JB 8739-1998 矿用隔爆型高压配电装置

JB87391998前本标准是对ZBK3506-89《矿用隔爆型高压配电装置)的修订,在原标准基础上增加了额定电压3.6kV;提高了额定绝缘水平和额定短路开断电流的开断次数,合理地给出了过流反时限和接地(漏电)保护特性,给出了不同负荷操作过电压的技术指标。规定了真空断路器机械特性和机械参数。由此提高了标准的先进性、合理性和适用性。本标准自发布之日起原ZBK35006-89作废本标准由沈阳电气传动研充所提出并归口。本标准起草单位;沈阳高压开关厂南厂、湘渣煤矿机械厂、汾西机器厂矿电分厂、济源煤炭高压开关厂、武进矿用设备厂。本标准起草人:庞新显、赵德凡、刘济川、付联社、杨焕惠。本标准1989年首次发布,1997年修订。本标准委托沈阳电气传动研究所负责解释。24中华人民共和国杌械行业标准矿用隔爆型高压配电装置JB8739-1998代替ZBK35006-89Mine explosion-proof high-voltagedistribution deviceI范围本标准规定了矿用隔爆型高压配电装置(以下简称配电装置)的要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输及贮存。本标准适用于三相交流中性点不直接接地供电系统额定电压至12kV,额定频率为50Hz的配电装置的设计,制造与检验。2引用标准下列标准包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性GB311.1-1997高压输变电设备的绝缘配合GB/T16927.1-1997高电压试验技术第一部分:一般试验要求GB/T763-90交流高压电器在长期工作时的发热GB1984-89交流高压断路器( neq IEC56:1987)GB1985-89交流高压隔离开关和接地开关( eqv IEC129:1984)GB/T2423.4-93电工电子产品基本环境试验规程试验Db:交变湿热试验方法( eqv iec68-2-30:1980)GB/T2706-89交流高压电器动、热稳定试验方法( neq iEC694:1984)GB/T3309—89高压开关设备常温下的机械试验( neq IEC56:1981)GB3836.1—83爆炸性环境用防爆电气设备通用要求GB3836.2-83爆炸性环境用防爆电气设备隔爆型电气设备“d”( neq iec79-1)GB/T1102289高压开关设备通用技术条件( neq IEC694:1980)GB/T1102389高压开关设备六氟化硫气体密封试验导则JB4002-92矿用隔爆型低压电器用接线端子JB4262-92防爆电器用橡套电缆引入装置3定义本标准采用下列定义3.1零序电流型保护利用故障线路零序电流比非故障线路零序电流大的特点来实现有选择性的接地(漏电〕保护,32零序功率方向型保护利用故障线路和非故障线路零序电流方向不同的特点来实现有选择性的接地(漏电)保护。3.3绝缘监视保护机械工业部1998—05-28批准1998-11-01实施JB87391998对双屏蔽橡套电缆的监视线和地线间的绝缘进行监视的保护。3.4除上述定义外,本标准均釆用GB2900.20-1994《电工术语高压开关设备》4分类产品分类见表1表1分类形式类型按断路器的型式真空、六氟化硫、少油按操动机构的型式弹簧储能(手动、电动)、电磁注:对少油型配电装置,每相的油量应不超过5L。