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2021年GB50055-93通用用电设备配电设计规范

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2021年GB50055-93通用用电设备配电设计规范通用用电设备配电设计规范中国国家标准        GB50055-93        条文说明        前言          依据国家计划委员会计综[1986]        250号文要求,由机械工业部负责主编,具体由机械工业部第七设计研究院会同相关单位共同编制《通用用电设备配电设计规范》GB        50055-93,经建设部1993年9月14日以建标[1993]679号文同意公布。                  为便于广大设计、施工、科研、学校等相关单位人员在使用本规范时能正确了解和实施条...

2021年GB50055-93通用用电设备配电设计规范
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        GB50055-93        条文说明        前言          依据国家计划委员会计综[1986]        250号文要求,由机械工业部负责主编,具体由机械工业部第七设计研究院会同相关单位共同编制《通用用电设备配电设计规范》GB        50055-93,经建设部1993年9月14日以建标[1993]679号文同意公布。                  为便于广大设计、施工、科研、学校等相关单位人员在使用本规范时能正确了解和实施条文要求,《通用用电设备配电设计规范》编制组依据国家计委相关编制标准、规范条文说明统一要求,按规范章、节、条次序,编制了本条文说明,供中国各相关部门和单位参考。在使用中如发觉本条文说明有欠妥之处,请将意见函寄机械工业部第七设计研究院《通用用电设备配电设计规范》管理组(邮政编码:710054)。            本条文说明仅供中国相关部门和单位实施本规范时使用,不得外传和翻印。        1993年9月        目录        第一章总则        第二章电动机        第一节通常要求        第二节电动机选择        第三节电动机起动        第四节低压电动机保护        第五节低压交流电动机主回路        第六节低压交流电动机控制回路        第三章起重运输设备        第一节起重机        第二节胶带输送机运输线(以下简称胶带运输线)        第三节电梯和自动扶梯        第四章电焊机        第五章电镀        第六章蓄电池充电        第七章静电滤清器电源        第八章日用电器        第一章总则        第1.0.1条制订本规范目标、要求和指导思想。        第1.0.2条        本规范适用范围。本条中“工业和民用新建和扩建工程”是指“工业、交通、电力、邮电、财贸、文教及民用建筑等各行各业新建和扩建工程”。        第1.0.3条依据国家经委等四个部门颁发《激励推广节能机电产品和停止生产淘汰落后产品暂行要求》(经机[1986]366号文),        国家机械委、国家计委等部门颁发《相关下达机械工业第九批节能产品推广项目标通知》(机委科[1987]        97号文)和《相关下达机械工业第九批淘汰能耗高、落后产品通知》(机委科[1987]70号文),基础建设、        技术改造项目和更新设备全部应优先采取节能产品,并严禁采取国家已公布能耗高、性能落后机电产品,如设计部门在工程设计时仍采取国家已公布淘汰产品,一律视为劣质设计。        第二章电动机        第一节通常要求        第2.1.1条本章适适用于通常见途旋转电动机;        不适适用于控制电动机、直线电动机及其它特殊电动机。适用额定功率下限是参考美国电气法规,并结合中国实际情况而定。美国电气法规将这一功率定为1马力,约合0.75kw。中国通用电动机基础系列一Y系列电动机额定功率下限为0.55kW,经多数设计单位同意,本规范将适用下限定为0.55kW        本章各节适用范围是不一样,使用本规范时应予注意。条文中所称“电动机”均指对应适用范围电动机。        第2.1.2条本条明确了本规范和相关规范分工。        第二节电动机选择        第2.2.1条本条为选择电动机电气和机械参数概述。        第2.2.2条本条宗旨是,在满足使用要求前提下,        尽可能选择简单、可靠、经济、节能电动机;即优先选择笼型电动机,其次为绕线转子电动机,再次为其它类型,最终为直流电动机。        一、相关笼型电动机变频调速问题参见本条第三款说明。本款包含多速笼型电动机,仅要求数种转速时,应优先给予选择。        选择同时电动机,除部分情况是为稳速外,通常是为了提升功率因数。采取同时电动机是否合理,不仅和额定功率大小相关,还包含同时专车速、运行方法、所在系统无功负荷大小和分布、货源和价格情况等,规范中不宜对功率界限作出硬性要求,而应经过技术经比较确定。        二、重载起动笼型电动机应按起动条件进行校验,这在第2.2.3条一款中有明确要求。当不能满足要求或加大功率不合理时,则应按本款要求选择绕线转子电动机。在起动过程中,堵转转矩(亦称起动转矩)、最小转矩、最大转矩共同起作用,均需校验。能否克服静阻转矩决定于堵转转矩;能否顺利加速则最小转矩是关键;.最大转矩除影响起动过程外,还决定电动机过载能力。绕线转子电动机转矩--转差特征曲线可经过调整转子回路电阻而改变,从而适应重载起动条件,并能在一定范围内调整转速。绕线转子电动机配晶闸管串级调速,已能取得很好调速质量,条文中不再强调这首先;但在低速下运行时各项性能指标低,不宜时间过长,条文中补充了这一条件。        