GB 20645-2021-T 特殊环境条件 高原用低压电器技术要求.pdf

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  • 对于满足GB/T14048(所有部分)和除GB/T13539.3外的GB/T13539(所有部分)的产品,污染 等级不小于GB/T14048.1一2012中6.1.3.2规定的污染等级3;对满足GB/T10963(所有部分)、 GB/T13539.3、GB/T16916(所有部分)和GB/T16917(所有部分)的产品,污染等级不小于 GB/T14048.1—2012中6.1.3.2规定的污染等级2

    6.1.4雷电、凝露与污移

    GB/T20626.3一2006中第6章(除了6.2.2.1、6.3.1.1、6.3.2中高压的部分)适用,并作如下修改。 根据GB/T19607一2004中我国的气候特点及使用场所,由制造商规定在以下地区使用的低压电 器应满足的防护要求: 一云贵高原的气候特点为湿热,凝露多,沙尘少: 一青藏高原的气候特点为寒温,沙尘多,凝露少; 盐湖附近的气候环境中盐雾多

    阀门标准6.2包装、运输和购存

    应符合相应产品标准的规定。 除按照一般电工电子产品的包装进行标志外,必要时应在包装的醒目位置说明运输及贮存的 求。

    防止沙尘、雨雪侵人。 应有适宜的防寒措施。 要进行定期的巡视和检查

    GB/T 20645202

    境下的低压电器应按制造商的技术文件进行安装

    7.1.1电气间隙和爬电距离

    对于安装地点高于2000m的低压电器设备,电气间隙的确定应按GB/T14048.1一2012中表 见定值乘以相应海拔修正系数,修正系数可按GB/T16935.1一2008中表A.2的规定执行,参见表 电气间隙达不到要求,可用冲击耐受电压来验证

    高原环境下,低压电器产品的爬电距离应按照污染等级不小于3级选择,并不小 间隙。

    不境下,低压电器产品的爬电距离应按照污染等级不小于3级选择,并不小于相应的电气

    选用材料首先应满足相应产品标准的规定,如开发设计高原型产品宜增加以下内容: a)选用工程塑料时遵循以下原则: 一高分子材料宜采用耐低温配方; 一高分子材料宜首先选用对紫外线不敏感的材料,其次选用添加了紫外线吸收剂的材料; 一高分子材料宜采用对臭氧不敏感的材料 选用时按GB/T20644.2一2006的第6章要求进行。 b)选用金属表面防护层时遵循以下原则: 金属表面防护材料考虑低温问题; 金属表面防护材料考虑太阳辐射引起的老化影响: 户外产品的金属表面防护材料考虑风沙因素。 选用时,涂膜按GB/T20644.1一2006附录A的要求进行,金属镀覆层按GB/T20644.1一2006附 C的要求进行,

    产品性能要求应满足相应产品标准的 介电性能、接通和分断正常负载的 临界直流负载电流、接通和分断短路电流能力、脱扣特性以及耐低温性能的要求

    7.2.2.1户内高原型电器产品的温升

    低压电器产品温升随海拨的升高而递 发的升高而降低,虽然对产品的温升递增 有一定补偿作用,但高原地区户内环境的温度和某些局部特定环境温度随海拔的升高其变化程度不大 补偿作用相对较弱。因此,户内高原型 租关产品标准原来的规定

    7.2.2.2户外高原型电器产品的温升

    低压电器产品温升随海拔的升高而递增, 平均环境温度随海拔的升高而递减(参见附 表A.1),对产品的温升递增有明显的补偿作用,因此户外使用的以及无人值守场所使用的低压日 品允许对温升极限值进行海拔修正 各海拔高度处的产品温升极限值应按下式确定

    T =to + Ad

    T。一一相关产品标准中规定的温升极限值; △一一温升极限值的海拔修正值,由表A.2查出。 注:电阻器、变阻器等高发热电器除外,其海拔修正参见A.2或由产品标准和技术条件加以规定

    由于海拨升高,产品绝缘表面及不同电位的带电间隙比较容易击穿,特别是对电气间隙和爬电距离 的影响较大。 对于使用地点高于2000m的设备,工频耐受电压值和冲击耐受电压值应符合常规型相应产 品标准的要求。在产品使用地点海拔与试验地点海拔不同时,试验电压值应乘以修正系数,修正 系数可按GB/T20626.1一2017中5.5.1规定的修正系数,参见表2。关于固体绝缘材料的介电性能按 GB/T16935.1一2008和GB/Z16935.2一2013的要求,但试验电压不需随海拔升高而修正