5要求5,1使用环境条件a)环境温度t-5℃~+40℃;b)海拔不超过1000m(超过1000m时,表2值按GB311.1修正);c)周围空气相对湿度不大于95%(25℃时)d)具有甲烷等混合气体的煤矿井下;e)无振动与冲击振动的地方;f)能防止滴水的地方;g)水平安装倾斜度不超过1552额定参数5.2.1额定电压(最高电压额定电压(最高电压)值从下列数值中选取3.6、7.2、12kV522额定绝缘水平额定绝缘水平见表2表2kV短时(1min)工频耐受电压雷电冲击耐受电压(峰值)额定电压对地、相间断路器断口隔离开关断口辅助和控制对地、相间断路器断口隔离开关断口I回路对地3.61821282204023467.230263426046701230422607570注:系列I仅用于具有同老产品联台功能的产品。523额定频率额定频率50Hz52.4额定电流额定电流值从下列数值中选取:50、100、200、315、400、500、630A。s.2.5额定短路开断电流525.1额定短路开断电流的交流分量有效值从下列数值中选取:26JB8739-19986.3、8、125、16、20kA。525,2额定短路开断电流的直流分量百分比按GB1984-89中5,11.2。526预期瞬态恢复电压的规定值按GB1984-89中5,13,3527额定操作版序按GB1984-89中5.14b。52.8额定短路关合电流额定短路关合电沆(峰值)为其额定短路开断电流交流分量有效值的25倍。529额定短时耐受电流额定短时耐受电流等于额定短路开断电流5210额定峰值耐受电流额定峰值耐受电流等于额定短路关合电流s2,11额定短路持续时间额定短路持续时间为2s,需要大于28时为48s212额定短路开断电流于断次数六氟化硫型和少油型配电装置的额定短路开断电流开断次数由产品标准规定。真空型配电装置的额定短路开断电流开断次数从下列数值中选取16、20、30、50次52.13合闸、分闸机构和辅助回路的额定电源电压按GB/T11022-89中5.8。53结构和性能5.3.1隔爆结构和性能隔爆结构和性能应符合GB38361和GB3836,2的规定,引入装置和二次接线端子应分别符合JB4262和JB4002的规定。532一般结构532,1联台装置同型号的配电装置应能联台使用532.2表面油漆配电装置外表面应涂红色油漆5.3.23接地装置配电装置的接地除应满足GB38361-83中第15章和GB/T11022-89中63和64规定外,对于加装阻容过电压吸收器的配电装置,当阻容过电压吸收器退出运行时,还应有接地(放电)装置。5.3.24机械指示5324.1配电装置应有便于观察,表示断路器、隔离开关合、分位置的机械指示器和隔离开关动触头位置的观察窗。少油配电装还应有油位显示装置。53242配电装置应有表示操动机构操作次数的计数装置。5325电气显示配电装置应有便于观察,并以红色表示漏电,短路故障及断路器合间位置、黄色表示绝绿监视信号、白色表示过载信号、绿色表示断路器的分闸位置及欠电压信号的电气显示。532.6远方脱扣配电装置应有远方脱扣的电缆引入装置,引入装置的数量由产品技术条件规定。53.2.7机械联锁a)断路器处于合(闸)位置时,隔离开关不能操作;b)隔离开关处于合(闸)位置时,箱门不能打开,只有当隔离开关分闸到位阻容放电装置可靠接地时,JB87391998箱门才能打开;c)箱门处于打开位置时,隔离开关不能合闸;d)对弹簧储能合闸机构,在断路器处于合(闸)位置时,不能再储能合闸操作。53.3欠压脱扣器按GB/T11022-89中6.9.3。5.3.4继电保护特性5.3.4.1继电保护额定电源电压继电保护额定电源电压为交流100V(50Hz),所耗功率不大于30A,并在75%~120%额定电压范围内可靠工作。53.4.2过流保护继电保护动作值按电流互感器二次额定电流值(5A)的0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1,0倍分级整定,整定值误差不超过士10%。其过流定时限的动作时间分档为0.1、0.5、1.0、1.5s。