三、机械对起动、调速及制动有特殊要求时,有多个 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可供选择,如交流换向器电动机、电磁调速电动机、直流电动机;机械调速、液压调速、串级调速、变频调速等。这些方案各有优缺点,并在一定条件下转化。所以,电动机选择包含众多原因,需结合拖动设计,经过技术经济比较才能确定,规范中不能作出硬性要求。        采取直流电动机通常是为了满足拖动方面特殊要求,但还存在其它方面需要,条文中“交流电源消失后,必需工作应急机组”,关键是针对发电厂一些厂用电装置而列入。        相关风机和水泵出于节能目标而调速问题,1987年3        月国家经委能源局召开“交流电动机调速驱动节电座谈会”介绍了很多有益经验。据称,中国部分企业中变负荷运行风机、泵类加装调速装置后,平均节电20%-30%;而风机、泵类设备耗电量约占全国发电量31%,其中变负荷运行占70%,不管上述数据是否正确,这些方法含有很大效益还是应该肯定。常见风机、泵类调速方法有:绕线转子电动机配晶闸管串级调速,笼型电动机配液力耦合器或变频调速器等。现在,变频调速技术和产品发展较快,方案选择应依据电动机功率、流量改变范围、设备现实状况、货源情况等决定。        第2.2.3条        作为定额一部分额定输出功率(简称额定功率)是以工作制为基准。不一样工作制机械应选择对应定额电动机。依据现行国家标准《旋转电机基础技术要求》中定义,“定额”是由制造厂对符合指定条件电机所要求,并在铭牌上标明电量和机械量全部数值及其连续时间和次序”。        “工作制”是“电机承受负载情况说明,包含起动、电制动、空载、断能停转和这些阶段连续时间和次序”。        电动机工作制分为9类:        1.连续工作制---S1;        2.短时工作制---S2;        3.断续周期工作制---S3;        4.包含起动断续周期工作制---S4;        5.包含电制动断续周期工作制---S5;        6.连续周期工作制棗S6;        7.包含电制动连续周期工作制---S7;        8.包含变速负载连续周期工作制---S8;        9.负载和转速非周期改变工作制棗S9。        按此分类,连续工作制(Sl)为恒定负载(运行时间足以达成热稳定);连续周期工作制(包含S6-S8)则为可变负载。请注意这些用语含义。        电动机定额分为5类:        1.最大连续定额(cont或S1);        2.短时定额(比如S2-60min)---连续运行时间为10、30、60或90min;        3.等效连续定额(equ)---制造厂为简化试验而作要求,和S3-S9工作制之一等效;        4.周期工作定额(比如S3-40%)---工作制符合S3-S8之一,负载连续率为15%、25%、40%或60%,每一周期为10min;        5.非周期定额(S9)。        一、相关按起动条件校验问题,参见第2.2.2条说明。        三和四、相关在不一样负载连续率之间进行负载换算问题,过去用方法误差较大。近似 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 忽略了旋转电机在不一样转速下散热能力显著差异,亦未考虑固定损耗和可变损耗不一样改变。起动次数越多,换算误差越大。另外,不一样额定功率、同时转速、冷却方法电动机,其发烧和冷却性能数据亦不一样(参见现行国家标准《起重机设计规范》附录)。除改善换算方法外,最好是制造厂依据基准工作制(通常为S3-40%)下实际温升,给出电动机在不一样负载连续率、不一样起动次数下许可输出功率。现行《冶金及起重用电动机标准》对此已经有要求;一些产品样本(如YZR系列)已列有这类数据。所以,        条文推荐按制造厂数据选择做法。        六、当电动机使用地点海拔和冷却介质温度和要求条件不一样时,制造标准中只要求了对温升值校正,末要求对输出功率校正。考虑到设计工作需要,提议制造部门提供功率校正数据。        第2.2.4条直流电动机电压关键由功率决定。        交流电动机电压选择包含电机本身和配电系统两个方面。通常情况下,中小型电动机为380V,大中型电动机为6kv,选定电压并不困难,但电动机额定功率在200-300kW        周围时需比较高低压优劣。目前,中国制造低压电动机除常见380v外,还发展了660V电动机及配套电器,其应用范围正由矿井扩展到地面;千伏级(如1140V        )电动机亦已引进。高压电动机虽以6kV为主,但3kV电动机仍有应用,10kV电动机亦在制造。所以,在一些情况下,电压选择对电动机造价和配电系统投资有很大影响,需要依据技术经济比较确定。        第2.2.5条中国相关电工产品环境条件标准正在修订,        还未在各类产品标准中落实,对各类场所进行综合划分和定级,并要求对应电气设备防护型式,条件还未成熟。本条对电动机防护形式问题只作标准要求,这和高低压电器等部分做法是一致。相关爆炸和火灾危险、化工腐蚀等特殊环境条件,另有专用规范。        第2.2.6条相关电动机结构及安装形式(用代号“IM”后加字母和数字或只加数字来表示),详见现行国家标准《电机结构及安装型式代号》。        第三节电动机起动        第2.3.2条相关电动机起动时电压下降许可值问题,        一向存在两种意见:一是要求电源母线电压;一是要求电动机端子电压。原规范采取要求电动机端子电压做法虽能控制住配电系统各级母线电压,但其要求显然偏高。如仅要求母线电压,则电动机端子电压可能低于许可值。为处理这一矛盾,本规范采取了两方面兼顾做法。        电动机起动对系统各点电压影响,包含对其它电气设备和对电动机本身两个方面。第首先:应确保电动机起动时不妨碍其它电气设备工作。