GB T 21413.5-2008 轨道交通.机车车辆电气设备.第5部分 电工器件.高压熔断器规则.pdf

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1、GB/T 21413.5 2008/IEC 60077-5:2003 目次前言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 范围. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2、 . . . . 范性引用文件3 术语和定义. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 分类. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. 1 分断范围. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3、 . . . . 4.2 使用类别. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 特性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 产品信息. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4、 . . . . . . . . . 6. 1 文件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2 标志. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 通常使用条件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 结构和性能要求. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.1 结构要求. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.2 性能要求. . . . . . . . . . . . 9 试验. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6、 . . . . . . . . . 9. 1 试验类型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.2 验证结构要求的试验. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 而且1 1 1 3 3 3 4 4 4 5 5 5 5 5 6 6 7 9.3 验证性能要求的型式试验. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 9.4 验证性能要求的例轩试蹄. . . . . . . . . . . . . . . 12 附录A(温升试验接线图范性附录)附录B(资料性附录)a熔断体和g熔断体时间电流特性的比较. . . . 附录c(资料性附录)附录D(资料性附录)分断能力试验电路原理图. . . . . . . . . 分断能力验证. . 13 13 14 15 I GB/T 21413.5 2008/IEC 60077回5:2003铁路应用机车车辆电气设备第5部分:电工器件高压熔断器规则1 范圄本部分规定了高压熔

8、断器的附加或修改规则，作为GB/T21413. 2中的相关规定的补充。注=在该产品标准中，术语高压熔断器指在铁道机车车辆领域电压范围使用川用明霄宵。本部分规定的高压熔断器是指连接到主电路和/或辅助电路的高压熔断器。根据IEC60850: 2000 定的范围，这些电路的标称电压为直流600V , J 3 000 V。这些熔断器也可用在标称电压0 1 500 V的交流辅助电路中。注=经过用户和制造商的协商后，这些规则可以用在安装在其他机车车辆(如矿山机车、元轨电车等上的熔断上.在本部分与GB/T21413. 2一起作了下列规定zd 熔断器特性。b) 熔断器应满足z在正常条件下的工作性能;在短路条件

9、下的工作性能;介电特性。c) 用于验证熔断器在使用条件下符合特性的试验项目及试验方法。d) 熔断器需标识或给出的信，i!)。本部分不适用于熔断器的并联联接。在本部分起草期间，充分考虑了GB13539. 1 2002和GB15166. 2 1994标准，并尽可能保留其要求。本部分参考了GB/T21413. 2 2008中规定的电工器件通用规则，但一般使用条件直接参考GB/T 21413.1 20080 2 规范性引用文件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，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

10、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 13539. 1 2002低压熔断器第1部分z基本要求。EC60269-1:1998 ,IDT) GB 15166.2 1994交流高压熔断器限流式熔断器(neqIEC 60282-1 :2002) 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(IEC 60077-1: 1999 , IDT) GB/T 21413. 2 2008 铁路应用机车车辆电气设备第2部分z电工器件。EC60077-2:1999 ,IDT) IEC 61373: 1999铁

11、路应用机车IEC 60850: 2000铁路应用牵引3 术语和定义备冲击和振统供电电压用规则GB/T 21413. 1 2008、GB/T21413. 2 2008确立的以及下列术语和定义适用于GB/T21413的GBjT 21413.5 2008jIEC 60077-5 :2003 3.2.8 工频恢复电压d. c. or power frequency steady-state recovery voltage 瞬态电压现象衰减后电路中的恢复电压，如果存在纹波，则由平均值表示。注z这种电压参见图D.2的矶和阁D.3中的B. 3.2.9 峰值允许通过电流peak let-through cu

12、rrent 在熔断器工作时电流达到的最大瞬时值。3.2. 10 耳积分jouleintegral 2t 电流的平方在给定时间内的积分。2t 注lz弧前lt是熔断器在弧前时间内的lt积分。注22熔断It是熔断器在熔断时间内的JZt积分。1tzdt t o 注3:由熔断器保护的电路中1n电阻释放的能量单位焦耳等于熔断lt的特性值单位As).3. 2. 11 时间电流特性time-current characteristic 在规定工作条件下，表示时间如弧前时间或熔断时间与预期电流之间的函数关系曲线。3.2. 12 约定不蠕断电流conventional non-fusing current 熔断体