过流反时限保护特性见表3。表3试验电流A电流整定值A1.051.21.5延时动作时间s<120<60<20可返回时间>8状态从冷态开始从热态开始从冷态开始5.3.4.3短路保护短路保护的动作电流按电流互感器二次额定电流值(5A)的1、2、3、4、5、6、7、8、9倍分级整定,整定值误差不超过士10%,在1.2倍整定值时,短路保护动作时间均应小于0.1s,短路保护的复式电源应满足下述要求当配电系统发生近端短路,电源电压为零,电流互感器一次通过四倍额定电流时,其二次电流源绕组应输出25VA(负载电阻25),使断路器可靠分闸。5.3.4.4绝缘监视保护绝缘监视保护动作特性见表4。表4保护工作状态可靠动作允许动作不允许动作监视线与地线之间回路电阻Rkk>150.8~1.5<0.8监视线与地线之间绝缘电阻Rdk<3.03.0~5.55.5动作时间<0.153.4.5接地(漏电)保护53.4.1零序功率方向型接地(漏电)保护零序功率方向型接地(漏电)保护特性见表5。表5次零序电流分档A二次零序电压分档V动作时间分档s误差值「工作区0.5、1.0、2.0、4.0、6.03.0、5.0、10、20、25<0.1、0.5、1.0、I.5<±10%<180°5.3.4.5.2零序电流型接地(漏电)保护零序电流型接地(漏电)保护一次零序电流分档为0.5、1.0、2.0、4.0、6.0A。动作时间为0.1s,误差值小于士10%。28jB8739-19985.346欠气压保护对六氟化硫型配电装置应具有欠气压保护,其动作特性由产品技术条件规定。s.3.47自检回路继电保护装置自检回路进行试验时,保护装置应动作,电气显示应相应燃亮并保持534.8继电保护组合特性继电保护装置所具有的保护系统中,任一脱扣动作缺陷,皆不应影响其它保护脱扣动作的功能。535操作过电压a)用于配电时应保证操作过电压不超过额定相电压〔峰值)的3.5倍;b)用于控制高压电动机时,应保证操作过电压不超过额定相电压(峰值)的2.5倍536主要机械特性配电装置的主要机械特性和机楲参数由产品技术条件规定。真空型配电装置中断路器的主要机械特性和机械参数应包括下列内容:a)额定触头开距;b)超行程;c)触头允许磨损厚度;d)平均合闸速度;e)平均分阐速度;f)触头合闸弹跳时间g)触头合闸及分闸不同期性;h)分闸触头反弹幅度5.37机械操作性能a)配电装置中断路器及其操动机构按GB1984的规定;b)配电装置中隔离开关及其操动机构按GB1985的规定。5.3.8机械寿命5381隔离开关及其操动机构按GB1985的规定。5.38.2断路器及其操动机构a)六氟化硫和少油断路器及其操动机构按GB1984的规定;b)真空断路器及其操动机构机械寿命试验的总次数、循环数及各种条件下的操作次数见表6。在试验循环中允许按制造厂的规定进行润滑,但不允许调整。在两个试验循环之间允许作少量调整(如紧固紧固件、调整超行程、调整触头行程等),但不得修理或更换零件,完成每一试验循环及总的操作次数后,在不经调整的情况下按表2规定的试验电压值对断口进行短时(1mn)工频耐受电压试验,并按6.1.8.1和6,1,8.2进行机械特性和机械操作试验539温升和温度5.39.1按GB/T763的规定,并在机械寿命前、后各进行一次试验。对于真空型配电装置其真空断路器灭弧室内部载流导体的温升不作测量。5.3.92操动机构各载流元件及附加设备的温升按GB/T11022-89中73.2。539.3配电装置外壳的允许最高表面温度按GB3836.1-83中4.1。53.10主回路电阻应在产品技术条件中规定5.3.11绝缘性能53.11.1配电装置高、低压带电部分(电子元件除外)应能承受5.2.2中表2规定的耐压试验,应无破坏性放电现象发生。