为此,理论上应校验其它用电设备端子电压,但在实践上极不方便。在工程设计中我们能够校验流过电动机起动电流各级配电母线电压,其许可值则视母线所接负荷性质而定。这方面要求列入了本条文一款和二款。第二方面:应确保电动机起动转矩满足其所拖动机械要求。为此,在必需时,应校验电动机端子电压。这方面要求反应在本条文三款中。        一、本款适适用于“通常情况下”即母线接有照明或其它对电压较敏感负荷时。至于对电压质量有特殊要求用电设备,应对其电源采取专门方法,比如为大中型电子计算机配置UPS或CVCF;        这已超出本规范内容。母线电压不低于额定电压90%(频繁起动时)或85%(不频繁起动时),是沿用多年数据并被广泛采取。所谓“频繁”是指每小时起动数十次以至数百次。        二、母线电压不低于额定值80%条件,是参考《火力发电厂厂用电设计技术要求》和很多部门实际经验而列入。本款适适用于3-10kV、        114OV和600V电动机,和不和照明和其它对电压较敏感负荷适用配电变压器或共用配电线路情况。-4-2121:56净月        三、配电母线上未接其它负荷时,确保电动机起动转矩是唯一条件。不一样机械所要求起动转矩相差悬殊;不一样类型电动机起动转矩和端子电压关系亦不相同。所以,不可能要求电动机端子电压下限。原规范要求电动机端子电压许可值,是为了控制配电系统各点电压,对电动机本身亦未给出下限。比如“不致妨碍其它用电设备工作时,可低于85%”,低到什么程度则“按生产机械要求起转矩确定”。各类机械要求起动转矩数据,可在相关手册、资料中得到。        相关接触器释放电压,现行制造标准要求“不应高于75%,在触头磨损情况下,不应低于20%”。这个上限值偏高,不宜在条文中引用。设计中可依据具体产品数据进行校验。        最终,还应指出,仅在电动机功率达成电源容量一定百分比(比如20%或30%)或配电线路很长时,才需要校验配电母线电压,而无须对各个系统各级母线进行校验。一样,仅在电动机末端线路很长且重载起动时,才需要校验起动转矩;需考虑接触器释放电压情况更少碰到。        第2.3.3条本条关键是正确选择全压起动或降压起动。必需指出,        一款所列全压起动条件是充足条件,除此以外,别无她项。很多手册、导则甚至规程中,往往把“电动机绕组温升不超出许可值”亦列为一个条件,这种提法似是而非。问题不在于这句话本身,而在于不能将这一条件和笼型电动机和同时电动机起动方法联络起来。能够证实,笼型电动机和同时电动机降压起动时绕组发烧比全压起动更严重。所以,这类电动机起动时温升问题,不能采取降压起动方法处理,只能正确选择电动机类型和定额处理。为此,本规范已明确要求:“笼型电动机和同时电动机额定功率应按起动条件校验”(第2.2.3条一款);“选择笼型电动机不能满足起动要求或加大功率不合理时,宜采取绕线转子电动机”(第2.2.2条二款)。        一些结构特殊电动机,如铸钢转子笼型电动机,全压起动时,转子表面可能过热。在这类情况下,应按制造厂要求方法起动。        当不符合全压起动条件时,应优先采取降压起动方法,包含切换绕组接线、串接阻抗、自耦变压器起动等。应该指出;除降压起动外,还可能采取其它合适起动方法。如一些机械带有盘车用小电动机能够利用;一些变流机组可利用其直流发电机作为直流电动机来起动;一些有调速要求电动机,可利用调速装置来起动。        第2.3.4条绕线转子电动机采取频敏变阻器起动,且有接线简单、        起动平滑、成本较低、维护方便等优点,应优先选择;但在一些情况下尚不能替换电阻器,尤其是在需要调速场所。绕线转子电动机配晶闸管串级调速时,因调速范围限制,通常仍需接起动电阻。        依据《冶金及起重用绕线转子三相异步电动机》产品标准要求:“电动机起动时,转子必需串入附加电阻或电抗,以限制起动电流平均值不超出各工作制额定电流2倍”。对有具体型号及规格电动机,        可按制造厂资料确定起动电流限值。        第2.3.5条        直流电动机起动电流不仅受机械调速要求和温升制约,而且受换向器火花限制。依据现行国家标准《旋转电机基础技术要求》要求,通常见途直流电机在偶然过电流或短时过转矩时,火花应不超出两级。直流电机和交流换向器电动机偶然过电流为1.5倍额定电流,历时大于1min(大型电机经协议可缩短为30s)。上述数据偏于安全,        尤其是小型直流电机可能许可较高偶然过电流。对有具体型号及规格电动机,可按制造厂资料或实际经验确定最大许可电流。        第四节低压电动机保护        第2.4.1条本条为交流电动机保护概述。        条文中相关低压线路保护和电气安全名词定义详见现行国家标准《电气安全名词术语》和《低压配电设计规范》条文说明。        第2.4.2条本条为相间短路保护(简称短路保护);相对地短路划归接地故障保护。        数台电动机共用一套短路保护属于特殊情况,应从严掌握。总计算电流不超出20A,系参考现行国家标准《低压配电设计规范》要求而定。        第2.4.3条IEC标准《建筑物电气装置》473.3.1款中要求,        短路保护器件应在每个不接地相线上装设。当短路保护兼作接地故障保护时,这是必需。考虑到一些场所,如装有专门接地故障保护或在IT系统中,可能出现只在两相上装设情况,本条保留了原规范基础内容,但明确其条件是不兼作接地故障保护。        第2.4.4条预防短路保护器在电动机起动过程中误动作,包含正确选择保护电器使用类别和电流规格两点内容,特予并列,以防偏废。        一、中国熔断器和低压断路器标准中,均已列入保护电动机型。低压熔断器分断范围和使用类别用两个字母表示。第一个字母表示分断范围(g---全范围分断能力熔断体,a---部分范围分断能力熔断体)。第二个字母表示使用类别(G---通常见途熔断体,M---保护电动机回路熔断体)。如“gM”即为全范围分断电动机回路中用熔断体。        