13、在规定的时间(约定时间内能够承载而不熔化的一个规定电流值。3.2. 13 约定嬉断电流conventional fusing current 能使熔断体在规定的时间约定时间内熔断的一个规定电流值。3.2. 14 rated value 熔断器在规定工作条件下规定注g通常熔有电压、电流、4 分类4. 1 分断范围(参见附录B)熔断体根据如下条件分类z，通常由制造商给定。和耗散功率.g熔断体一一全范围有分断能力的熔断体，即在规定条件下，能分断导致熔体熔化的电流到额定开断电流的所有电流。a熔断体一一部分范围有分断能力的熔断体，即在规定条件下，能分断在最小开断电流和额定开断电流之间的所有电流。当需要保

14、护低于最小分断能力的过电流时，可以和其他开关装置一起使用起保护作用。注=a熔断体保护可以是保护半导体装置、电动机等电路的熔断体。4.2 使用在正常使用条件下，熔断体可以根据是否符合如下条件进行分类z不超过熔断体持续定额的电流值z有规律地暂时超过熔断体持续定额的电流值，如起动旋转电机时z不超过熔断体持续定额但在频繁重复模式中开关或有重大改变时的电流国。3 G/T 21413.5 2008/IEC 60077号:20036.2 标志熔断体和熔要求。底座应该有耐久的铭牌或刻打标志且符合GBjT21413. 22008中6.2的熔断体和熔断器底制造商名称制造商的型号P , 包含如下信息z(直流和/或交

15、流额定电压;额定电流。7 通常使用见GB/T21413.1 2008第7章。8 结构和性能要求8. 1 结构要求除符合GB/T21413. 2 2008中8.1规定外，熔断器还应符合下述要求。8. 1. 1 嬉断体熔断体应十分坚固、工作时不会对外界造成任何损害例如在熔断期间持续电弧、闪络现象或火焰或材料的喷出。熔断体应易于更换。注2具体内容见GB13539. 1 2002的8.5. 8. 8. 1.2 嬉断器底座当熔断体切断过载电流或短路电流直到额定分断能力值的所有电流时，在所有热循环的工况、正常使用条件的冲击和振动及施加电动力的条件下，熔断器底座与触头一起应保证其与熔断体充分连接。8. 1.

16、 3 弹簧加载触头当熔断器底座与弹簧加载触头结合在一起用作熔断体的电气连接和机械保持时，这些触头应能承受100次熔断体的重复插拔而不会造成电气和机械特性退化。8. 1.4 外部接结端子外部连接到熔断器底座的接线端子应能保证提供一个恒定的夹紧力而不受通过电流变化的影响，它们支持外部导线的多重连接和解连而不会退化，接线端子螺纹的最小尺寸应为M50当连接螺杆拧紧后，接线端子不应转动或移位，这样导线也不会移位。夹紧导线的部件应是金属的，且该部件应有不会过度损坏导线的形状。在连接处接触力不不包括陶瓷制品或具有相同机械特性的其他材料传送。注z具体内容见GB13539. 1 2002中7.1.2.8.2 性

17、能要求8.2. 1 工作条件按GB/T21413.2 2008中8.2.1的规定。8.2.2 温升按GB/T21413.2 2008中8.2.2的规定。8.2.3 介电特性按GB/T21413. 12008中8.2.6的规定。8.2.4 额定电E对由接触网供电的熔断器，其额定电压应与表2一致z对于不由接触网供电的熔断器，其分5 GB/T 21413. 5 2008/IEC 60077-5: 2003 验证性能要求(见9.4)0 若在9.2.3和9.4中列出的所有试验结果均符合要求，则认为例的结果合格。9. 1.4 研究性试这些试验是作为特殊应用的型式试验的补充性试验。是熔断器制造商和用户之间协

18、商的主要内容，该试验可以包括如下内容=电流频繁变化对操作特性的影响;频繁起动浪涌电流对操作特性的影响z在分断能力试验中电路时间常数对熔断器性能的影叮叮。9.2 验证结构要求9.2. 1 在验证9.3和9.4规定的性能要求之前，应按GB/T21413. 1一2008中9.2的要求总体上验证熔断体和熔断器底座与本部分第8章规定的结构要求的一致性。9.2.2 型式对熔断体和熔断器底座的型式试验而言，其结构要求验证应包括z特性:检查熔断器与图样的一致性(例如尺寸、材料和电气危险等); 电气间隙和爬电臣离(见GB/T21413. 1 2008的9.3. 3. 2. 1和9.3. 3. 2. 4)。9.2

