GB T 21413.4-2008 轨道交通.机车车辆电气设备.第4部分 电工器件.交流断路器规则.pdf

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1、GB/T 21413.4 2008/IEC 60077-4 :2003 目次前言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I 1 范围. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 规范性引用文件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 术语和定义. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 3.1 器件. .

2、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 3.2 电器部件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 3.3 操作特性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 3.4 接通和分断特性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 4 分类. . . . . . . . . . . . . .

3、 . . . . . . . . . . . . . . . . 5 5 特性. 5 5.1 特性列表. . . . . . . 5 5.2 断路器类型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 5.3 主电路额定值和极限值. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 5.4 工作频度. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 5.

4、5 电气控制电路和气动控制回路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 5.6 电气和气动辅助电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 5. 7 过电流脱扣器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 5.8 恢复电压. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 6 产品信息. . . . . . . . .

5、 . . . . . . . . . . . . . 7 6.1 器件文件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 6.2 标志. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 7 通常使用条件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 8 结构和性能要求. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6、. . . . 7 8.1 结构要求. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 8.2 性能要求. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 9 试验. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 9.1 试验类型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 9.2 验证结构要求的试验. . . . . . . . . .

7、 . . . . . . . . . 9 9.3 性能要求的型式试验. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 9.4 性能要求的例行试验.13 附录A(录)分断的试验电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 附录B(资料性附录短路接通和分断电百分值的测定. . . . . . . 15 GB/T 21413.4 2008/IEC 60077-4: 2003 铁路应用机车车辆电气设备第4部分:电工器件交流断路器规则1 范围在GB/T

8、21413. 2一般要求的基础之上，本部分规定了交流断路器、连接到交流架空接触网的主接触器的使用规则，这些电路的标称电压遵循IEC60850的要求。本部分与GB/T21413.2一起做了下列规定za) 断路器特性zb) 断路器应满足z在正常条件下的工作性能;在短路条件下的工作性能;介电特性。c) 用于验证器件在使用条件下符合特性的试验项目及试验方法zd) 断路器上应标识或给出的信息，注1:本部分所提到的有能在不包括过电流的预定条件(例如欠压、反向电流等情况下自动分断的装置，但本部分没有提供该条件下的工作验证方法.注22现在通常将电子器件与组件归属于电工器件.本部分不适用于电子设备，但不能因为电

9、工器件中装有电子器件而将其断路器的电子组件应遵照相关的电子标准(lEC60571 注32经用户与制造商协商后，某些规则可适用于铁道机车车辆之外的机车车辆上的电工器件。本部分不适用于工业用断路器，它们应该符合IEC62271-1000为保证这些断路 常的工作，本部分仅规定了在机车车辆上的特殊要求。为此，应有专门的文件来说明工业用足的附加要求，如z适用于哪一种工况(例如控制电压、环境条件等h不需要承受特定机车车辆使用条件的安装和使用z进行附加试验以验证这些器件能够满足机车2 规范性引用文件条件。车辆上正应满下列文件中的条款通过GB/T21413的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件

10、，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GB/T 11022 1999 高压开关设备和控制设备标准的共同技术要求(eqvIEC 60694: 1996) GB/T 16927.1 1997 高电压试验技术第1部分z一般试验要求(eqvIEC 60060-1: 1989) GB/T 21413. 1 2008 铁路应用机车车辆电气设备第1部分z一般使用条件和通用规则(lEC 60077-1:1999 ,IDT) GB/T 21413. 2-2008 铁路应

11、用机车车辆电气设备第2部分z电工器件通用规则(lEC 60077-2: 1999 ,IDT) IEC 60571: 1998 铁道机车车辆电子装置IEC 61373: 1999铁路应用机车车辆设备冲击和振1 GB/T 21413.4 2008/IEC 60077-4: 2003 3.2. 1. 3 直接过电流脱扣器direct over - current reIease 直接由断路器主电路电流激励的过电流脱扣器。3.2. 1. 4 间接过电流脱扣器indirect ov町-current reIease 由主电路里的电流通过电流传感器(变压器或电3.2.2 防跳机构anti-pumping

