面应镀锡或镀锌,并且与保护导体相连接。金属板在人身碰撞时的变形不应减少其绝缘距离。绝缘板则不应破裂。5.2.5不能因短路分断时产生的电弧或游离气体的压力,对功能单元隔室中的隔板造成损坏或永久变形。5.3通风孔5.3.1装置外壳上通风孔,在设计安装时,应使得通风孔在下列情况下没有喷弧或熔蚀金属喷出:a.熔断器、断路器在工作时产生的正常电弧及在短路情况下短时电弧;b.电器元件烧毁。5.3.2如果燃弧源距通风孔较近, 要求在通风孔和可能的燃弧源之间加装一金 属或阻弧的绝缘板。5.3.3隔板的大小及安装应满足这种要求,从任何燃弧部分经隔板的边缘向通风孔所在的平面引一些直线,这些直线在通风孔平面内形成一一个区域, 这一区域应距通风孔的边缘距离不小于7mm。5.3.4金属制和阻弧绝缘板制的隔板的厚度选用要有足够的强度和刚度,应能满足5.3.1条要求。5.3.5通风孔的尺寸不能低于外壳防护等级。顶部通风孔必要时应加装覆板遮盖,以防掉进杂物。5.3.6用外壳本身做成的通风孔,不能造成外壳强度下降。5.4铰链5.4.1门的铰链应该是金属制的,铰链的每对合页应紧紧地固定在外壳和门上。如无定位,其紧固点一般不少于两点。5.4.2利用钢制铰链作为保护接地措施则铰链应镀锌或镀铬如铰链与门]和外壳采用点焊连接,则不能因焊接而破坏铰合面的镀层。门的长度(安装铰链边)大于1200mm,应安装3个铰链,小于或等于1200mm可安装两个铰链。5.5功能单元只有当主电路不带电时,才能拆卸功能单元,这个过程可以使用工具。也可以设计成即使主电路带电(但主开关分断),也能用手直接或借助工具安全地将功能单元取出或安装上。5.5.1当功能单元取下后, 其所在隔室应能防止人接触到带电体。5.5.2相同的功能单元应具有互换性,即使在短路事故发生之后,其互换性也不会破坏。5.6联锁为了确保操作程序以及维修时的人身安全,装置应设置联锁机构,也可以用加强管理的办法,如配专用钥匙,装设带电警告牌等。5.6.1当装置有二十个进线单元时,根据系统运行需要应能提供二个进线单元的主开关操作的相互联锁,联锁装置可以是机械的,也可以是电气的。5.6.2当功能单元设计成主电路带电也可以取出和安装时,单元的门门与主开关必须相互联锁。如先不断开主开关,门就打不开。在一个功能单元内装有二条电路时,则每条电路的主开关必须形成与i门的联锁,还应考虑到,当门关闭时,主开关操作机构能被锁在开断位置。当特殊需要时,可设置-个解锁机构,以便当主开关处在接通位置时,也能将门打开。5.6.3当采取加强管理的办法时,设置的警告牌标志应在显著位置。5.7电气间隙和爬电距离5.7.1装 置中各带电部件对接地金属件之间的电气间隙和爬电距离应符合5.7.2和5.7.3的规定。5.7.2所有水平母线、垂直母线、分支线和主电路接插件带电部件之间及其对接地金属件之间的电气间隙和爬电距离在额定绝缘电压为380V至660V时应不小于20mm。注:如万能式断路器的进出线端子间距小于20mm则连接端子上的分支线的电气间隙和爬电距离允许等于端子间的间距,但不能低于表I的规定。5.7.2.1如果在不同极性的裸露带电部件间或裸露带电部件与接地金属之间加人了不绝缘的金属。例如螺钉、垫圈等均被看作是间隙的减小。5.7.2.2母线或母线连接件中某部分达不到5.7.2的规定时,允许采用包扎绝缘来减少间隙,但不得小于表1的规定。5.7.2.3当采用绝缘 母线时,允许缩小电气间隙和爬电距离。但不应小于表1中的规定。表1额定绝缘电压U,V电气间隙,mm爬电距离,mm63A及以下大于63AUi≤603560≤U/≤30068300660待定5.7.3功能单元中带电部件的电气间隙和爬电距离应符合表1中的规定。