19、.3 例行试对于熔断体和熔断器底座的例行试验而言，用目检来验证其与结构要求的一致性(产品与图样的一致性)。9.3 性能要求的型9.3. 1 试验程序如表3、表4和表5所示，型式试验分为许多试验程序。对于同族系列熔断体z有最大额定电流的熔断体应按照表3进行试验;有最小额定电流的熔断体应按照表4进行试验z额定电流在最大额定电流与最小额定电流之间的熔断体应按照表5进行试验。对于不是同族系列的熔断体应按表3进行试验，此外，还应按9.3. 4. 5的要求验证耐受冲击振动能力。对于每一个程序，优先按列出的顺序进行试验。型式试验之前，应对每个熔断体进行例行试验(见9.1. 3)。表3同族系到中最大额定电流的

20、熔断体的试验程序条款试验g熔断体a熔断体样品数3 3 2 2 1 1 1 1 1 3 3 2 2 1 1 1 1 9.2.2 目检尺寸/mm) 9.4.2 电阻测量 9.3.4. 1 温升测量 9.3.4.3 分断能力1)验证 9.3.4.3 分断能力12 9.3.4.3 分断能力13验证 9.3.4.3 分断能力1， 9.3.4.4 时间电流特性15验证 9.3.4.4 时间电流特性1.验证 7 GB/T 21413.5 2008/IEC 60077-5 :2003 9.3.2一被试熔断器应与该型号产品图样完全符合。除非另有规定，试验应在额定值(电流、电压、频率下进行，试验值允差应符合表6的

21、规定。除非另有规定，熔断器应安装在垂直方向上。电压频率所+5俑，070 士10%注=除非另有, 符合上述数值。9.3.3 验证一般工作特性的试验程序表6试验值允差时间电流特性验证电流十30/0 程序应包括表3、表4和表5列出的试验及其验证。9.3.4 熔断体试验说明9. 3. 4. 1 温升应在额定电流下执行GB/T21413. 2 2008的9.3.3.2要求的试验。测量熔断器温升的试验线路连接见图A.10 短路试验+10 电流z0 % 功率因数0 . -0.05 +15 时间常数=oA 试验时熔断器应安装在可以自然对流通风的环境中，周围空气温度应在lSC到3SC的范围内。对于该试验，供电电

22、压应能充分保持必需的试验电流值。熔断器应能在熔断体的相应的交流或直流额定电流下持续工作。直接与熔断器的试验电路相连的导线的详细资料见GB13539. 1 2002的表10。升应不超过GB/T21413.2 2008中表2规定的值。9.3.4.2 飞摇断体约定不蟠断电流和约定熔断电流的允许减小电压进行如下试验za) 对与表1中规定值相等的时间，熔断器受制造商规定的约定不熔断电流制约。在这段时间内熔断体不应熔断。b) 冷却到环境温度后，熔断断体应熔断。造商规定的约定熔断电流制约。在表1规定的约定时间内熔注z如果制造商和用户同意在分断电流试验1.(见9.3. 4. 3. 2)期间验证约定熔断时间，则

23、上述试验切可以不做.9.3.4.3 分断能力9. 3. 4. 3. 1 应该在下述同族系列中进行分断能力的验证(见下面的试验周期): 对于试验电流11、12、L和L而言，最大额定电流的熔断体F对于试验电流12、13和L而言，最小和中间额定电流的熔断体。同族系列的特性应由制造商用书面的形式列出来并在试验报告中证实。注2同族系列的具体内容见GB13539. 1 2002中8.1. 5. 2所示.不是同族系列中一部分的熔断器，应在试验电流1112、13、L下进行试验。9 GB/T 21413. 5 2008/IEC 60077-5: 2003 表8电路的时间常预期电流Iw/kA时间常数/msIw5