二、相关熔断体选择,原规范沿用了起动电流乘计算系数方法,实际上是苏联所用除计算系数法变型。苏联熔断器品种单一、稳定,用这种方法是简便可行。中国熔断器品种繁多,且处于更新换代之际。因为多种熔断器安秒特征曲线差异很大,甚至同一品种也要按电流分档,故难以给出统一系数。        这问题在编制原规范时就已存在。如条文说明参考表中有5个品种,共10档电流,分轻重载两种情况,虽已够繁,仍未能包含当初正在试制多个品种。时至今日,熔断器标准已靠拢IEC,引进NT型,统一设计RTI2型、RTI4型等已开始推广,而原有若干品种仍在普遍应用,数据势将翻倍。计算系数过多就失去优点,按电流分档则难免试算。和其如此,还不如直接查曲线或在手册中给出具体查选表格。比如《工厂配电设计手册》列出了不一样规格熔断体在轻载和重载起动下许可电流。这种做法造表虽繁,使用方便,提议推广。        三、采取瞬动过电流脱扣器或过电流继电器瞬动元件时,应考虑电动机起动电流非周期分量影响。非周期分量大小和连续时间取决于电路中电抗和电阻比值和合闸瞬间相位。依据上海电器科学研究所1971年对52台电动机直接起动电流测试结果,起动电流非周期分量关键出现在第二分之一波,第二、三周波即显著衰减,其后则微乎其微。电动机起动电流第二分之一波有效值通常不超出其周期分量有效值2倍,部分可达2.3倍。        因为瞬动过电流脱扣器或过电流继电器瞬动元件动作和断路器固有分断时间无关,故其整定电流应躲过电动机起动电流第二分之一波有效值。原规范要求瞬动过电流脱扣器或过电流继电器瞬动元件整定电流应取电动机起动电流1.7-2倍,这数据偏小,        已发生过误动作。        基于上述理由,并考虑了动作电流误差,故本规范将其加大到2-2.5倍。        第2.4.5条相关TN、TT和IT系统中接地故障保护具体要求,        已列入现行国家标准《低压配电设计规范》中,本条不再反复。但采取漏电电流保护时,应考虑电动机忽然断电可能引发后果;必需时,可采取现行国家标准《低压配电设计规范》中所列其它间接触电保护方法。        第2.4.6条本条中过载保护用来预防电动机因过热而造成损坏,不一样于现行国家标准《低压配电设计规范》中线途经负载保护。        一、过载是造成电动机损坏关键原因。过载引发温升过高,除危及绝缘外,还使定子和转子电阻增加,造成损耗和转矩改变;因为定子和转子发烧不一样而使气隙降低,造成运行可靠性降低甚至“扫堂”。在为编制原规范而进行调查中,搜集到中国很多因过载保护不善而烧坏电动机实例。这类情况国外亦有,以至美国《电气建设和维护》杂志称,大约电动机故障95%是由过载产生过热所致。当然,以上所称“过载”是广义,即包含机械过载、断相运行、电压过低、频率升高、散热不良、环境温度过高等多种原因。但不管怎样,过载保护必需性是肯定。所以,电动机,包含不易机械过载连续运行电动机,应尽可能装设过载保护。        二、现在常见过载保护器件用于短时工作或断续周期工作电动机时,整定困难,效果不好。条文要求上述电动机可不装设过载保护,是为了照料现实情况。如有运行经验或采取其它适用保护时,仍宜装设。另外,一些场所下断电后果比过载运行更严重,如没有备用机组消防水泵,应在过载情况下坚持工作。        第2.4.7条        交流电动机过载保护器件最普遍应用是热继电器和过载脱扣器(即长延时脱扣器)。较大关键电动机亦采取交流继电器,通常为反时限继电器,用于保护电动机堵转过载保护时,可为定时限继电器,其延时应躲过电动机正常起动时间。        常见过载保护器件简单、价廉,但也难免存在缺点。如热继电器双金属片和电动机发烧特征不一样,造成过载范围内动作不均匀;过电流保护在低过载倍数下动作时间显著低于电动机许可时间,使整定困难;另外,二者均只反应定子电流,对其它原因引发过热不能保护。显然,直接反应绕组过热温度保护(如PTC热敏电阻保护)及其改善型温度--电流保护,是比较合理。        国外还推出了带微处理器保护设备。微处理器能用复杂算法编制程序,正确地描述实际电动机对正常和不正常情况响应曲线,能保护多个起因电动机故障,并有很多监控功效,比如:运行过载、起动电流和时间、数次起动或制动产生热积累、限制加速时间和电流、断相、堵转、相不平衡、欠电压或过电压、欠负载或负载丢失、绕组温度和轴承温度、超速或低速、接地故障等等。为适应电动机保护设备快速发展,条文中列入了温度保护或其它合适保护。        依据低压电动机起动器产品标准,利用流过继电器或脱扣器电流产生热效应(包含延时)而反时限动作继电器或脱扣器称为“热过载继电器”或“热过载脱扣器”。为照料目前习惯,条文中简称为“热继电器”,并把热过载脱扣器和电磁过载脱扣器等统称为“过载脱扣器”。        第2.4.8条本条补充了选择过载保护器件通常要求。另外,        一些起动时间长电动机在起动过程一定时限内解除过载保护做法,早已在实践中应用,现亦补入条文。        第2.4.9条在过载烧毁电动机中,断相故障所占百分比很大,        依据参考资料称,在美国和日本约占12%,在苏联约占30%;而在中国则显著超出以上数字。这和断相保护不完善有直接关系。原规范限于当初电器水平,对断相保护要求是偏松,加上好多单位连这些要求也末认真实施,致使因断相运行每十二个月烧毁大批电动机,已引发多方面人士关注。基于上述情况,并考虑到电器制造水平发展,本规范对断相保护作出了较严要求。        相关用低压断路器保护电动机,本条要求宜装设断相保护,不再用原规范中“可不装设”提法。据发生断相故障181台小型电动机统计,        因熔断器一相熔断或接触不良占75%,因刀开关或接触器一相接触不良占11%,因电动机定子绕组或引线端子松开占14%。由此可见;除熔断器外,其它原因约占25%,仍不容忽略,但对用熔断器和低压断路器两种情况宜合适加以区分(用语分别为“应”和“宜”)。        相关定子绕组为星形接法电动机,本条取消了原规范中“可不装设”要求。