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礦用一般型高壓開(kāi)關櫃
本标準符合GB/T12173-2008《礦用一般型電氣設備》、JB 8739-2015《礦用隔爆型高壓配電裝置》、GB3836.1-2010《爆炸性環境 第1部分:設備 通用要求》、GB3836.3-2010《爆炸性環境 第3部分:由增安型“e”保護的設備》等标準的相關要求制定的,本标準的技術參數和要求更具體、詳細,更具可操作性。
1 範圍
本标準規定了GKG型礦用一般型高壓開(kāi)關櫃的型号規格、要求、試驗方法、檢驗規則、标志、包裝、運輸與貯存。
本标準适用于煤礦無瓦斯、煤塵爆炸危險場所及非煤礦山等其他類似的地下工業生産部門使用的GKG型礦用一般型高壓開(kāi)關櫃。(以下簡稱開(kāi)關櫃)的制造與檢驗。
2 規範性引用文件
下列文件對(duì)于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)适用于本文件。
GB 3636.1-2010 爆炸性環境 第1部分:設備 通用要求
GB 3836.3-2010 爆炸性環境 第3部分:由增安型“e”保護的設備
GB/T 11022-2011 高壓開(kāi)關設備和控制設備标準的共用技術要求
GB 1984-2003 高壓交流真空斷路器
GB 4208—2008 外殼防護等級(IP代碼)
GB/T 12173-2008 礦用一般型電氣設備
GB/T 156—2007 标準電壓
GB/T 191—2008 包裝儲運圖示标志
GB/T 2423.4-2008 電工電子産品環境試驗 第2部分:試驗方法 試驗Db:交變濕熱(12h+12h循環)
JB -2015 礦用隔爆型高壓配電裝置
AQ 1043 -2007 礦用産品安全标志标識
GB3906-2006 3.6kV~40.5kV交流金屬封閉開(kāi)關設備和控制設備
3 産品型式、分類及基本參數
3.1 産品型号及其含義
3.3 基本參數
額定電壓: 10kV、6kV;
額定電流:1250A、1000A、800A、630A、500A、400A、315A、200A、150A、100A、50A;
防護等級:IP43;
短路開(kāi)斷和關合電流次數:“分—0.3s—合分—180s—合分”5次,分14次,合分11次;
額定短路開(kāi)斷電流: 31.5kA(有效值);
額定短路關合電流: 80kA(峰值);
額定短時(shí)耐受電流:31.5kA(有效值);
額定峰值耐受電流: 80kA(峰值);
額定短路持續時(shí)間:4s;
額定短路開(kāi)斷次數:30次
主要保護功能(néng):
1) 短路保護
2) 過(guò)負荷保護
3) 零序過(guò)流保護
4) 零序過(guò)壓保護
5) 過(guò)欠電壓保護
另具備故障記憶、故障查詢、自檢等功能(néng)。
4技術要求
4.1一般要求
4.1.1開(kāi)關櫃應符合本标準的要求,并按國(guó)家指定的檢驗單位批準的圖樣(yàng)及技術文件制造。
4.1.2除符合本技術條件外還(hái)應符合GB/T12173-2008标準的規定。
4.2環境條件
開(kāi)關櫃在下列條件下應能(néng)正常工作:
a) 海拔高度:1000m;
b) 環境溫度:-20℃~40℃;
c) 相對(duì)濕度:95%;
d) 在無破壞絕緣的氣體或蒸汽環境中;
4.3外殼
4.3.1材料
開(kāi)關櫃外殼采用2.5mm厚冷軋鋼闆制成(chéng)。
4.3.2強度
開(kāi)關櫃外殼材質符合GB3836.1-2010第8章的規定,并均應承受1kg/7J的沖擊強度沖擊試驗。