24、30土3852S 10士1a试验电路的电感值不超过50mH. 试验电路的时间常数见表8。如果需要，制造商和用户可以协商确定较大的时间常数值。9.3.4. 3. 4 试验程序校准试验电路中的电流、电压和时间常数值应根据示波图按如下方法进行z用可忽略电阻的导体代替熔断体来调整试验电路使其达到预期电流。持续时间大于熔断体的分断时间时，应采用试验电路的预期电流。去掉熔断体后调整试验电路电压。进行实际试验时，将熔断体插入试验电路(参见图C.1中的位置中，再闭合接通开关。如果弧前期间使用较低电压(见9.3. 4. 3. 2) ，则要求试验电压保持一个常数值且误差不超过土5%。当弧前时间超过1min时，允许

25、连续调整试验电流。为避免熔体在电流整定时过载，校准时可用导体代替熔断体。如果时间常数小于0.55，电流和弧前时间应由示波器测量z如果时间常数较大，可以用安培计和秒表测且。在经过表7所给的持续时间的工作后，熔断体触头之间应能保持恢复电压。在分断试验中，恢复电压由示波图所记录的值来确定(参见图D.2和图D.3)。预期电流的值由校准期间记录的示波图(参见图D.1)和分断试验期间记录的示波图(参见图D.2和图D.3)值来决定。如果电弧产生瞬间先于电流峰值参见图D.3)，则预期分断电流值等于在校准期间所记录的电流峰值(参见图D.1的A2)。或者，电弧产生瞬间在电流峰值产生之后参见图D.2的A1)，预期分

26、断电等于电弧产生时在校准电路中所记录的电流瞬时国。电流的时间常数由电路中的电流流过瞬间开始起到电流达到0.632电流峰值的瞬间止的时间间隔来决定参见图D.1)。9.3.4. 4 时间电流时间电流特性的验证见GB13539. 1 2002的8.4.3. 3. 1所示在电流11、12，13和L没有涉及到的区域，15、16和17的电流值应该这特性(见9.3. 4. 3)。9.3.4.5 耐振动冲击能力验证振动试验及随后的冲击试验按照IEC61373: 1999的相关方法进行。试验前该熔断器进行过温升试验(见9.3.4.1)。以验证弧前时间电流接下来再次进行温升试验以验证一致性，试验结果值与冲击振动试

27、验之前进行的温升试验结果相比，不应超过5K或5%(取两者中较大者。试验应在同族系列中有最小额定电流的熔断器上进行。9.3.4.6 插捷性能熔断器底座触点应能承受100次熔断体的插拔操作，且触点没有机械和电气特性退化。试验前该熔断器应进行过温升试验(见9.3.4. 1)。接下来再次进行温升试验以验证一致性，试验结果值与插拔试验之前进行的温升试验结果相比，不图中=F一一熔断体或熔断器.时间/510 000 1 000 100 10 1 10-1 10-2 10-3 10 GB/T 21413. 5 2008/IEC 60077-5: 2003 F 附录A(规范性附录)升试验接线图1 m 图A.1

28、升试验接线图附录B(资料性附录-a嬉断体和g熔断体时间电流特性的比一般用途的气熔断器工作限值飞烙断器时间延迟曲线电机防护半导体防护用快速动作a熔断器1010 10010 电流/1(/0=额定电流图B.1 a嬉断体和g熔断体时间电流特性的比较13 本附录给出了在校准电路和熔断器的分电流O.632A2 电压Vo A2 预期峰值电流zT一一时间常数;V。一一试验电压。电流电压A1一一-分断电流zB1一一恢复电压.T 峰值恢复电压固D.1 A1 GB/T 21413. 5 2008/IEC 60077-5: 2003 附录D(资料性附录)能力验证作中记录的示波图示例。-一一-一-电路校准波形固-一一一

29、-瞬态恢复电压A2 Bl - -时间时间时间恢复电压时间固D.2峰值电流后起弧隅间的分断操作15 华人民共和国家标准铁路应用机车车辆电气设z电工器件高压熔断器规则GB/T 21413.5 2008/IEC 60077-5 :2003 的OONmzhhoocu国SOON-m.的石FNH阁。国中5 每中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045网址电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂各地新华书店经销* 印张1.5字数35千字2008年4月第一次印刷开本880X 1230 1/16 2008年4月第一版* 如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533书号:155066 1-31144 G8fT 21413.5-2008