断相运行时,电动机绕组中流过不平衡电流包含负序分量,而在转子中负序电流频率靠近电源频率两倍,致使定子电流不能正确反应转子发烧。断相运行时,一般三相热继电器只有两个热元件流过电流,因为驱动力减小,使动作电流下限上升10%。即使星形接法电动机线电流和绕组电流一致,但因上述两点影响,它在断相时并不能反应电动机实际发烧,亦不能使一般三相热继电器正确动作。所以不能认为星形接法电动机不需要断相保护。再者,按规行标准,定子绕组为星形接法电动机只有两类:132kW        及以下冶金及起重用笼型和绕线转子电动机、3kw及以下Y系列电动机,均已在二款中包含,更无分列必需。        另外,“常常有些人监视能立即发觉故障”对连续运行电动机是难以做到;如为短时工作或断续周期工作,则已包含在二款中,故一并删去。        第2.4.10条        交流电动机装设低电压保护是为了限制自起动,而不是保护电动机本身。当系统电压降到一定程度,电动机将疲倒、堵转,这个数值可称为临界电压,并和电动机类型和负载大小相关。依据上海电器科学研究所资料,临界电压和额定电压比值以下:在额定负载下,笼型电动机为0.67,绕线转子电动机为0.71,同时电动机为0.5;在额定负载80%下,同时电动机为0.4;在额在额定负载50%下,异步电动机为0.4左右。        低电压保护动作电压均靠近临界电压(欠压保护)或低于以至大大低于临界电压(失压保护--低压电动机应用甚广)。由此可见,在系统电压降到低电压保护动作电压之前,电动机早已因电流增加而过载。低电压保护可归纳为两类:为确保人身和设备安全,预防电动        机自起动(包含短延时和长延时);为确保关键电动机能自起动,切除足够数量次要电动机(瞬时)。        原规范中短延时低电压保护时限为0.5s,为配合自动重合闸和备用电源自投时限,和继电保护规程协调一致,现改为0.5-1.5s。        原规范中长延时低电压保护时限为5-10s,考虑到一些机械(如透平式压气机)停机时间较长,现改为9~20s。过去年代,因为条件所限,电磁式继电器延时不超出9s;70年代以来,伴随多个继电器发展,数十秒延时已轻易做到。        第2.4.11条        按相关规范间分工和本节适用范围,本条仅包含低压同时电动机。最近,低压同时电动机产量降低,订购困难,但考虑到在一些场所仍有应用价值,为保持规范完整性,条文中做些标准要求还是必需。过去,低压同时电动机全部采取定子回途经载保护兼作失步保护。伴随电力电子技术发展,在转子回路中装设失步保护或失步再整步装置等是可行,所以,条文中列入了这些内容。另外,当同时电动机由专用变频设备供电时,尤其是含有转速自适应功效时,失步情况和由电力系统供电时不一样,可另行处理。        第2.4.12条        直流电动机使用情况差异很大,其保护方法和拖动方法亲密相关,规范中只能作通常性要求。美、苏等国法规、规程中亦如此处理。条文中“并依据需要装设过载保护”,这里“过载保护”亦包含保护电动机堵转过载保护。        第五节低压交流电动机主回路        第2.5.1条隔离是确保安全关键方法,规范中应给予明确要求。本条是依据IEC标准《建筑物电气装置》(TC64)第46章和第53章,        并参考美国《国家电气法规》第430节而增加。-4-2121:56净月        一、考虑到中国常见配电箱、屏产品现实状况和实际运行经验,对数台电动机共用一套隔离电器问题,作了灵活要求。        二.IEC标准《建筑物电气装置》(TC64)第537.2        条要求:隔离电器在断开位置时,其触头之间或其它隔离手段之间,应确保一定隔离距离;隔离距离必需是看得见,或显著地并可靠地用“开”或“断”标志指示;这种指示只有在电器每个极断开触头之间隔离距离已经达成时才出现。半导体电器严禁用作隔离电器。现行国家标准《低压电器基础标准》中,已列入低压空气式开关(刀开关)、隔离开关、隔离器、熔断器式开关、熔断器式隔离器等隔离电器;低压断路器标准中亦列入了隔离型。        按IEC标准,“手握式设备”是在正常使用时要用手握住移动式设备;“移动式设备”是在工作时移动设备,或在接有电源时轻易从一处移至另一处设备。请注意,没有搬运把手且重量又使人难以移动设备(要求这一重量为18kg),应归入固定式设备。        三、按IEC标准要求,无载开断隔离电器应装设在能预防无关人员靠近地点或外护物内,或能加锁。        第2.5.2条        依据中国接触器和起动器制造标准(等效采取IEC对应标准),起动器定义是“起动和停止电动机所需要全部开关电器和合适过载保护电器相结合组合电器”;过载保护电器附在起动器标准中,不再单列一项标准。        接触器和起动器(包含过载保护电器)和短路保护电器(SCPD)协调配合是上述标准中一项关键要求,其关键点以下:        1.接触器和起动器制造厂应成套供给或推荐一个适用SCPD,以确保协调配合要求。        2.过载保护电器和SCPD之间应有选择性:在两条时间----        电流特征平均曲线交点所对应电流以下,SCPD不应动作,而过载保护电器应动作,使起动器断开,起动器应无损坏。在上述电流以上,SCPD应在过载保护电器动作之前动作,起动器应满足制造厂要求协调配合类型条件。        3.许可有两种协调配合类型:“I型”协调配合---要求接触器或起动器在短路条件下不应对人或周围造成危害,应能在修理或更换零件后继续使用。“2型”协调配合---要求接触器或起动器或短路条件下不应对人或周围造成危害,且应能继续使用,但许可有轻易分离触头熔焊。        4.上述协调配合要求,由接触器或起动器制造厂经过试验验证。        第2.5.3条本条中控制电器是指电动机起动器,接触器及其它开关电器,而不是“控制电路电器”。        依据起动器和短路保护电器协调配合要求,堵转电流及以下全部电流,应由起动器分断。        电动机控制电器不得采取开启式负荷开关(胶盖开关)。