JBT9661-1999低压抽出式成套开关设备

K 36JB/T96611999低压抽出式成套开关设备Low voltage withdrawable switchgear assemblies1999-08-14 发布 2000-01-01 实施国 家 机 械 工 业 局 发 布I前 言本标准的编制是根据 GB 7251.11997低压成套开关设备和控制设备 第 1 部分：型式试验和部分型式试验成套设备 ，对 ZB K36 00189低压抽出式成套开关设备进行修订。本标准有以下主要修改：1 标准的编写按 GB/T 1.11993标准化工作导则 第 1 单元：标准的起草与表述规则 第 1部分：标准编写的基本规定的要求进行重新编排。2 标准的技术要求中增加了污染等级及额定分散系数的规定。3 标准中规定的电气间隙、爬电距离及温升要求均按 GB 7252.11997。4 标准中增加了装置的额定冲击耐受电压的要求。本标准由电气传动成套控制设备标准化技术委员会提出并归口。本标准自实施之日起代替 ZB K36 00189。本标准负责起草单位：上海电器成套厂、天津电气传动设计研究所。本标准参加起草单位：北京开关厂、天水长城控制电器厂、佛山市开关厂、广州南洋电器厂、上海埃通电气股份有限公司。本标准主要起草人：蔡国华、宋斌、王炳发、张连民、武发孝、陆穗燕、梁浩华、顾雪芹。JB/T 9661199911 范围本标准规定了低压抽出式成套开关设备（以下简称设备）的定义、分类、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输与贮存等。本标准适用于户内正常使用条件下的，额定工作电压交流至 660 V、频率 50 Hz 或 60 Hz 作为电能分配及电动机控制的抽出式成套开关设备。2 引用标准下列标准所包含的条文，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。GB/T 26811981 电工成套装置中的导线颜色GB/T 26821981 电工成套装置中的指示灯和按钮的颜色GB 42081993 外壳防护等级（IP 代码） （eqv IEC 60529：1989）GB 7251.11997 低压成套开关设备和控制设备 第 1 部分：型式试验和部分型式试验成套设备（idt IEC 604391：1992）JB/T 30851999 电力传动控制装置的产品包装与运输规程3 定义本标准采用的定义除按 GB 7251.11997 中第 2 章规定外，还采用下列定义。3.1 抽出式成套开关设备 withdrawable switchgear assemblies由垂直安装于地面的一个或数个封闭柜体构成。它至少具有一组水平母线并包括若干个抽出式功能单元。单元按上下重叠方式安置于柜体中，电能可以通过连接到水平母线的垂直母线或分支线分配给每个功能单元。3.2 动力配电中心 power distribution centre以出线单元为主所构成的抽出式成套开关设备。3.3 电动机控制中心 motor control centre以电动机控制单元为主所构成的抽出式成套开关设备。3.4 水平母线 horizontal busbar贯穿于装置，水平安置的主母线。3.5 垂直母线 vertical busbar垂直安置于一个柜体中，将水平母线的电能分配给各功能单元的导体。国家机械工业局 1999-08-14 批准中 华 人 民 共 和 国 机 械 行 业 标 准低压抽出式成套开关设备Low voltage withdrawable switchgear assembliesJB/T 96611999代替 ZB K36 001892000-01-01 实施JB/T 9661199923.6 分支线 branch conductor在一个柜体中，将每个功能单元分别接于水平母线或垂直母线的导体。3.7 母线系统 busbar system由母线与有关的连接件和绝缘支撑件所组成。