5.7.4装 置内的电器元件应符合各自有关规定并在正常使用条件下也应保持其电气间隙和爬电距离。5.8温升装置按6.5条进行的试验时,各部位的温升不应超出表2的规定。表2部位温升,K绝缘导体不高于本身的技术要求母线上的插接式触点铜母线60镀锡铝母线55母线相互连接处铜一铜50铜搪锡一铜搪锡铜镀银一铜镜银B0铝搪锡一铝搪锡5元件与母线连接处按元件要求操作手柄金属的5)绝缘材料的可接触的外壳和覆板金属表面30%绝缘表面02柜内隔室空间不应超过所装电器元件和材料的最高允许温升注: I)装在装置内部的操作手柄(如事故操作手柄、抽出把手等),因只有打开门以后才能被触及,且经常不操作,故其温升允许略高于表中数据。2)除非另有规定,对可以接触但正常工作时不需触及的外壳和覆板,允许其温升比表中的数据高10K。5.9短路保护和短路强度5.9.1在额定的电气参数范围内,装置应能可靠分断其短路电流,装置的结构应能耐受设计规定的额定短路电流产生的热应力和电动应力。5.9.2短路电流峰值和有效值之间的关系用于决定电动力强度的短路电流峰值(即包括直流量在内的短路电流的第一峰值), 应利用短路电流有效值乘系数n来获得,系数n和相应的功率因数cosq见表3。表3短路电流有效值 1,COSφ短路电流有效值1,kAnkA1≤50.71.520< 1≤500.252.15<1≤100.51.71>500.22.210< 1≤200.2.5.10母线和绝缘导线5.10.1总则5.10.1.1母线材料应选用铜、铜合金、铝、铝合金材料做成,绝缘导线应选用铜质多股绞线。5.10.1.2母线和绝缘导线截面的选择应按表2给定的温升加以限制。5.10.1.3母线的连接和母线、绝缘导体的布线要尽可能减少涡流损耗的影响。5.10.2母线5.10.2.1加工后的母线应平整、表面无显著的痕迹缺陷,弯曲处不应有裂纹或裂口。连接处紧密,接触良好,配置整齐、美观。不同金属的母线或母线与电器端子的连接面,要采取防止电化腐蚀的措施。5.10.2.2母线应采用绝缘支持件进行固定以保证母线之间和母线与其他部件之间的距离不变,母线支持件应能承受装置额定短时耐受电流和额定峰值耐受电流所产生的机械应力和热应力的冲击。.5.10.2.3允许使用绝缘包扎,绝缘套管、喷涂环氧粉末或其他绝缘材料作为母线的绝缘层,但应满足下述要求:a.绝缘材料应是自熄性的;b.绝缘母线应能承受机械应力和热应力的冲击;c.绝缘母线的绝缘层应能承受的工频耐压值应为裸母线对地的耐压值的1.5倍。5.10.3绝缘导线5.10.3.1主电路和辅助电路当采用多股铜芯绝缘导线时,它们的连接都应采用冷压接端头,压接端头与多股绝缘绞线配合以及压接的质量应符合它们的有关标准。5.10.3.2绝缘导线不应贴近裸露带电部件或贴近带有尖角的边缘敷设,应使用线夹固定在骨架或支架.上,最好敷设在行线槽内。5.10.3.3在可移动的地方,如跨门]连接线,采用手动插接的辅助电路接插件的连线等都要采用套管加以保护,并要留有一-定长度的余 量以便不致因部件的移动而产生任何机械损伤。5.10.3.4通常一个端子只连接一根导线, 必要时允许连接二根导线,当需要连接二根以上导线应采取适当措施以确保连接的可靠。5.10.3.5连接到发热元件(如管形电阻)上的导线应考虑到发热对绝缘导线的影响,并应采取适当措施。5.10.3.6绝缘导线穿越金属板上的穿线孔,为了防止导线绝缘被磨损应在孔上加光滑的衬套。5.10.4母线及导线的颜色及排列5.10.4.1装置中母线和导线的颜色应符合GB2681的规定推荐使用黑色;如果选用其他颜色,允许选用GB2681中已指定用色外的其他颜色,但每批装置导线的颜色必须一致。