采取封闭式负荷开关(铁壳开关)亦不够安全,应予限制;考虑到现在实际情况,当符合控制和保护要求时,3kW及以下电动机可采取封闭式负荷开关(铁壳开关)。        第2.5.4条导线和电缆在连续负载、断续负载和短时负载下载流量,因缺乏正式数据,规范中未能列入:        一、导线和电动机相比,发烧时间常数和过载能力较小。选择导线时宜考虑这一原因,使导线留有合适裕量。如美国《国家电气法规》中要求,导线连续载流量不应小于电动机额定电流125%;日本《内线规程》则要求大于125%(<50A)或111%(>50A)。依据中国国情,        通常情况下末考虑这一原因。        对于机械所配电动机轴功率有裕量或非长久在满截下工作时,是没有问题。        对于常常靠近满载工作电动机,导线载流量宜有合适裕量。        断续周期工作制电动机可有多个工作制,如冶金及起重用笼型电动机有S2-S6五种,冶金及起重绕线转子电动机有S2~S8七种,但其基准工作制为S3        -40%(即工作制为S3,额定负载连续率为40%,每一周期为10min)。电动机额定功率通常按基准工作制标称,其它工作制功率按基准工作制时额定功率实际温升确定,由制造厂在产品样本中给出。可见,按基准工作制额定电流选择导线比较正确、简便。        二、接单台用电设备末端线路可不按过载保护进行校验,理由以下:首先,设备额定功率是按可能出现最繁重工作制确定;其次,不许可在这种线路上另接负荷;另外,电动机过载保护对导线亦起作用。上述说明不适适用于向日用电器配电末端线路,参见本规范第8.0.2条和第8.0.3条。        相关校验导线在短路条件下热稳定要求,末端线路应和配电线路区分对待。        假如末端线路本身发生短路,就表明故障点导线(最少是绝缘和接头)已经损坏,即使该线路其它部分符合热稳定要求,亦难免要更换导线。假如考虑是穿越性短路电流,则仅在用电设备端子或内部严重故障时才可能出现。所以,除少数必需确保可靠线路外,可不进行短路条件下热稳定校验。        条文中“必需确保可靠线路”是指向一级负荷配电末端线路,和少数更换导线很困难关键末端线路。        三、参考苏联《电气装置安装规程》,以起动静阻转矩是否超出额定转矩50%为界,划分了轻载和重载,使条文愈加明确。其它数据仍沿用原规范。        第六节低压交流电动机控制回路        第2.6.1条控制回路上装设隔离电器和短路保护电器是必需,        通常亦这么做了,应补入规范。有控制回路很简单,如仅有磁力起动器和控制按钮,可灵活处理。有设备(如消防泵)控制回路断电可能造成严重后果,是否另装短路保护,各有利弊,应依据具体情况(如有没有备用泵,各泵控制回路是否独立,保护器件可靠性等),决定取舍。        这里所说“隔离电器和短路保护电器”,既能够是两种电器,亦能够是含有隔离作用和短路保护作用一个电器,如封闭式负荷开关(铁壳开关),一个电器含有隔离和短路保护两种作用。        第2.6.2条        控制回路可靠性问题易被忽略,应列人规范,以引发设计人员重视。仍以消防泵为例,常见以下弊病:控制电源可靠性低于主回路电源,多台工作泵和备用泵共用一路控制电源,各泵控制回路不能分割,一旦故障将同时停泵;延伸很长消火栓控制按钮线路直接连到接?器线圈,任一处故障将使手动就地控制亦不可能,等等。显然,这类问题可能造成严重后果。比如,某指挥所计算机用三台中频机组共用一路ò20V捆制线,曾因系统电压短时降低而全部停机,备用机组未能发挥作用。在确保控制回路可靠性方面,发电厂和变电所二次回路中有很多行之有效做法,值得借鉴。        TN或TT系统中控制回路发生接地故障时,保护或控制接点可被大地短接,使控制失灵或线圈通电,造成电动机不能停车或意外起动。当控制回路接线复杂,线路很长,尤其是在恶劣环境中装有较多行程开关和联锁接点时,这个问题愈加突出。        采取正确结线方法,能够避免上述问题。图2.6.2所表示,结线Ⅰ是正确:当a.b.C任何一点接地时,控制接点均不被短接,甚至a和b        两点同时接地时亦将因熔断器熔断而停车。结线Ⅱ是错误:当e点接地时,        控制接点被短接,运行中电动机将不能停车,不工作电动机将意外起动,这种接法不应采取。结线Ⅲ是有问题:当h点接地时,仅L3上熔断器熔断,        线圈接于相电压下,通电接触器不能可靠释放,不通电则不排除吸合可能,从而有可能造成电动机不能停车或意外起动,这种做法只能用于极简单控制回路(如磁力起动器中)。        另外,当图2.6.2中a、b、d、g、h或i点接地时,对应熔断器熔断,电动机将被迫(a、b、d点)或可能(g、h、i点)停止工作。        在控制回路装设隔离变压器,不仅可避免电动机意外起动或不能停车,而且任何一点接地时,电动机能继续坚持工作。        直流控制电源如为中性点或一极接地系统,当控制回路发生接地故障时情况,可按以上分析类推。所以,最好采取不接地系统,并应装设绝缘监视装置,但为了节能和降低接触器噪声而采取整流电源时,可不受此限。        第2.6.3条、第2.6.4条这两条是确保人身和设备安全最基础要求。        设计中尚应依据具体情况,采取多种必需方法。另外,电动机尚应依据现行国家标准《电力装置电测量仪表装置设计规范》,装设必需测量仪表,本规范不予反复。        第三章起重运输设备        第一节起重机        第3.1.1条本节适用范围。        第3.1.2条        现在中国起重机供电方法通常为下列多个:滑触线供电型式,有固定式裸钢材滑触线、悬挂式滑触线和绝缘式安全滑触线;软电缆供电型式,有悬挂式软电缆和卷筒式软电缆等。        固定式裸钢材滑触线应用较广,它含有制造简单、轻易上马等优点,但亦存在导电率低、相间距离大、阻抗大、电压损失大,和安装时不轻易平直、集电器挠性差等缺点。        国外在80年代开发了一个新型绝缘式安全滑触线,中国某厂引进了,经安装使用,性能良好。