4.3.3 防護等級
開(kāi)關櫃外殼的防護能(néng)力應符合GB3836.3-2010第4.9條的規定,防護能(néng)力應不低于IP43。
4.3.4 表面(miàn)溫度
最高表面(miàn)溫度應不高于85°C,操作手柄、手輪應不高于60℃。在結構上能(néng)防止人員接觸的情況下,電源箱的最高表面(miàn)溫度不高于150°C
4.3.5 緊固件
4.3.5.1 開(kāi)關櫃緊固件應符合GB3836.1-2010中第9章的規定,且螺栓直徑應不小于M6。
4.3.5.2 一般情況下,應采取防止緊固件因振動而松脫的措施。
4.4 電纜引入裝置
4.4.1 電纜引入裝置不應有尖銳棱角,以防損傷電纜;
4.4.2 電纜引入裝置應有夾緊裝置,防止電纜的轉動傳遞到連接件;
4.4.3 電纜引入裝置能(néng)保證其與固定的外殼符合所要求的防護等級;
4.4.4 電纜引入裝置不裝電纜的通孔應使用封堵件。
4.5 連接件
4.5.1 與外部電路連接的連接件應有足夠大的尺寸,以便與截面(miàn)積至少等于電器設備額定電流相應的導線可靠連接
4.5.1.1 連接件應滿足:
a) 可靠地固定,不會(huì)自行松動;
b) 具有使導體不會(huì)從指定位置滑出的結構;
c) 保證适當的接觸壓力,不對(duì)連接導線産生影響功能(néng)的損傷,這(zhè)尤其适用于連接件與多股導線直接卡緊的方法。
4.5.1.2不允許使用的連接件
a) 具有能(néng)損壞導體的尖銳棱邊;
b) 在設備制造廠規定的正常擰緊過(guò)程中轉動,扭轉或永久性變形;
4.5.2 連接件的結構必須保證在正常運行情況下,不會(huì)因溫度發(fā)生變化面(miàn)明顯削弱其接觸壓力。不應通過(guò)絕緣材料傳遞接觸壓力。
4.5.3 用來壓緊導線的連接件須有彈性零件。連接導體截面(miàn)積不超過(guò)4mm²的連接件也應能(néng)和更小截面(miàn)積的導體可靠連接。
4.6 電器間隙和爬電距離
4.6.1電氣間隙須符合GB3836.3-2010第4.3條的規定見表1
表1
由電源系統額定電壓确定的相對(duì)地電壓 最大值(有效值)V | 電氣間隙 ㎜ |
6k | 60 |
10k | 100 |
4.6.2爬電距離符合GB3836.3-2010第4.4條的規定距離見表2
a) 開(kāi)關櫃污染等級3級、材料組别I、額定工作電壓确定;
表2
額定工作電壓V | 爬電距離 ㎜ |
6k | 90 |
10k | 140 |
4.7 接地連接件
開(kāi)關櫃應設置GB3836.1-2000第15章規定的符合内、外接地裝置,并标注(配置)接地标志 〨。
4.8 聯鎖
4.8.1 開(kāi)關櫃所有開(kāi)關把手在切斷電源後(hòu)應能(néng)自鎖,以防止誤操作
4.8.2 開(kāi)關櫃應設置“嚴禁帶電開(kāi)蓋”的警告牌
4.8.3 開(kāi)關櫃的聯鎖通過(guò)接地刀來實現,刀閘接地後(hòu)開(kāi)關便自鎖,通過(guò)開(kāi)關顯示确定具體位置。
4.9溫升
礦用低壓開(kāi)關設備内導體相互連接處允許溫升不應超過(guò)表3的規定。
表 3
序 号 | 部 位 | 溫 升 限 值 (℃) | |
1
2 | 連 接 外 部 的 接 線 端 子 | 70 | |
母線與母線、母線與電器
元件固定連接線 | 銅——銅 | 50 | |
銅搪錫——銅搪錫 | 60 | ||
銅鍍銀——銅鍍銀 | 80 | ||
鋁搪錫——鋁搪錫 | 55 | ||
鋁搪錫——銅搪錫 | 55 | ||
母線處抹導電膏 | 55 | ||