其真空灭弧室断口间在额定短路开断、关合试验及额定短路开断电流开断次数试验29JB87391998后,应能承受表2规定值的80%工频和冲击耐压试验,试验前不得对真空灭弧室进行旨在提高内绝缘水平的处理。s.3.11.2操动机构的各种线圈(电动机绕组除外)的匝间绝缘按GB/T11022-89中7.1,10。表6序号操作试睑项目操作次数1分、合闸总操作次数600100002试验循环数53每一试验循环的分、合闸操作次数200020004|最高操作电压下“合一t-(分)-ta操作次数49049额定操作电压下“合一ta(分)-ta”操作次数4904906最低操作电压下“合一t-(分)一"操作次数4907|额定操作电压下“合(分)ta操作次数5005008手动“合分一ta操作次数3030注1ta为两次操作的时间间隔。2(分)的操作试验方法由产品技术条件规定。5.3.12密封性能5.3.12.1对少油型配电装置,其断路器在机械寿命试验前和试验后放置24h不应有渗漏现象。5.3.12.2对六氟化硫型配电装置,其断路器的年漏气率1%/年,两次补气的间隔时间10年。5.3.I2.3对真空型酡电装置,其断路器真空灭弧室的气体压力应低于1.33×10-Pa,真空灭弧室的允许贮存期不少于15年。5.3.13额定短时耐受电流和峰值耐受电流能力按52.9~52.11和GB1985的规定。5.3.14短路开断和关合性能5.3.14.1真空型配电装置按GB1984的规定,额定短路开断电流开断次数见表7表7额定短路开断电流开断次数序号操作顺序16203050试验次数分6813232合分43分-180-合分1808-合分5.3.14.2六氟化硫型配电装置按GB1984的规定。试验时试品中的六氟化硫气体为闭锁压力(20℃时的压力值)。制造厂应提供额定短路开断电流下的累计开断次数。5.3143少油型配电装置按GB1984的规定,其断路器应具有配电装置的2倍额定短路开断电流的开断能力。5.3.15耐混热性能按GB/T2423.4-93的规定进行严酷等级为40℃、21d湿热试验,试验后,在2h内按表2规定值的85%进行工频耐压试验,断路器、隔离开关应能正常操作,隔爆接合面不应锈蚀。5.3.16其它30JB8739-19985.3.16.1对六氟化硫气体质量的要求)新六氟化硫气体的质量要求应符合有关标准规定;b)断路器充入新六氟化硫气体24h后,气体水份含量应不大于200ppm(V);c)运行中的断路器内的六氟化硫气体水份含量应不大于400ppm(V)。53162配电装置的组成元件(断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、继电保护、按钮、电流表、电压表、电度表、压敏电阻、阻容吸收器等),除应满足本标准的规定外,还须符合各自标准的要求。53163配电装置除应符合本标准的规定外,还应符合经过规定程序批准的图样及技术文件。配电装置在取得防爆合格证后方可生产。6试验方法和检验规则6.1型式试验6.1.1型式试验项目a)结构检查;b)绝缘试验(包括开断前、后主回路的耐压试验及辅助和控制回路的耐压试验);c)温升试验;d)主回路电阻测量;e)机械试验;f)继电保护动作试验;g)短时耐受电流试验;h)峰值耐受电流试验;i)短路开断和关合能力试验(包括额定短路开断电流开断次数试验);)混热试验;k)密封试验;l)冲击试验;m)橡胶材料老化试验;n)连接件扭转试验;o)电缆和导线引入装置夹紧试验;p)强度和隔爆性能试验;q)六氟化硫气体含水量测量6.1.2.