3.8 母线隔室 busbar compartment用接地的金属板或绝缘板封闭，用于装设水平母线或垂直母线的空间。3.9 单元隔室 unit compartment用接地的金属板或绝缘板封闭，用于装设功能单元的空间。3.10 电缆隔室 cable compartment用接地的金属板或绝缘板封闭，用于敷设电缆的空间。3.11 出线端子隔室用接地的金属板或绝缘板封闭，用于连接电缆的空间。4 分类4.1 按用途分类4.1.1 动力配电中心；4.1.2 电动机控制中心。4.2 按操作面分类4.2.1 单机操作；4.2.2 双面操作。4.3 按功能分类4.3.1 进线；4.3.2 联络；4.3.3 无功功率补偿；4.3.4 出线；4.3.5 电动机控制；4.3.6 照明；4.3.7 计量。5 技术要求5.1 正常使用条件设备应在下述正常使用条件下保证其正常工作。5.1.1 周围空气温度不得超过+40，而且在 24 h 内其平均温度不得超过+35。周围空气温度的下限为5。5.1.2 大气条件：空气清洁，在最高温度+40时，其相对湿度不得超过 50%。在较低温度时，允许有较大的相对湿度。例如：+20时相对湿度为 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。5.1.3 海拔高度不超过 2000 m。JB/T 9661199935.1.4 污染等级 3。注：如果上述使用条件下不能满足时，应由用户和制造厂协商解决。5.2 电气参数5.2.1 额定工作电压5.2.1.1 主电路：220，380，660 V。5.2.1.2 辅助电路：交流 6，12，24，36，42，48，110，127，220，380 V；直流 6，12，24，36，48，110，220 V。5.2.2 额定电流5.2.2.1 水平母线额定电流：630，800，1000，1250，1600，2000，2500，3150，4000，5000 A。5.2.2.2 垂直母线额定电流：400，630，800，1000，1600，2000 A。5.2.2.3 母线额定短时耐受电流：15，30，50，80，100 kA。5.2.2.4 母线额定峰值耐受电流：30，63，105，176，220 kA。5.2.3 额定分散系数额定分散系数按 GB 7251.11997 中 4.7 的规定。5.3 柜架结构5.3.1 设备的柜架可采用焊接或由螺钉组装连接而成。柜架和外壳应有足够机械强度和刚度，应能承受所安装元件及短路时所产生的机械应力和热应力，并应考虑防止构成足以引起较大涡流损耗的磁性通路。同时不因设备的吊装、运输等情况而影响设备的性能。为了确保防腐蚀，设备应采用防腐蚀材料或在裸露的表面涂上防腐蚀层，同时还要考虑使用及维修条件。5.3.2 柜架的外形尺寸应优先在下列数值中选取。高：1800，2000，2200 mm；宽：400，600，800，1000，1200 mm；深：600，800，1000，1200 mm。5.4 隔离和通风5.4.1 可利用隔板将设备分成若干个隔室。如；母线隔室、单元隔室、电缆隔室、出线端子隔室。隔室应能防止触及相邻功能单元的带电部件，能限制事故电弧的扩大，能防止固体外来物从一个单元进入到相邻的单元。5.4.2 用作隔离的隔板可以是镀锌金属隔板或绝缘隔板，金属隔板应与保护导体相连接，在人体碰撞时的变形不应减小其绝缘距离，绝缘隔板则不应碎裂。5.4.3 功能单元隔室中的隔板不应因短路分断时所产生的电弧或游离气体所产生的压力而造成损坏或就久变形。5.4.4 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。5.4.5 设备采用通风孔散热时，通风孔的设计和安装应使得当熔断器、断路器在正常工作或短路情况下没有电弧或可熔金属喷出。5.4.6 如果喷弧源距通风孔较近，允许在二者之间加装隔弧板，隔弧板应为接地的金属板或耐弧的绝JB/T 966119994缘板，其尺寸每边大于通风孔外形 10 mm。