3 | 操作手柄 | 金 屬 的 | 15 |
絕 緣 材 料 的 | 25 | ||
4 | 可接觸的外殼和覆闆 | 金 屬 的 | 30 |
絕 緣 材 料 的 | 40 |
4.10 過(guò)流保護試驗
過(guò)負荷保護應符合表4的規定,并具備告警功能(néng)。
表4過(guò)載保護特性
序号 | 整定過(guò)載電流倍數 | 動作時(shí)間 | 起(qǐ)始狀态 |
1 | 1.5 | <60s | 熱态 |
4.11短路保護
當電流超過(guò)短路保護設定電流(6Ie~10Ie)時(shí),一般設置爲8Ie,斷路器立即分閘保護,動作時(shí)間不大于100ms。
4.12零序過(guò)流保護試驗(接地保護)
零序電流型接地保護一次零序電流分檔爲2.0A、4.0A、6.0A,動作時(shí)間爲0.1s,誤差值小于±10%。
4.14自檢及故障查詢功能(néng)
開(kāi)關櫃應能(néng)通過(guò)自檢回路進(jìn)行自檢,并具備故障查詢功能(néng)。
4.15主回路電阻測試
主回路的接觸電阻應不大于500μΩ。
4.16絕緣水平如表5所示
表5 電壓單位:kV
額定電壓(方均根值) | 額定短時(shí)工頻耐受電壓通用值(方均根值) | 額定短時(shí)工頻耐受電壓隔離斷口值(方均根值) | 額定全波雷電沖擊難受電壓(峰值) |
10 | 42 | 48 | 75 |
6 | 30 | 34 | 60 |
注:1、控制回路2kV 。 2、開(kāi)關主電路及控制電路必須能(néng)承受交流50Hz的工頻試驗電壓,曆時(shí)1min無擊穿或閃絡現象。 |
4.17濕熱性能(néng)應符合GB3836.1-2010中附錄C規定的要求,嚴酷等級高溫40℃, 10kV濕熱試驗周期21d,防爆面(miàn)無鏽蝕。
4.18機械操作與機械特性見表6.
斷路器在最高操作電壓下,進(jìn)行分、合閘操作各5次,動作正常;斷路器在最低操作電壓下,進(jìn)行分、合閘操作各5次,動作正常;斷路器在額定操作電壓下,進(jìn)行分、合閘操作各5次,動作正常;斷路器在額定操作電壓下,進(jìn)行“分-0.3s-合分”操作各5次,動作正常;對(duì)儲能(néng)電機分别施以85%和110%額定電壓,在斷路器合閘狀态下各進(jìn)行5次儲能(néng)操作,儲能(néng)應正常;斷路器處于合閘位置,將(jiāng)操動機構合閘彈簧全部儲能(néng),進(jìn)行三次空載合閘儲能(néng)釋放操作,動作應正常;斷路器處于合閘位置,操動機構分閘線圈施加30%額定操作電壓,連續操作三次,不得分閘。
表6 斷路器參數
技術參數 | 永磁機構 |
平均分閘速度 m/s | 0.9-1.3 |
平均合閘速度 m/s | 0.4-0.8 |
觸頭開(kāi)距 mm | 11±1 |
觸頭超行程 mm | 4.0±1.0 |
合閘時(shí)觸頭彈跳時(shí)間 ms | ≤2 |
觸頭合閘及分閘不同期性 ms | ≤2 |
4.19開(kāi)斷關合能(néng)力試驗
短路分斷能(néng)力應符合GB1984第6.104條的規定,并滿足标準上述3.2條要求。
4.20短時(shí)耐受電流和峰值耐受電流試驗
額定短時(shí)耐受電流應符合GB/T 11022第6.6條的規定,并滿足标準上述3.2條要求。
4.21顯示功能(néng)
具有可靠的合分閘顯示功能(néng)。
5 試驗方法
5.1 結構檢查
按4.1~4.6和第7章的要求,依照圖樣(yàng)對(duì)實物進(jìn)行檢查。
5.2 沖擊試驗