在下列情况下应进行型式试验a)新产品;b)转厂试制的产品;c)正式生产后,如结构、材料、工艺有较大改变,可能影响产品性能时,应进行相应项目或全部项目的型式试验;d)产品停产3年后,恢复生产时;e)经常生产的产品,每隔8~10年应进行一次发热、机械寿命试验,其它项目必要时也可抽试6.1.3型式试验的试品机械温升试验及辅助和控制回路的耐压试验应在…台试品上完成;短路开断、关合能力试验应在一台试品上完成(真空型配电装置额定短路开断电流开断次数试验及该试验后断口的工频和冲击耐压试验允许在另一台产品上完成);湿热试验应在一台试品上完成;强度和隔爆性能试验应在一台试品上完成。其它试验项目的试品不作规定。6.1.4结构检査61.4.1配电装置的型号、规格、指示元件位置、电气控制线路接线装配质量、外观、成套性和配套元31JB8739-1998件的型号、规格等,按图样及有关文件的要求还项检査。6.1.4.2机械联锁用实际操作方法检查。6.1.4.3隔爆接合面结构参数,表面粗糙度用游标卡尺、千分尺、塞尺、表面粗糙度比较样块或检测仪器逐件逐项检查。6.1.4.4电气间隙和爬电距离用游标卡尺、钢板尺、卡钳等检査6.1.4.5隔爆零部件的水压试验按GB3836.2-83中附录A6.1.5绝缘试验按GB311和GB/T16967.1-1997的规定,耐受电压值按表2的规定。六氟化硫型配电装置应在六氟化硫气体闭锁压力下进行(20℃时的压力值),试验时的温度和压力值应在试验报告中说明。零表压下的耐压试验由产品技术条件规定6.1.6温升试验按5.3.9。六氟化硫型配电装置试验时,六氟化硫气体压力应为闭锁压力(20℃时压力值)6.1.7主回路电阻测量按GB/T763—90中第4章。6.18机械试验6.1.8.1机械特性试验按GB/T3309-89中第3章和第7章。6.18,2机械操作试验除按GB/T3309-89中第4章外,还补充下列规定:a)远方脱扣用短接远方脱扣接点的方法进行b)手动脱扣用实际操作方法进行c)其它方式脱扣应在规定的参数下,对每种脱扣方式进行脱打试验6.I.8.3机械寿命试验按53.8和GB/T3309。6.1.9继电保护动作试验6.1.9.1过载及短路保护动作试验试验前,断开电压互感器二次回路,在继电器保护线路侧按规定相序施加三相对称交流100V电压,分别于A、C极的电流互感器一次侧通以动作电流进行试验。61.9.2电流源脱扣试验分别于A、C相一次通以四倍及以上额定电流(低压电流),且继电保护电源侧不施加三相对称交流电压100V,应符合5.3.4.3的规定。619.3绝缘监视动作试验按规定相序在高压侧施加三相对称交流额定电压,然后将终端元件分别短路和开路,进行动作试验。在监视回路中,与终端元件串联一可变电阻,由零逐渐增加电阻值,使保护装置动作,测量串入监视回路的电阻值在监视回路中,与终端元件并联一可变电阻,由最大逐渐降低电阻值,使保护装置动作,测量并入监视回路的电阻值。619.4接地(漏电)动作试验零序功率方向型接地(漏电)动作试验,出厂试验时,按图1原理抽试;型式试验时,分别按图1和图2原理进行,图中电容约为1pF、6kV。零序电流狸接地(漏电)动作试验按图1原理进行上述试验,A、B、C三相分别进行。JB8739-19983.6~12kV3AABCR试品图1原理图3.6~12kVAABBCR试品图2原理图6.1.9.5欠气压保护试验应在产品技术条件规定61.96自检回路试验按规定相序在高压侧施加三相对称交流额定电压,用配电装置上的试验开关进行试验61,直0短时耐受电流和峰值耐受电流试验按GB/T2706的规定,六氟化硫型配电装置可在六氟化硫气体为闭锁压力20℃时的压力值)下进行,也可在不充六氟化硫气体下进行。6.111短路开断和关合能力试验(包括额定短路开断电流开断次数试验)61.111真空型配电装置按5.3.14.1进行,试验时在两个试验方式之间允许作少量调整,如紧固紧固件,调整开距等。额定短路开断电流开断次数试验可单独进行,也可与短路开断能力试验合并进行,当两着合并进行时,试验方式4,试验方式5的开断次数应计入额定短路开断电流开断次数中。