12、device 激励的过电流脱扣器。在闭合-断开动作之后，只要引起闭合动作的部件一直保持在闭合位置上，就能防止再次闭合的一种装置。注2断开动作可以是断开命令或是脱扣动作.3.2.3 机壳encIosure 提供断路器一定程度抗外界污染和防止接近带电部分及可移动部分的部件。该外壳也可使断路器的相邻部件不受断路器(例如飞弧的影响。3.2.4 整体机壳integraI encIosure 组成完整断路器的机壳。3.3 操作特性3.3. 1 由脱扣断路器trip - free circuit-breaker 当断开动作(例如跳闸)在闭合动作开始之后发生，即使闭合命令持续，断路器的主动触头仍会返回断开或是

13、保持闭合的位置。注12为确保断路器正确分断可能产生的电流，触头应迅速达到闭合位置.注22自由脱扣动作可能需要防跳机构，3.3.2 定值current setting 过电流脱扣器工作特的和脱扣注=一个脱扣器可以有多个电流整定国-3.3.3 操作tripping operation 从脱扣器开始的的断开动作。3.4 接通和分断特性(参见附录B)3.4. 1 开时间opening time 的主电路电流值。从规定的断开操作开始瞬间起到灭弧触头分开瞬间止的时间间隔。注z断开时间包括断路器断开必需的并与断路器构成一个整体的所有辅助设备的操作时间-3.4.2 期电流prospective CUI 1 e

14、nt 断路器被阻抗可以忽略不计的导体所代替时，电路中将会流过的电流值。注12该术语通常与故障状态有关.注2:(若有的话预期电流由交流方均根值和直流分量组成.3 GB/T 21413.4 2008/IEC 60077-4: 2003 4 分类本章列出由制造商给定的、必要时应通过试验验证的断路器的特性。断路器分类如下z5 特性按工作频度分为C1、C2或C3。其工作频率特性见5.4;按设计类型分为户内断路器、户外断路器。5. 1 特性列表如果可行的话，器件特性应在以下内容中给出z断路器类型见5.2); 主电路的额定值和极限值(见5.3); 工作频度见5.4); 电气控制电路及气动控制回路(见5.曰:

15、电气及气动辅助电路(见5.6); 过电流脱扣器(见5.7); 恢复电压峰值(见5.的。5.2 断路器类型应规定以下内容z器件种类(如气吹断路器、真空断路器、气体断路器、油断路器、半导体断路器等); 设计类型见第4章); 外壳防护等级(见第4章); 工作特性(如自由脱扣断路器、直接或间接过电流脱扣器、延时过电流脱扣器。5.3 主电路额定值和极限值5.3. 1 总则额定值应由制造商规定，但不必验证列出的所有额定且05.3.2 额定电压断路器的额定电压如下=作电压(U.)(见GB/T21413. 1 2008中5.1.2);注z一个断路器可以有几个额定工作电压或一个额定工作电压范围.电压(UJ(见G

16、B/T21413. 1 2008中5.1. 3) ; 注z当断路器没有规定额定绝缘电压时，额定绝缘电压被认为等于最大额定工作电压.额定冲击耐受电压(U;，p)(见GB/T21413. 1 2008中5.1. 5)。5.3.3 额定电流断路器的额定电流如下z率因数T2(见5.3. 5)时的额定工作电流(I.)(见GB/T21413. 1 2008中5.3. 1) ; 注z一个断路器可以有几种额定工作电工作电流范围。约定发热电流(I由)(见GB/T21413. 2 2008中5.3.3);额定短时耐受电流(Icw)(见GB/T21413. 1 2008中5.3.2)。注2当断路器用来激励和保护变压

17、器或电感或电抗性的有源滤波电路时，流人的激励电流可能包含很大且持久的直流分量.5.3.4 断路器的是对应于额定工作电压的频率(见GB/T21413. 1 2008中5.4)。注=一个断路器可以有一个 5 GB/T 21413.4 2008月EC60077-4: 2003 5. 7 过电流脱扣器制造商应提供过电流脱扣器的下列特性z过电流脱扣器的类型(如直接、间接、延时等); 注=可以包括防跳机构。电流整定值(或整定值范围h影响脱扣器量值的断开时间特性。5.8 恢复电压当按表2的程序I、E、町进行分断和接通试验时，制造商应规定恢复电压的峰值。在任何情况下，恢复电压峰值不能超过断路器的额定冲击耐受电