按GB3836.1-2010第26.4.2的規定進(jìn)行。
5.3 外殼防護性能(néng)試驗
按GB4208—2008的規定進(jìn)行。
5.4 最高表面(miàn)溫度測量
按GB3836.1-2010中第26.5.1條的規定進(jìn)行。
5.5電氣間隙、爬電距離
電氣間隙按GB3836.3-2010第4.3條的規定進(jìn)行
爬電距離按GB3836.3-2010第4.4條的規定進(jìn)行
5.6 聯鎖
按本标準4.8中的規定進(jìn)行。
5.7 溫升
按GB/T11022第6.5條的規定進(jìn)行。
5.8 過(guò)負荷保護試驗
按JB 8739-2015第6.1.9條進(jìn)行。
5.9 短路保護
按JB 8739-2015第6.1.9條進(jìn)行。
5.10零序過(guò)流保護試驗(接地保護)
按JB 8739-2015第6.1.9.4條進(jìn)行。
5.11零序過(guò)壓保護試驗
按JB 8739-2015第6.1.9.4條進(jìn)行。
5.12自檢及故障查詢功能(néng)檢查
按JB 8739-2015第6.1.9.6條進(jìn)行。
5.13主回路電阻測試
按GB/T11022第6.4條的規定進(jìn)行。出廠時(shí)隻測常态電阻值。
5.14絕緣水平試驗
按GB/T11022第6.2條的規定進(jìn)行。
5.15 濕熱試驗
按GB/T2423.4-2008的規定進(jìn)行。
5.16機械操作性能(néng)和機械特性試驗
按JB 8739-2015第6.1.8條進(jìn)行。
5.17開(kāi)斷關合能(néng)力試驗
按JB 8739-2015第6.1.11條進(jìn)行。
5.18短時(shí)耐受電流和峰值耐受電流試驗
按GB/T11022第6.6條的規定進(jìn)行
6 檢驗規則
6.1 檢驗分類
6.1.1 開(kāi)關櫃的檢驗分型式檢驗和出廠檢驗。
6.1.2 開(kāi)關櫃的《礦用一般型配電設備》檢驗應在國(guó)家指定的檢驗單位進(jìn)行。
6.2 出廠檢驗
6.2.1 每台開(kāi)關櫃經(jīng)出廠檢驗合格後(hòu)才能(néng)出廠,并應附有産品合格證。
6.2.2 開(kāi)關櫃的出廠檢驗項目見本标準表7。所有出廠檢驗項目都(dōu)合格則判定該産品出廠檢驗合格。
6.2.3 出廠檢驗不通過(guò)的産品必須逐台返修,直到完全通過(guò)爲止。若無法修複應予報廢。
6.3 型式檢驗
6.3.1 開(kāi)關櫃在下列情況下應做型式檢驗:
a) 新産品試制定型時(shí);
b) 當結構、材料、工藝有較大更改即可能(néng)其影響性能(néng)時(shí);
c) 大批量生産的開(kāi)關櫃的定期檢驗每隔五年進(jìn)行一次;
d) 長(cháng)期停産後(hòu),恢複生産時(shí);
e) 國(guó)家質檢機構認爲有必要時(shí)。
表7
序号 | 檢驗内容 | 檢驗要求 | 檢驗方法 | 型式檢驗 | 出廠檢驗 |
1 | 聯鎖試驗 | 4.8 | 5.6 | ○ | ○ |
2 | 溫升試驗 | 4.9 | 5.7 | ○ | - |
3 | 過(guò)流保護試驗 | 4.10 | 5.8 | ○ | ○ |
4 | 短路保護試驗 | 4.11 | 5.9 | ○ | ○ |
5 | 零序過(guò)流保護試驗(接地保護) | 4.12 | 5.10 | ○ | ○ |
6 | 自檢及故障查詢功能(néng) | 4.14 | 5.12 | ○ | ○ |
7 | 主回路電阻測試 | 4.15 | 5.13 | ○ | ○ |