    表2工频耐压和冲击耐压的海拨修正系数Ka

    注1:对于工频耐压,产品试验地点在海拨2000m及以下时,修正系数Ka接试验地点海拨2000m计算, 注2:试验电压值为常规型产品标准规定值与海拔修正系数Ka的乘积

    示例1:当产品使用地点为海拨4000m时,试验地点为海拨2000m。在海拨2000m处常规型产品标准规定 耐受试验电压为4kV(额定冲击耐受电压为4kV时),则在海拔2000m处试验的冲击耐受电压试验值应为:4k .28=5.12kV

    示例2:当产品使用地点为海拨4000m时,试验地点为海拨1000m。在海拨2000m及以下时,常规型 规定的冲击耐受试验电压为4kV(额定冲击耐受电压为4kV时),则在海拔1000m处试验的冲击耐受电压 为:4 kV ×1.44=5.76 kV

    7.2.4接通和分断正常负载的能力

    7.2.4.1操作性能

    在正常负载下,低压电器各类产品的接通和分断能力略有影响,具体的操作次数和接通分断次数 造商在说明书中规定。

    在正常负载下,低压电器各类产品的机械寿命和电寿命略有影响,具体的操作次数和接通分断次 制造商在说明书中规定。

    7.2.5临界直流负载电流

    .2.6接通和分断短路电流能力

    在高原条件下,随着海拔高度的增加,以自由空气为灭弧介质的低压电器产品灭弧能力减弱,且, 向程度来看,直流产品要大于交流产品,从而造成产品接通和分断短路电流的能力下降。下降的数 副造商视产品的电气机械特性情况自定

    2.7.1热脱扣元件的脱

    采用热脱扣元件作为脱扣部件的断路器、热继电器等产品,在高原条件的作用下,由于散热条件的 变化,其脱扣特性会发生一定偏移。但由于各个产品自身的电气机械特性不一,偏移程度有一定的分散 性。因此,具体产品的脱扣特性应在相应海拔高度或模拟环境或等效条件下进行调整和修正,以满足产 品所使用海拔环境的脱扣特性要求

    7.2.7.2电子部件的脱扣特性

    在高原环境下,采用电子脱扣器的低压电器产品的脱扣特性基本上不受高原条件的影响。因此, 型低压电器产品在高原环境条件下使用时其脱扣特性不需另外进行调整和修正,但应充分考虑电 率元器件的散热问题。

    高海拔地区的低温环境会对电器部件造成以下影响: 电子设备的绝缘材料硬化、脆化,受外界应力后容易损坏; 部件材料的韧度降低,脆性增加; 机构中部件与部件接触面的润滑油的润滑作用或流动性降低,使部件接触面摩擦系数增大,导 致机构动作变慢,甚至拒动。 低压电器应具有耐受高海拔地区低温的能力。不同海拔高度的最低温度值见表3。按8.7的要求 进行试验。

    表3不同海拔高度的最低温度值

    高原型产品均应按相应产品标准及本标准新增的试验项目规定的要求进行试验,并应满足相应的 要求。当用户有要求时,需进行特殊试验。 对本标准规定的,受高原环境条件影响的试验项目可在下列三种试验条件下进行试验: a)在相应海拔环境条件下进行; b)在人工模拟环境条件(模拟试验室)下进行: c)在低海拨(2000m以下)环境下,对有影响的试验项目采用修正系数的方法(见8.3)进行

    8.3采用修正系数的方

    按7.2.2.1的规定,户内高原型电器产品在高原地区使用时温升极限值不变,故当试验地点的海拨 与使用地点的海拔不同时,试验要求的温升极限值应按两者的海拔差进行如下修正: 当试验地点的海拨低于使用地点时,试验要求的温升极限值为相应产品标准规定的温升极限 值减去修正值,修正值参见表A.2; 当试验地点的海拔高于使用地点时,试验要求的温升极限值为相应产品标准规定的温升值加 上修正值,修正值参见表A.2。 海拔低于2000m的,不作修正。 按7.2.2.2的规定,户外高原型电器产品应同时考虑表A.1和表A.2的相互影响来进行温升试验 式验要求的温升极限值不应超过规定的数值。若环境温度下降值大于温升增加值,可不进行修正, 高发热电器(电阻器、变阻器类)的温升试验可按其产品标准和技术条件的规定进行