5.4.7 通风孔的设置不应降低设备的外壳防护等级。5.5 铰链5.5.1 门的铰链应是金属制的，铰链的每对合页应可靠地固定在设备的外壳和门上，如无定位，其固定点一般不少于两点。5.5.2 装有铰链的门应能承受四倍于它本身重量（但不小于 10 kg）的载荷，铰链应没有永久变形。5.6 功能单元5.6.1 功能单元应设计成即使主电路带电（但功能单元的主开关处于分断位置）也能用手直接或借助工具安全地将功能单元插入或抽出柜体。5.6.2 功能单元应有三个明显的位置：连接位置、试验位置、分离位置。并且这三个位置都应有机械定位装置，不允许因外力的作用自行从一个位置移动到另一个位置。各个位置应设有明显的文字或符号标志。关于抽出式部件在不同位置上的电气状态见 GB 7251.11997 中表 6。5.6.3 功能单元的主电路隔离接插件（包括进线和出线）应跟随功能单元自动地接通和分离。5.6.4 相同规格的功能单元应具有互换性，即使是在出线端短路事故发生后，其互换性也不能破坏。5.6.5 功能单元需进行不少于 50 次的机械操作试验。试验后仍应满足 5.6.2 的要求和隔离距离的要求。5.7 联锁5.7.1 为了确保操作程序以及维修时的人身安全，设备都应具备联锁机构。5.7.2 当设备具有二个进线单元时，根据系统运行的需要，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。5.7.3 馈电单元和电动机控制单元与门必须设置机械联锁。当主电路处于分断位置，门才能打开，否则门打不开。5.7.4 只有在功能单元主电路处于分断位置时，功能单元才能抽出或插入。5.7.5 如果一个功能单元中装有二条电路形成一个双馈电或双电动机控制单元时，则每个电路的主开关都应与门联锁。5.7.6 为了防止未经许可的操作，主开关的操作机构应能使用挂锁将主开关锁在分断位置上。5.7.7 当特殊需要时，可设置一个解锁机构以便使主开关处于接通位置时，也能将门打开。5.8 电气间隙、爬电距离和隔离距离5.8.1 电气间隙和爬电距离设备内电器元件的电气间隙和爬电距离应符合各自相关标准中规定的距离，而且在正常使用条件正下也应保持此距离。设备内裸露的带电导体和端子（例如：母线、电器之间的连接、电缆接头） ，其电气间隙和爬电距离或冲击耐受电压至少应符合与其直接相连的电器元件的有关规定及表 1、表 2 的规定。另外，异常情况（例如短路）不应永久性地将母线之间、连接线之间、母线与连接线之间（电缆除外）的电气间隙减少到小于与其直接相连的电气元件所规定的值及表 1、表 2 的规定。JB/T 966119995表 1 空气中的最小电气间隙最 小 电 气 间 隙 mm额定冲击耐受电压 U impkV A 情况非均匀电扬条件 B 情况均匀电场条件2.5 1.54 3 1.26 5.5 28 8 312 14 4.5注:电源系统的标称电压与设备的额定冲击耐受电压的关系见 GB 7251.11997 附录 G。表 2 爬电距离的最小值设备长期承受电压的爬电距离 mm材 料 组 别额定绝缘电压 U IV a b250 3.2 3.6 4 4400 5 5.6 6.3 6.3500 6.3 7.1 8.0 8.0630 8 9 10 10800 10 11 12.5 1000 12.5 14 16 注：材料组别按照相比漏电起痕指数（CTI）的数值范围分类。材料组别 600CTI； 400CTI800S16S/2200S/45.12.3 PEN 导线的截面积应按 GB 7251.11997 中 7.4.3.1.11 的规定。5.12.4 设备应通过直接的相互有效连接，或通过由保护导体完成的相互有效连接以确保保护电路的连续性。a) 当设备中的一个部件从外壳中取出时，设备其余部分的保护电路不应当被切断；b) 当抽出式部件配备有金属支撑表面，而且它们对支撑表面上施加压力足够大，则认为这些支撑面能充分保证保护电路的连续性，从连接位置到分离位置，抽出式部件的保护电路应一直保持其有效性；c) 在盖板、门、遮板和类似部件上面，如果没有安装电气设备，通常的金属螺钉连接和金属铰链连接则被认为足以能够保证电的连续性。