现在中国已经有些厂研制成功,并进行了技术判定,有命名为H型节能滑触线,有称为绝缘式安全滑触线或安全滑触线。        绝缘式安全滑触线结构为H型铝基座,外面罩有塑料绝缘安全罩,        集电器为万向型挠性结构,集电器和滑触线接触滑触面为不锈钢带,含有耐磨、寿命长、运行安全、供电可靠、阻抗小及在滑触线不停电情况下检修吊车设备等优点,其载流量有250A-1250A五种规格;另一个安全滑触线则采取扁铜线作载流体,        多根载流体平行地插入一根塑料槽内,槽内对应每根载流体有一个开口缝,用作电刷滑行通道,其载流量为60A、100A、150A三种;这多个安全滑触线在室内正常、灰尘、潮湿、        高温及气体腐蚀等情况下均能正常工作。伴随中国制造绝缘式安全滑触线发展和实际运行考验,将得到大力推广。        第3.1.3条相关“隔离电器和短路保护电器”说明,见本章第2.6.1条说明。        第3.1.4条通常设计标准。通常电压损失分配为:        起重机内部电压损失2%-3%;        供电电源线3%-5%;        滑触线8%-10%。        但《起重机设计规范》(报批稿)中要求:通常见途电动桥式起重机(吊钩式、抓斗式)额定起重量为32t及32t以下时,其内部电压损失为5%;        额定起重量为32t以上至160t时,其内部电压损失为4%。使用上述起重机时,请注意到这种情况,需对供电电源线及滑触线电压损失进行调整,确保总电压损失符合本条要求。        在确定滑触线电压损失时,所采取计算长度应为自供电点至滑触线最远一端。        第3.1.5条原规范为四条方法,现增加一条采取绝缘式安全滑触线。        因固定式裸钢材滑触线导电部分采取钢材,相间距离为350mm,相间阻抗较大,滑触线电压损失大,而绝缘式安全滑触线采取铝合金,        且大大缩小了相间距离(800A以下为80mm),所以降低了阻抗,降低了电压损失。        第3.1.6条固定式滑触线过长,        因为温度改变所造成应力集中和建筑变形等原因,会造成滑触线变形、断裂等故障。所以,需装设膨胀赔偿装置,它和滑触线材质、截面大小相关。        对固定式裸钢材滑触线在温度改变范围为Δt时,角钢长度改变ΔL,按下列公式计算:        ΔL=α·L·Δt        式中α为膨胀系数,在常温范围内取        12×10^(-61)/℃;△t按通常室温为35℃,当L为50m时,按上式求得△L为20mm,即膨胀赔偿装置间隙为20mm,        此数值亦和通常作法相符合。        因为各制造厂生产绝缘式安全滑触线结构和导电材质全部不相同,故绝缘式安全滑触线装设膨胀赔偿装置要求应依据其制造厂提供产品技术参数确定。        在跨越伸缩缝处,辅助导线亦应考虑膨胀赔偿。        第3.1.7条依据以往设计经验和现在在各地域了解,        条文要求角钢滑触线截面选择,是符合实际使用情况。但如吨位较大,角钢滑触线截面大于75mm×75mm×8mm时,宜采取轻型钢轨或工字钢等型材。        第3.1.8条由同一变压器或同一高压电源供电符合并联运行条件两台变压器供电,在分段处并联后不会造成熔断器或低压断路器动作。        当分段供电两台变压器不符合并联运行条件或两台变压器高压侧不是同一电源时,起重机集电器经过分段处,将使两个分段供电电源并联运行,因为电压差而造成较大均衡电流,可能造成保护电器动作,为避免这种误动作,确保系统正常运行,间隙应大于集电器滑块宽度。        机上一些部件,如集电器装置、驾驶室电源总开关、大轮旁齿轮箱、大车行走轮等,检修时要求滑触线不带电。所以,需设置检修段来确保这一点。从严格实施检修制度来说,设置检修段对起重机维护工作是有利。在部分以起重机为关键生产设备连续生产车间内,因为不可能利用假日或二、三班时间检修,而生产要求又不许可全部起重机停止工作时,设置检修段就显得更有必需了。        固定式裸钢材滑触线工作段和检修段之间设绝缘间隙及隔离电器,在起重机不进行检修时,此隔离电器合上,检修段作为延续工作段使用,当起重机需要检修时,驶入检修段,然后将该隔离电器切断,检修段便停电,安全进行检修。        检修段隔离电器通常安装在吊车走台上便于操作地方。        检修段长度及工作段和检修段之间绝缘间隙要求,关键是从安全及运行可靠考虑,并参考了苏联规范。        对绝缘式安全滑触线,若起重机上集电器能够和滑触线脱开时,因滑触线有绝缘外罩,能确保检修安全,故能够不设置检修段。        第3.1.11条        这条是对装于吊车梁固定式裸滑触线而言,滑触线设于驾驶室对侧,是预防驾驶人员上下平台及扶梯时发生触电事故,关键是从安全角度考虑。但在一些情况下,如对侧有电弧炉、冲天炉、炼钢炉等高温设备时,滑触线就必需部署于驾驶室同侧,此时对人员上下轻易触及裸滑触线段,必需采取防护方法。        有少数情况,裸滑触线装在屋架下弦,人员上下平台及扶梯时触及不到,则不需考虑此问题。        对驾驶室设在起重机中部情况,裸滑触线则宜装在驾驶人员上下梯子平台对侧。        第3.1.12条本条关键从安全出发,并依据1000V        以下裸导体对地安全距离而定。而室外汽车通道处,车辆进出频繁,并考虑汽车上装货许可最高高度为4.8m,再考虑一定裕度或车上有些人等原因,所以,        裸滑触线距离地面高度不应低于6m。当不能满足要求时,必需采取防护方法。        第3.1.13条在固定式裸滑触线上装设灯光信号,便于生产和维护人员知道滑触线上是否有电。        第3.1.14条        起重机滑触线上,不应连接和起重机无关用电设备,是为了配电可靠和维护安全及方便。电磁起重机失压时,有砸伤人员及设备可能。        失压时会造成事故起重机,多见于钢铁企业,如某钢铁厂电动桥式装料起重机,因停电未能立即处理而将料杆烧断。某钢铁企业炼钢车间,因停电造成烧断卷扬机钢丝绳而倒翻盛钢桶事故。所以,严禁在这类起重机滑触线上连接和起重机无关用电设备,以降低引发失压事故几率。        第3.1.15条-4-2121:57净月