保护导体的颜色采用黄绿相间的双色标志。5.10.4.2装置内母线相序排列从装置正面观察应符合表4的规定。类别垂直排列水平排列前后排列匹A相上左远B相中交流C相下右近中性线(N)最下最右最近中性保护(PE)保护线一注:①在特殊情况下,如果按此相序排列会造成母线配制困难,可不按表4规定。②中性线或中性保护线如果不在相线附近并行安装,其位置,可以不按表4规定。5.10.4.3母线相序颜色可以贯穿母线全长,亦可在维修面母线明显位置用色标加以识别。5.11保护接地5.11.1装置的保护电路可由单独设置的保护导体和可导电的结构件来构成。它应能保证装置的各裸露导电部件之间以及它们与保护电路之间的电连续性。5.11.2所有作为隔离带电导体的金属隔板均应有效地接地。5.11.3装置的框架、仪用变压器的金属外壳、开关仪器、仪表继电器的金属外壳以及金属手动操作机构应有效接地。5.11.4所有电器元件的金属外壳如果采用金属螺钉安装在已经接地的镀锡、镀锌金属构件上,则认为已经充分接地。镀锡、镀锌的金属板,安装结构件采用螺钉相互连接则认为具有保护电路连续性,否则应采取措施(如采用接地垫圈)来保证保护电路连续性。5.11.5单独保护导体的设置装置应设置-根水平贯穿装置全长的保护导体,其截面应按GB7251第6.4.3.1.6条进行选择。5.11.5.2为了方便保护导体的连接和提高可靠性,在装置中可以设置垂直走向的分支保护母线,其截面可根据GB7251中附录B的公式计算,其保护器件动作时间按所接诸电路中动作时间最长的-条电路为准。5.11.6对于门、盖板、覆板和类似部件,如果其上没有安装电气设备则-般金属螺钉连接或镀锌、镀锡的金属铰链连接就认为足以保证了电的连续性;如果其上装有电压值超过42V的电气设备时,应采用保护导体将这些部件和保护电路连接,此保护导体的截面积不小于从电源到所属电器最大导线的截面积。5.11.7保护导体应能承受装置的运输、安装时所受的机械应力和在单相接地短路事故中所产生的机械应力和热应力。其接地连续性不能破坏。5.12防腐蚀所有的金属零件除非它本身具有防腐蚀能力都应采取防腐蚀措施,防腐蚀措施有:油漆、镀锌、镀锡或其他方法。5.13绝缘材料装置中所使用的绝缘材料都应是自熄性或阻燃性的。5.14元件的选择及安装5.14.1元件的选择5.14.1.1元件的额定电压,额定电流、使用寿命、接通和分断能力、短路强度等参数应满足装置额定参数的要求。5.14.1.2装在装置中的元件必须选用取得生产许可证厂家生产的合格产品。对于尚末实行许可证元件,准许选用符合其自身有关标准的合格品;强制认证的元件必须具有认证标志。5.14.1.3在选择进线开关及馈电或电动机控制用开关时,要注意他们之间的保护特性的协调。5.14.1.4推荐辅助电路采用变压器与主电路进行隔离,辅助电路应装设保护器件,如果与主电路连接,则保护器件的短路分断能力与主电路保护元件相同。5.14.1.5装置中指示灯和按钮的颜色应根据其用途按GB2682的规定选用。5.14.2元件的安装5.14.2.1所有元件应按照制造厂的说明书(使用条件、需要的~飞弧间距、拆卸灭弧栅所需的空间)进行安装。5.14.2.2手动操作开关电器挡板的设计应采取措施避免电弧对操作者产生危险。5.14.2.3外部接线端子应安装在装置基础面上方至少0.2m高处,并且应为连接电缆提供必要的空间,以便于安装、接线、维修和更换。5.14.2.4需要在装置内部操作,调整和复位的元件应易于接近。6试验方法6.1一般检查6.1.1外观检查6.1.1.1所装的元器件应正确。