如果在其上装有电压值超过超低压限值的电器时，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取决于所属电器电源引线截面积的最大值。为此目的而设计的等效的电连接方式（如滑动触点、防腐蚀铰链）也认为是满足要求；JB/T 966119998d) 设备中保护电路所有部件的设计应使它们足以能够承受设备在安装场地可能遇到的最大热应力和电动应力。5.13 温升温升按 GB 7251.11997 中 7.3 的规定。5.14 介电强度5.14.1 当制造厂已标明设备的一个电路或多个电路的额定冲击耐受电压时，应适用 GB 7251.11997 中 7.1.2.3.17.1.2.3.2 的要求，而且该电路应满足 GB 7251.11997 中 8.2.2.6 规定的介电强度试验和验证。5.14.2 在其他情况下，设备主电路及与主电路直接连接的辅助电路，试验电压值为表 5 规定。对于不由主电路直接供电的辅助电路，试验电压值为表 6 规定。试验时间为 1 min，出厂试验允许时间为 1 s。表 5 试验电压值 V额定绝缘电压 U i 介电试验电压（交流方均根值）Ui6060602505002Ui+1000，其最小值为 1500 5.15 短路保护与短路耐受强度5.15.1 总则设备必须能够耐受最大至额定短路电流所产生的热应力和电动应力。设备可采用断路器、熔断器或两者组合等作为短路保护电器。5.15.2 关于短路耐受强度的资料5.15.2.1 对于仅有一个进线单元的设备，制造厂应确定如下短路耐受强度：对于进线单元具有短路保护电器的设备，应标明进线单元的预期短路电流的最大允许值，这个值不应超过相应的额定值（见 5.2.2.3、5.2.2.4） 。如果短路保护电器是一个熔断器或是限流断路器，制造厂应指明短路保护特性（额定电流、分断能力、截断电流、I 2t 等） 。如果使用带延时脱扣的断路器，制造厂应标明最大延时时间和相应于指定的预期短路电流的电流整定值。5.15.2.2 对于有几个不可能同时投入运行的进线单元设备，可按 5.12.2.1 的方法标明每个进线单元JB/T 966119999的短路电流耐受强度。5.15.2.3 对于有几个可能同时投入运行的进线单元设备，以及有一个进线单元和一个或几个用于可能增大短路电流的大功率电机的出线单元的设备，应通过协商确定每个进线单元、出线单元和母线中预期短路电流值。5.15.3 短路电流的峰值与方均根值的关系用来确定电动力强度的短路峰值电流（包括直流分量在内的短路电流的第一个峰值）应由系数 n乘短路电流方均根值获得。系数 n 的标准值和相应的功率因数在表 7 中给出。表 7 系数 n 的标准值和相应的功率因数短路电流的方均根值 kA Cos nI55I1010I2020I5050I0.70.50.30.250.21.51.722.12.2注：表中的值适合于大多数用途。在某些特殊的场合，例如在变压器或发电机附近，功率因数可能更低。因此，最大的预期峰值电流就可能变为极限值以代替短路电流的方均根值。5.16 机械、电气操作性能设备的机械、电气装配应符合设计要求，动作正常。6 试验方法6.1 一般检查a) 检查所装的元、器件选择及安装（应符合 5.10 的规定） ；b) 检查母线与绝缘导线（应符合 5.9 的规定） ；c) 检查柜架的结构及外形尺寸等（应符合 5.3，5.4，5.5 的规定） 。6.2 温升试验温升试验按 GB 7251.11997 中 8.2.1 的规定进行。试验结果：温升应符合 5.13 的规定。电器元件在设备内部温度下，并在其规定的电压范围内应能良好地工作。即认为温升合格。6.3 介电强度试验介电强度试验按 GB 7251.11997 中 8.2.2 的规定进行。介电强度试验电压按 5.14 中表 5、表 6的规定。6.4 短路耐受强度试验短路耐受强度试验按 GB 7251.11997 中 8.2.3 的规定进行。