        因为门式起重机通常全部安装在露天,其用途、型式及生产环境全部不相同,所以,需依据生产环境、移动范围、同一轨道上安装台数、用电容量大小等情况综合考虑选择配电方法。现场调查情况以下:        一、有些门式起重机采取地沟固定式滑触线供电,地沟固定式滑触线形式有采取型钢作滑触线,亦有采取双沟形铜线致放滑轮集电器在上面滚动。依据最近调查某大型造船厂,某车间有8台门式起重机,因为起重吨位大,电容量大,且移动范围大(有长达400m),全部采取地沟固定式滑触线,滑触线为双沟形铜电车线倒放(有还加了辅助线),滑轮集电器在上面滚动,地沟上带可揭式盖板,门式起重机上装有揭盖装置,大车走到哪里就揭开该处地沟盖板,沟内考虑了排水,地沟内比较洁净,已运行数年,故障极少,运行可靠。        不少露天钢材仓库和原料仓库门式起重机大部分采取悬挂式滑触线供电,悬挂式滑触线大多采取双沟形铜电车线。为确保集电器和滑触线间严密接触,对滚轮结构者应尽可能增大滚轮活动范围,加深凹陷部分,对长臂结构者应合适增加臂长,并确保其活动自如接触滑触线,强度应和集电器适应。杆距通常为15-20m,设终端拉紧装置。        如某钢铁厂钢材及原料露天仓库,有门式起重机6~7台,全部采取悬挂式滑触线供电,使用十几年,运行可靠,故障较少。        二、有材料库容量较小和移动范围不大单台门式起重机,采取了悬挂式软电缆供电。        有些码头门式起重机,大部分采取卷筒式软电缆供电,通常电源引人点设在移动范围中部,在靠电缆卷筒侧起重机轨道外侧地面上合适位置作一浅电缆沟,使电缆在沟内拖动,预防机械损伤。        三、抓斗门式起重机,当贮料场有上通廊时,宜在上通廊顶部装设固定式滑触线,其结构简单、投资省,无外界机械损伤,集电器采取软连接,不受本体歪斜影响。如某钢铁厂焦化煤场有门式抓斗起重机一台,轨道跨距70多m,        轨道长400多m,起重量大,起重机总设备容量800多kW,原来用固定式滑触柱供电,        因为运行中存在不少问题,故障较多,于1984年改为在上通廊顶部装设工字钢固定式滑触线加铝板作辅助线,集电器采取软连接,运行数年,没发生故障。        第3.1.17条由调查中看到,悬挂式滑触线大多采取双沟形铜电车线,运行比较可靠。        第3.1.19条        中国对低压交流起重机通常全部采取三根滑触线供电,保护接地通常利用起重机轨道。当有不导电灰尘沉积或其它原因造成车轮和轨道不可靠电气连接时,宜增设一根接地用滑触线,即采取四根滑触线,中国引进一些厂就采取了四根滑触线。        第3.1.20条        本条确实定是依据生产厂起重机司机反应:当起重机小车行至固定式裸钢材滑触线一端时,很担心因为吊钩钢绳摆动而触及到滑触线,尤其是在有双层及以上滑触线厂房中,上层起重机吊钩钢绳很轻易碰到下层滑触线,故应在设计中采取预防意外触电防护方法。当采取绝缘式安全滑触线时,可不设置预防触电方法。        采取防护方法要依据具体情况而定,通常可在起重机大车滑触线端梁下设置防护板。如有多层部署滑触线时,在下面各层滑触线上,应沿全长设置防护方法。        第二节胶带输送机运输线(以下简称胶带运输线)        第3.2.1条主回路和控制回路要求同时得电、失电,不然,        当控制回路电源有电,主回路电源失电又恢复供电时,将引发自起动,易发生事故,所以应有联锁。        第3.2.5条联锁线有多个起动、停止方法,如分别起动、        部分机械延时起动、按工艺步骤反方向次序起动等。在某种场所,如煤矿长运输皮带及机械加工运输线,是采取顺工艺步骤方向起动。        停止方法有:同时停止、部分机械延时停止及从给料方向次序停止等方法。        起动和停止方法关键是要符合生产需要和工艺要求及考虑节能等,故规范中不作硬性要求。        条文中相关故障时联锁停车要求,是为了避免物料堆积。有些机械有存料装置,目前面机械出故障,本机仍能工作一段时间,小故障能快速排除。故对于和故障关系不大联锁部分可不停车,能够灵活处理,改为局部停车。        第3.2.6条解除联锁实现机旁控制,是为了单机调试和检修。        第3.2.7条运输线控制方法,要依据工艺要求确定。最近,有些大型较复杂胶带运输线采取可编程序控制器或计算机控制,故增加此内容。        第3.2.8条依据设备和工艺要求而定。        第3.2.9条依据冶金、机械不一样企业具体情况,为了预防发生人身、设备事故,提出几点常见方法:        一、联锁起动预告,通常采取音响信号(如电笛、电铃、喇叭)。如胶带运输线长,就地设有值班人员,经检验后分别起动或用电话、灯光信号通知控制人员起动。        二、设事故信号可帮助操作、维修人员立即发觉故障,立即处理故障,避免事故扩大。        三、就地控制箱、屏、台地点通常选择在机组较集中场所,并有专员负责,事故断电开关装在控制箱、台上,使用维修比较方便,工作比较可靠。        四、胶带运输用线比较长,宜在其巡视通道装设事故断电开关或自锁式按钮,方便巡视人员发觉故障时,能立即切除,预防故障扩大。        按钮采取自锁式,关键是因为事故切断后,从安全考虑,在事故未解除前不许可别地方进行操作,依据IFC标准《建物电气装置》(TC64)        537.4.6款“紧急开关用电器操作工具必需能自锁住或被限制在‘断’或‘停'        位置,除非紧急开关用操作工具和重新通电用操作工具二者是由同一个人控制”。    

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分类:建筑/施工
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