在额定短路33JB87391998开断电流开断次数中,只允许对超行程进行调整6.1.11.2六氟化硫型配电装置按5.3.14.26.1.11.3少油型配电装置按GB1984,试验时除整机按铭牌规定的额定短路开断电流进行外,还应单独对其断路器进行配电装置铭牌值两倍额定短路开断电流的开断试验。6.1.12湿热试验按5.3.156.1.13密封试验型式试验时,机械寿命试验前、后应做密封试验;出厂试验时,机械操作试验后,六氟化硫型和少油型配电装置应做密封试验。试验方法如下a)少油型配电装置用涂白粉法检查,静置试漏也可用加压试漏法。b)六氟化硫型配电装置的密封试验可以在整台断路器上进行。如由于试验条件限制,可在其中一极或各密封单元上进行,但试验结果要换算成整台断路器的桕应值。其试验方法按GB/T11023规定。c)真空型配电装置用真空度测试仪或工频耐压法检查6.1,14冲击试验按GB3836.1-83中21.1和21.36.I.15橡胶材料老化试验按GB3836.1-83中第29章。6.1.16连接件扭转试验按GB3836.1-83中第23章。6.1.17电缆和导线引入装置夹紧试验按GB3836.1-83中第27章和GB3836.283中第21章6.1.18强度和隔爆性能试验按GB386.2-83中第19和20章。6.1.19六氟化硫气体含水量测量试验时,试品内的六氟化硫气体压力应为额定压力,充入试品内的新六氟化硫气体的质量应满足有关标准要求。试品在充六氟化硫气体前,应按产品技术条件规定进行抽真空处理。试品中的六氟化硫气体含水量的检测应在充气后24h进行,并将测量时的环境温度和气体压力记录试验报告中。6.2出厂检验6.2.1出厂检验项目每台产品必须经制造厂检验部门检验合格后才能出厂,并附有证明产品质量合格的文件,检验项目如下:a)结构检查;b)机械操作和机械特性试验;c)继电保护动作试验;d)主回路电阻测量;e)工频耐压试验;f)密封试验;g)六氟化硫气体含水量测量。6.22结构检查按6.146.2.3机械操作和机械特性试验按6.1,8,1和6.1.8.26.24继电保护动作试验JB87391998按6,1.9。625主回路电阻测量按6.1.76.2.6工频耐压试验按6.1.56.27密封试验按6.1,13628六氟化硫气体含水量测量按6.1,19。7标志、包装、运输及贮存71产品标志7.1.1在配电装置的正面明显处应设置永久性凸纹的防爆标志“Exd”7.2在配电装置的正面明显处须设置厚度不小于10mm的青铜或黄铜、不锈钢铭牌。铭牌内容包括a)制造厂名称;b)产品型号和名称;c)右上方明显处标志“Ex”;d)防爆标志“dI”;)额定电压f)额定电流;g)电流互感器额定一次电流;h)额定短路开断电流;i)飭爆合格证;j媒安标志编号;k)产品编号;)出厂年月7.2包装、运输及贮存72.1配电装置的包装,应能防止产品在运输中遭受损坏和雨水的浸蚀并适合水陆运输及装载的要求。7.22包装箱箱面上的文字及标志应包括:a)收货单位名称和地址;b)产品型号和名称;c)制造厂名称;d)毛重,kg;e)包装箱外形尺寸,长×宽×高mm;f)标志如“向上”、“怕湿”、“小心”、“轻放”等图形或字样。7.2.3随同产品出厂的技术文件有a)装箱单;b)产品合格证;c)安装使用说明书。7.24产品在运输和贮存过程中,不得倒置斜放。产品应存放在没有雨雪侵入、空气流通、周空气温度不高于40℃、不低于-20℃,相对湿度不大于90%以及没有腐蚀性气体的仓库中。JB87391998附录A提示的附录)操作过电压试验本标准根据用户的要求,规定了5.35条操作过电压技术要求,但由于操作过电压的试验方法,国内外正在探讨中,因此,该标准没有将操作过电压试验列入型式试验项目中,当用户需要试验时,由供需双方协商进行。