设备应按 5.2.2.3 规定的额定短时耐受电流和 5.2.2.4 规定的额定峰值耐受电流进行试验，用以验证设备在短路时的机械和热应力的冲击下仍然正常工作。短路耐受强度验证的部分包括：a) 母线系统水平母线、垂直母线、中性母线；b) 保护导体；JB/T 9661199910c) 功能单元（含分支线） 。试验结果：水平母线、垂直母线、中性母线试验后符合下述各项要求时，则认为试验合格。a) 柜架结构无任何变形；b) 母线允许有微小变形，但不得小于 5.8.1 所规定的电气间隙和爬电距离；c) 母线绝缘支撑件无破裂现象；d) 所有连接部位的紧固件无松动；e) 检测器件不应指示出有故障电流发生；f) 仍应满足功能单元互换性要求。保护导体经试验后符合下述各项要求，则认为试验合格。a) 保护导体的连续性不应破坏，测得的阻值不大于试验前所测得的电阻值；b) 功能单元抽插灵活。功能单元经试验后符合下述各项要求，则认为试验合格。a) 短路电流经保护器件予以分断；b) 连接功能单元的分支线允许有微小变形，但不得小于 5.8.1 所规定的电气间隙和爬电距离；c) 在试验过程中功能单元始终处于连接位置，试验后主开关应能进行正常操作；d) 所有隔板、覆板、盖板、门等都处于原来位置，没有明显变形，门的开闭灵活；e) 所有绝缘材料做成的零件无烧损现象；f) 联锁机构不因试验而损坏；g) 所有连接端子没有损坏、导线没有脱落、接触器和热继电器允许更换或维修；h) 仍应满足功能单元互换性要求；i) 检测器件不应指示出有故障电流发生。6.5 保护电路连续性试验设备应在保护电路进行短路耐受强度试验之前用压降法测出电阻值。短路耐受强度试验后再测一次电阻值，所测的电阻值应不大于规定值。试验方法按 GB 7251.11997 中 8.2.4 的规定进行。6.6 功能单元互换性试验用各种规格的功能单元在其相应规格的其他单元隔室中各抽插二次。在垂直母线短路耐受强度试验之后抽插一次。在功能单元短路耐受强度试验后抽插一次。试验结果：功能单元在隔室内动作灵活，连接位置、试验位置、分离位置应符合 5.6 的要求。则认为试验合格。6.7 功能单元机械操作试验功能单元机械操作试验是验证单元应保证的机械性能。功能单元应在它的隔室中从连接位置到分离位置，然后再回到连接位置，以此作为一次，无载抽插至少 50 次。JB/T 9661199911试验结果：a) 主电路隔离接插件与垂直母线接触部分应无明显机械损伤；b) 单元的抽插机构、定位机构应保持其原有的功能；c) 在分离位置主电路隔离接插件的带电导体与垂直母线的隔离距离应符合 5.8.2 的规定；d) 保护电路的连续性不应破坏。6.8 联锁机构操作试验不同规格和类型的联锁机构都应进行操作试验。试验次数不低于 500 次。试验后联锁机构仍能符合 5.7 的要求。6.9 电气间隙、爬电距离和隔离距离验证电气间隙和爬电距离的测量数值应不小于 5.8.1 的规定。隔离距离测量数值应不小于 5.8.2 的规定。电气间隙和爬电距离验证方法按 GB 7251.11997 中 8.2.5 的规定进行。6.10 防护等级试验设备提供的防护等级应按 GB 4208 规定的试验方法进行。6.11 门铰链试验按 5.5.2 试验时，载荷垂直向下加在门的垂直中心线上。6.12 机械、电气操作试验设备在出厂时都需进行机械操作和电气操作试验以保证设备的装配质量和电路中元器件动作的正确性和接线的可靠性。6.12.1 机械操作试验设备中所有手动操作器件，如主开关的操作手柄、抽出式功能单元等都应操作 5 次而无异常现象出现。6.12.2 电气操作试验按设备的电气原理图要求，应进行模拟动作试验，试验结果应符合设计要求。7 检验规则7.1 检验分类设备的检验分型式检验和出厂检验。7.2 型式检验型式检验是验证定型设备的电气性能和机械性能是否达到本标准要求。被试样品应在具有代表性的方案和规格的柜体和功能单元上进行。型式检验应由国家认定的试验站进行。如果设备的部件作了修改，而这种修改可能对检验结果产生不利影响时，必须重新进行型式检验。