18、压。6产品6. 1 器件文件产品信息应在制造商的产品目录和手册中给出。GB/T 21413.2 2008中6.1适用于本条，并作如下补充z际情况，嵌入式脱扣器控制电路的额定工作电压及额定频率;过电流脱扣器(如直接或间接过电流脱扣器、定延时过电流脱扣器等的电流整定值或电流定值范围;断开时间。6.2 标志数据和标识见GB/T21413. 2一2008的6.2。7 通常使用条件见GB/T21413. 1一2008的第7章。8 结构和求8. 1 结构要求应符合GB/T21413. 2 2008中8.1的规定。8.2 性能要求8.2. 1 工作条件应符合GB/T21413. 2一2008中8.2.1的规

19、定。8.2.2 温升应符合GB/T21413. 2 2008中8.2.2的规定。8.2.3 闲置后使用应符合GB/T21413. 1 2008中8.2.3的规定。8.2.4 电磁兼窑性(EMC)应符合GB/T21413.1一2008中8.2.4的规定。8.2.5 应符合GB/T21413. 1 2008中8.2.5的8.2.6 介电特性。应符合GB/T21413. 1 2008中8.2.6的规定。8.2.7 开关过电压应符合GB/T21413. 1 2008中8.2.7的规定。此外，制造商应声明由表2中的试验程序I、E和凹的分断试验激励产生的恢复电压。7 G/T 21413.4 2008/IE

20、C 60077-4: 2003 验证性能要求(见9.3)。9. 1. 3例例行试验包括:构要求(见9.2.3);验证性能要求(见9.的。9. 1. 4 研究性试因特殊要求而进行的对型式试验所做的补充试验，是制造商与用户之间协商的主要内容，该试验可以包括如下内容z谐波对温升与分断特性的影响;短时过载条件下的温升。9.2 验证结构要求的9.2. 1 总则在验证9.3和9.4规定的性能要求之前，应验证断路器是否满足GB/T21413. 1 2008中8.1 定的结构要求。不适于进行试验时，应通过目检、测量等方法来验证断路器特性的一致性。9.2.2 型式试验型式试验的结构要求验证包括z物理特性，检查断

21、路器是否满足图样要求(例如尺寸、材料、电气危险性、保护性接地等); 电气间隙与爬电距离(见GB/T21413. 1 2008的9.3. 3. 2. 1与9.3.3.2.4);端子与连接容量(按照9.3.3.6的规定，作为性能要求的一部分进行试验)。9.2.3 例行试例行试验的结构要求验证包括z目:检(制造装配与图样之间的一致性); 电阻测量。应按GB/T21413. 1 2008中9.2.3的要求进行试验。主电路与控制电路及环境温度的测量值应记录在例行试验报告中。注z主电路电阻的测量见9.3.4.1.9.3 验证性能要求的型式9.3. 1 试验程序按表2所示程序分组进行型式试验。对每一个程序应

22、按所列次序每个试验程序都可采用新样本。型式试验之前，应对每个样本进行例行试验(见9.1. 3)。9.3.2 一般被试验断路器应与该型号产品图样完全符合。在试验过程中不允许有任门币伊rH1且胆。每个程序(表2中都应在洁净的、全新(或整修如新)的条件下对断路器进行试验。对于所有(主、控制及辅助电路，试验都应在额定工作值(电流、电压及气压)下进行，与5.3、5.5和5.6的规定一致。试验允差见表3.进行每项试验，都应测量环境温度并记录在试验报告中。在试验中应安装完整断路器，必要时断路器还需安装过电压保护装置z如果有外壳，安装整体机壳z装在与制造商规定安装条件相同的箱体内p处于机车车辆的预期安装条件下