符合5. 14条的要求。6.1.1.2主辅电路接线正确。符合5.10条的要求。导线截面和颜色的选择应符合要求。6.1.1.3装置的铭脾, 符号及标志正确、清晰、齐全、且易于辨别。安装位置正确。符合8.1条的要求。6.1.1.4装 置中的金属防护层和绝缘件的处理应符合相应标准或技术文件要求。6.1.1.5装置中涂漆层应牢固,匀称,在距离装置1m处观察不应有明显的色差和反光。6.1.1.6装置的外形尺寸及安装尺寸应符合图样、标准及技术文件的要求。6.2机械、电气操作试验装置在出厂时都需进行机械操作和电气操作试验,以保证装置的装配质量和电路中元件动作的正确性和接线的可靠性。6.2.1机械操作试验装置中所有手动操作部件,如主开关的操作手柄。联锁机构等都应操作两次而无异常现象出现。6.2.2电气操作试验按装置的电气原理图要求,应进行模拟动作试验,试验结果应符合设计要求。6.3联锁机构寿命试验不同规格和类型的联锁机构都应进行寿命试验,试验次数不低于1000次。试验后连锁机构仍能符合5.6条的要求。6.4测量电气间隙和爬电距离型式试验的电气间隙和爬电距离的测量是在短路强度试验之后进行,按5.7.2、5.7.3条测量各部位的电气间隙和爬电距离应不小于5.7.2条和表I中所列数值。6.5温升试验6.5.1温升试验是验证装置在正常使用条件下,施加额定负载时装置各部位的温升不应超过表2的规定。6.5.2装置的放置装置应按正常使用情况放置,所有的门、隔板、覆板、盖板都应装好,选择方案中损耗,最大的功能单元进行组合。被试品应置于不受阳光照射或其他热辐射影响,且无外来气流的房间内。该房间应有一定的空间。6.5.3试验电流进行单独电路的温升试验时,电路应通以设计规定的额定电流。进行多回路装置的温升试验时在考虑额定分散系数后,应选择一个或几个有代表性的并能获得最高温升的电路,给这些电路通以各自设计规定的额定电流。试验时辅助电路(包括继电器、接触器、脱扣器的线圈、指示灯)应加上设计规定的额定电压。6.5.4监测点检验温度的热电偶应放置在下述各处进行监测。a.水平母线、垂直母线或分支母线的连接处、母线与主电路隔离插头连接处;b.功能单元内主电路连接处;c.母线隔室、功能单元隔室、电缆室的空间;d.可触及的门、覆板;e.操作手柄。6.5.5试验结果通过试验,确定各部位的温升值不超过表2的数值,装置内绝缘没有破坏,电器元件在装置内部的温度下并在其规定的电压范围内能正常工作即认为温升合格。6.6介电强度试验6.6.1介电强度试验是验证装置各部分的绝缘性能是否满足装置所给出的额定绝缘等级要求,应根据各电路的额定绝缘电压分别进行试验。6.6.2型 式试验时试验电压施加的时间应为1min。6.6.3试验应将那些不能耐受这种试验电压的电器元件(如电子设备、电容器等)从电路中拆除。6.6.4试验电压应施加于:a.主电路带电部件与地(框架)之间;b.主电路各相之间;c.主电路与同它不直接连接的辅助电路之间;d.辅助电路与地之间;e.不同电压等级的辅助电路之间。6.6.5试验电压值对于主电路及与主电路直接连接的辅助电路试验电压值按表5给出的数值。不与主电路直接连接的辅助电路试验电压值按表6给出的数值。6.6.6以绝缘材料做成的隔板、门等应在表面覆盖金属箔与裸露带电部件之间进行耐压试验。试验电压值应为表5给出的数据的1.5倍。表5额定绝缘电压U,V试验电压(有效值),V |额定绝缘电压Ur,V试验电压(有效值),VUi<60660< Ui≤800300060
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