型式检验全部合格后，才认为该产品型式检验合格，方可提请鉴定。型式检验项目包括：a) 一般检查（见 6.1） ；JB/T 9661199912b) 温升试验（见 6.2） ；c) 介电强度试验（见 6.3） ；d) 短路耐受强度试验（见 6.4） ；e) 保护电路连续性试验（见 6.5） ；f) 功能单元互换性试验（见 6.6） ；g) 功能单元机械操作试验（见 6.7） ；h) 联锁机构操作试验（见 6.8） ；i) 电气间隙、爬电距离和隔离距离验证（见 6.9） ；j) 防护等级试验（见 6.10） ；k) 门铰链试验（见 6.11） ；l) 机械、电气操作试验（见 6.12） 。7.3 出厂检验出厂检验是用来检查设备的工艺装配和材料是否合格。检验应在每一台装配好的设备上或在每一个运输单元上进行。出厂检验全部合格后，才能发放产品合格证明书。出厂检验项目包括：a) 一般检查（见 6.1） ；b) 机械、电气操作试验（见 6.12） ；c) 介电强度试验（见 6.3） ；d) 保护电路连续性试验（见 6.5） ；e) 功能单元互换性试验（见 6.6） 。8 标志、使用说明书8.1 标志为了正确使用和维护检修等目的，设备必须设置各种标志来说明其电气参数、使用条件、正确的操作和元件的更换等。8.1.1 设备铭牌每台或数台设备应配备一个铜质或铝质铭牌，铭牌要牢固地固定在明显易见的位置。下列 a 项至 b 项内容应在铭牌上给出，c 项至 k 项可在铭牌上或其它资料中标出。a) 产品名称或型号；b) 制造厂厂名或商标；c) 标准编号；d) 出厂编号；e) 制造日期；f) 额定频率；g) 额定工作电压；h) 水平母线额定电流；i) 垂直母线额定电流；JB/T 9661199913j) 额定短时耐受电流；k) 防护等级。8.1.2 功能单元每个功能单元应配备一个铭牌，铭牌可固定在功能单元的正面，也可固定在功能单元的侧面。铭牌上可选择下述内容：a) 单元型号或代号；b) 出厂编号；c) 额定工作电压；d) 额定短时耐受电流；e) 功能单元的主电路单线图，并指出保护器件的电流数据（如断路器的额定电流，熔断体的电流等） 。8.1.3 其它标志a) 主开关的操作机构应清楚标出它们的接通和断开位置；b) 设备内的电器元件应尽可能在靠近该元件的上方标志该元件的文字符号。各电路的导线端头也应标志相应的文字符号，所有文字符号应与提供的接线图或原理图上的符号一致；c) 根据用户的需要，制造厂还可提供标明单元用途的使用标志牌。8.2 使用说明书制造厂应向用户提供使用说明书。使用说明书的内容一般应包括：a) 额定电气参数；b) 使用条件；c) 安装类别；d) 污染等级；e) 结构尺寸、安装及外形尺寸；f) 操作、维修、安装运输（包括吊装）要求。9 包装、运输、贮存9.1 包装与运输9.1.1 设备的包装与运输应符合 JB/T 3085 的规定。9.1.2 设备应适用于以下温度的运输和储存过程：25至+55的范围之间，在短时间内（不超过24 h）可达到+70。在这些极限温度下设备不应遭受任何不可恢复的损伤，而且在正常条件下应能正常工作。9.1.3 装箱时应随附下列文件资料：a) 装箱清单；b) 使用说明书；c) 产品合格证；d) 操作手柄及按合同规定的备品备件；JB/T 9661199914e) 主电路方案图和辅助电路接线图或原理图。9.2 贮存设备贮存条件按 9.1.2 的规定。JB/T96611999中 华 人 民 共 和 国机 械 行 业 标 准低压抽出式成套开关设备JB/T 96611999*机 械 科 学 研 究 院 出 版 发 行机 械 科 学 研 究 院 印 刷（北京首体南路 2 号 邮编 100044）*开本 8801230 1/16 印张 X/X 字数 XXX,XXX19XX 年 XX 月第 X 版 19XX 年 XX 月第 X 印刷印数 1XXX 定价 XXX.XX 元编号 XXXXX机械工业标准服务网：http:/www.JB.ac.cn