23、。9 GB/T 21413.4一-2008/IEC60077-4: 2003 9.3.3.3 介电性能冲击试验应按GB/T21413. 1 2008的9.3.3.1和9.3.3. 2. 2 a)在主电路上进行，试验电压值采用表4所规定的值。气压修正系数应按GB/T16927.1 1997中4.4的规定。表4冲击试验电压的测定接触网标称电压交流方均值/kV额定冲击耐受电压(Ul.2/50s)/kV 6.25 60 15 95 25 170 50 300 9.3.3.4 工作性能该试验用于验证是否满足8.2.8的要求。应在额定工作电流、额定工作电压、功率因数为0.8的条件下，进行接通与分断操作。具

24、体试验电路图参见附录A所示。试验结束后，在9.3.3.5、9.3.3.6和9.3. 3. 7要求的验证前，不允许进行维护工作。注g工作用期的总数包括与特性相应的带电流和不带电流操作.9.3.3.5 介电强度在9.3.3.4的试验之后，断路器应能承受9.4.4要求的工频耐受电压值的75%。9.3.3.6 温升验证按9.3.3.5进行验证之后，应按9.3.3.2要求对主电路进行温升验证。试验结束时，温升值应不超过GB/T21413. 2 2008中8.2.2规定的值，也不应超过按9.3. 3. 2试的结果20K。9.3.3.7 脱扣操作验证仅当断路器装有嵌入式脱扣器时才进行该试.，.D 按9.3.

25、3.6验证后，应检查脱扣器的电流整定值。每个整定值不应与前一次在例行试验中的测定值有超过10%的差异。9.3.4 试验程序ll:额定短路接通与分断能力该程序应包括表2中列出的试验和验证。9.3.4. 1 主电路电阻测通以直流电流，通过测量每个极的端子间的电压降来完成电阻的测且。试验中的电流应为50A与额定工作电流之间的适当值。注2具体内容见GB/T11022 1999中6.4.1. 9.3.4.2 接通和分断能力试验电路详细电路图参见附录A。9.3.4.3 短时耐受电流和峰值耐受电本试验按照GB/T11022 1999的6.6进行，并使用标准的额定短路持续时间值。注2具体内容见GB/T1102

26、2 1999的第6章和IEC62271-100: 2003中8.103.6.9.3.4.4 短路条件下的接通与分断能力对于规定的所有试验周期，应按照IEC62271-100:2003的6.106并采用8.2. 10规定的操作程序来进行试验。9.3.4.5 介电强度验证按照9.3.3.4的要求进行试验之后，断路器应能承受9.4.4要求的75%的工频耐受电压值。9.3.4.6 主电路电在9.3.4.5的验证之后，应按9.3. 4. 1进行主电。11 9.4 验证性能要求的9.4. 1 总则下列例行试验应对每一个断路器进行z机械操作(见9.4.2);测脱扣器校准，如果可行(见9.4.3);介电强度见

27、9.4.4);气密性，如果可行(见9.4.5)。在例行试验报告中。9.4.2 机械按照GB/T21413. 2 2008中9.4.2的要求进行。9.4.3 脱扣器校准本试验仅当断路器装有嵌人脱扣器时才进行。G/T 21413.4 2008/IEC 60077-4:2003 与标出的电流值范围内的一稳态电流相比，检查引起断路器脱扣操作的电流的允差在士10%内。注1z以上士10%的误差包括的士5%的校准标记公差。注22稳态电流即为方均根电流上升速度小于200A/s.9.4.4 介电强度按GB/T21413. 1 2008中9.3.3.3的要求进行试验。9.4.5 气密性(气动断路器按GB/T214

28、13. 1一2008中9.3. 4. 2的要求进行试验。13 GB/T 21413.4 2008/IEC 60077-4: 2003 附录B(资料性附录短路接通和分断电流及直流分量百分值的测定中z电流A D C B AA、BB一一电流波包络线zcc一一任一瞬间零线电流波的相移因数zE N M DD一一任一瞬间从cc上测量的电流的交流分量的方均根值zEE-触头分开瞬间(电弧产生时); IMC一一接通电流Fhc一一在EE瞬间峰值电流的交流分量zIAcI.-在EE瞬间电流交流分量的方均根值5I氏在EE瞬间电流的直流分量F:旦XI00直流分量的百分比.AC J h啕固B.1 短路接通和分断电流及直流分量百分值的测定A D c 时间B