8 | 絕緣水平 | 4.16 | 5.14 | ○ | * |
9 | 濕熱性能(néng)試驗 | 4.17 | 5.15 | ○ | - |
10 | 機械操作與機械特性 | 4.18 | 5.16 | ○ | ○ |
11 | 開(kāi)斷關合能(néng)力試驗 | 4.19 | 5.17 | ○ | - |
12 | 短時(shí)耐受電流和峰值耐受電流試驗 | 4.20 | 5.18 | ○ | - |
13 | 顯示功能(néng) | 4.21 | 目測 | ○ | ○ |
14 | 結構檢查 | 4.1~4.6 | 5.1 | ○ | ○ |
15 | 外殼沖擊試驗 | 4.2 | 5.2 | ○ | - |
16 | 标志及警告牌 | 7.1 | 目測 | ○ | ○ |
17 | 接地 | 4.7 | 目測 | ○ | ○ |
18 | 電氣間隙爬電距離 | 4.6 | 5.18 | ○ | ○ |
19 | 外殼防護等級試驗 | 4.3.3 | 5.3 | ○ | - |
注:“○”表示需要進(jìn)行檢驗的項目,“-”表示不檢驗的項目,“*”表示出廠隻進(jìn)行工頻耐壓。 |
6.3.2 開(kāi)關櫃型式檢驗項目按本标準表7中型式檢驗的規定進(jìn)行。
6.3.3 用作型式檢驗的開(kāi)關櫃必須是出廠檢驗合格的樣(yàng)品,檢驗樣(yàng)品不少于1台。型式檢驗中對(duì)不構成(chéng)威脅安全或嚴重降低性能(néng)指标的項目如有失誤,隻要制造廠能(néng)提供充分證據,說明該失誤并不是設計上的固有缺陷,而是由于個别樣(yàng)品所緻,則允許按原試樣(yàng)品數量複試,複試合格仍認爲試驗合格。型式檢驗中涉及安全和重大性能(néng)指标的項目不允許失敗。如有失敗找出原因,采取措施,予以改進(jìn),并經(jīng)重新試驗合格方爲有效。
7 标志、包裝、運輸和貯存
7.1 标志
7.1.1 應在開(kāi)關櫃的明顯位置牢固地設置銘牌、警告牌和永久性标志“KA”
7.1.2 礦用産品安全标志“KA”的使用應符合AQ 1043-2007标準規定。
7.1.3 銘牌、标志牌與警告牌應采用耐化學(xué)腐蝕的材料制成(chéng)
7.2 銘牌
7.2.1 開(kāi)關櫃外殼的明顯處須設置銘牌,并可靠固定。
7.2.2 銘牌須包括下列内容:
a) 銘牌的右上方有明顯的“KY, KA”标志;
b) 礦用産品安全标志編号;
c) 外殼防護等級;
d) 礦用合格證号;
e) 其他需要标出的參數;
f) 産品出廠日期或産品标号;
g) 制造廠名稱或注冊商标;
7.3 包裝
7.3.1 總則
每台開(kāi)關櫃在運送出廠時(shí)應予裝箱,以防止運輸過(guò)程中遭受損壞,并達到防潮防塵的要求。整台開(kāi)關櫃和部件的包裝都(dōu)要适合陸路和水路運輸的要求。
7.3.2 包裝标志
包裝箱外壁應有明顯而耐久的文字及标志,其内容包括:
a) 制造廠名稱及地址;
b) 收貨單位名稱及地址;
c) 産品型号、名稱及數量;
d) 産品毛重;
e) 箱子外型尺寸(長(cháng)´寬´高);
f) 标志“向(xiàng)上”、“防潮”、“小心輕放”等字樣(yàng)或符号。
7.3.3 随同産品供應的文件
a) 裝箱單;
b) 産品合格證明書(或标志);
c) 産品說明書。
7.4 運輸、貯存
包裝箱在運輸、貯存過(guò)程中不得受雨水侵襲。産品放置在沒(méi)有雨雪侵入、空氣流通和相對(duì)濕度不大于90%(+20±5℃)、溫度不高于+40℃、不低于-5℃的倉庫中。考慮到運輸或貯存的最低溫度可能(néng)出現-5℃~-25℃,此時(shí)用戶與制造廠應協商解決。