    在高原环境条件下,工频耐压和冲击耐压的试验应符合GB/T14048.1一2012中7.2.3及常规型产 品相关标准的规定。在不同海拔点进行试验时,可按表2规定的修正系数进行工频耐压和冲击耐压 试验。

    8.6临界直流负载电流试验

    本试验项目为特殊试验项目。 满足GB/T14048.2—2020的产品,试验应按GB/T14048.2—2020中8.3.9的规定进行。 试验结果应符合GB/T14048.2一2020相应的要求。 注:如试验条件受限制时.由用户与制造商协商解决。

    8.7短路接通和分断能力试验

    本试验项目为特殊试验项目。 短路接通和分断能力的试验方法按相关产品标准的规定,试验环境条件应符合8.1规定的条件 试验结果应符合相关产品标准的要求。 注1:如试验条件受限制时,由用户与制造商协商解决。 注2:对于满足GB/T14048.3一2017附录D和GB/T14048.4一2020附录M的产品,由用户与制造商协商解决

    对具有热脱扣功能的 的条件。 试验结果应符合相关产品标准的要求

    本试验项目为型式试验。 按GB/T2423.1一2008中试验Ab的要求进行试验,试验温度为相应海拔高度的最低温度(见 表3),持续时间16h。试验时,试品不接负载。 试验后,试品在标准大气条件下恢复后,检查试品外观,应没有影响其使用的损坏,并应能接通和分 断额定电流

    A.1对绝缘介质强度的

    GB/T 206452021

    附录A (资料性附录) 高原环境条件对低压电器的主要影响

    海拔升高,空气密度降低,造成绝缘强度降低。 一般海拔每升高100m,绝缘强度约降低1%

    水利图纸、图集原不同海拔高度处的平均环境温度值参见表A.1

    表A.1不同海拔高度的平均环境温度值

    海拔升高,空气密度降低,使以空气介质为散热方式的产品散热困难。一般,海拨每升高100m,产 品温升增加约0.4K。 对高发热电器(如电阻器等),海拔每升高100.m,温升增加2K。 海拔升高,环境温度降低。在海拔1000m以上时,一般,海拔每升高100m,环境温度降低0.5℃。 在高海拔地区的户内及局部特定环境(如冶金、化工、钢铁、发电厂等房内),若环境温度的降低值不 能补偿由于海拨升高而导致的温升增加值,此时不充许对户内高原型电器产品的温升限值进行海拨 修正。 在高海拔地区的户外使用及无人值守的小型配电站等场所,由于环境温度降低的补偿作用明显,允 许对户外高原型电器产品的温升极限值进行海拔修正(参见表A.2)

    土壤标准表A.2温升极限值的海拔修正值

    GB/T20645—2021对高发热电器(如电阻器等),温升极限值的海拔修正也按上述方法计算,但修正的数值改为海拔每升高100m,温升极限值按2K计算。高原环境对直流电器温升的影响与交流电器基本相同,直流电器温升极限值的海拔修正参照交流电器的方法计算。高原环境对交流线圈的温升和直流线圈的温升略有影响,由制造商规定其温升极限值的技术条件示例1:对某型号额定控制电路电源电压U,为交流220V的交流接触器线圈进行温升试验,其温升随海拔高度的增加而变化的趋势如图A.1。64763. 462 62.661.460 460.6585654 52 +1 0002 0003 0004 0005 000人工模拟海拔高度/m图A.1交流接触器线圈温升示例2:对某型号额定控制电路电源电压U,为直流12V的直流接触器线圈进行温升试验,其温升随海拔高度的增加而变化的趋势如图A.2。70. 5 7069. 969. 5 69 68.5 68.468 67.667.867. 5 67.36766. 5 661 0002 0003 0004 0005 000人工模拟海拔高度/m图A.2直流接触器线圈温升A.3对开关电器灭弧能力的影响海拔升高,空气密度降低,使以自由空气为灭弧介质的开关电器灭弧困难,通断能力下降和电寿命缩短,造成的影响主要体现为:a)直流电弧燃弧时间随海拔升高即气压降低而延长;b)直流电弧和交流电弧的飞弧距离随海拔升高即气压降低而增加;c)直流电器临界负载电流值随海拔的升高即气压降低而减小。A.4对脱扣性能的影响具有热脱扣元件的低压电器产品,在高原环境条件下,其脱扣动作时间一般会缩短。10

    GB/T 20645202

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