GB/T 31846-2015 高压机柜 通用技术规范

　　ICS 31.240 K 05

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 31846—2015

　　高压机柜 通用技术规范

　　Cabinetsforhigh-voltageswitchgear—Generaltechnicalspecification

　　2015-07-03发布 2016-02-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 31846—2015

　　GB/T 31846—2015

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任 。

　　本标准由全国电工电子设备结构综合标准化技术委员会(SAC/TC34)提出并归 口 。

　　本标准起草单位 :苏州电器科学研究院股份有限公司 、万控集团有限公司 、广东优科检测技术服务有限公司 、中煤电气有限公司 、江苏天港箱柜有限公司 、江苏天翔电气有限公司 、张家港市天越电气有限公司 、张家港市天翼电气成套结构件有限公司 、慈溪奇国电器有限公司 、天津正本电气股份有限公司 、许继电气股份有限公司 、温州市国通电器有限公司 、福州先行机柜制造有限公司 、温州市中意锁具电器有限公司 、武汉光谷机电科技有限公司 、武汉通源电气结构有限公司 、厦门先海电气设备有限公司 。

　　本标准主要起草人 : 项雅丽 、木信德 、张 玉 、王 亚 智 、巫 珏 、钟 杰 、赵 建 明 、罗 雪 成 、江 国 庆 、申 随 章 、王卫红 、张建国 、黄拯宇 、潘正东 、廖小文 、宋宗翔 、曾晓煌 、张涛 。

　　高压机柜 通用技术规范

　　1 范围

　　本标准规定了高压机柜的技术要求 、型式试验 、包装和运输与贮存 。

　　注 : 本标准所指的高压机柜为额定电压为 3. 6 kV~ 40. 5 kV、频率为 50 Hz及以下交流金属封闭开关设备和控制设备用的机械结构机柜 。

　　本标准适用于高压机柜(以下简称机柜)产品的设计 、制造 、试验与验收 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB 1985—2014 高压交流隔离开关和接地开关

　　GB/T 2423. 1—2008 电工电子产品环境试验 第 2部分 :试验方法 试验 A:低温

　　GB/T 2423. 2—2008 电工电子产品环境试验 第 2部分 :试验方法 试验 B:高温

　　GB/T 2423. 4—2008 电工电子产品环境试验 第 2 部分 :试验方法 试验 Db 交变湿热(12 h+ 12 h循环)

　　GB/T 2423. 5—1995 电工电子产品环境试验 第二部分 :试验方法 试验 Ea和导则 : 冲击 GB/T 2423. 10—2008 电工电子产品环境试验 第 2部分 : 试验方法 试验 Fc: 振动(正弦) GB 3906—2006 3. 6 kV~40. 5 kV交流金属封闭开关设备和控制设备

　　GB 4208—2008 外壳防护等级(IP代码)

　　GB/T 5465. 2—2008 电气设备用图形符号 第 2部分 : 图形符号

　　GB/T 11022—2011 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求

　　GB/T 18663. 2—2007 电子设备机械结构 公制系列和英制系列的试验 第 2 部分 :机柜和机架的地震试验

　　GB/T 20138—2006 电器设备外壳对外界机械碰撞的防护等级(IK代码)

　　GB/T 25293—2010 电工电子设备机柜 机械门锁

　　GB/T 31844—2015 电工电子设备机柜 铰链

　　3 术语和定义

　　GB/T 11022—2011和 GB 3906—2006界定的术语和定义适用于本文件 。

　　4 总则

　　4. 1 正常工作条件

　　户内正常工作条件见 GB/T 11022—2011 中 2. 2. 1 的规定 , 即 :

　　a) 周围空气温度不超过 40 ℃ ,且 24h 内测得的平均值不超过 35 ℃ 。最低周围空气温度的优选值为 -5 ℃ , -15 ℃和 -25 ℃ ;

　　b) 阳光辐射的影响可以忽略 ;

　　GB/T 31846—2015

　　c) 海拔不超过 1 000 m ;

　　d) 周围空气没有地受到尘埃 、烟 、腐蚀性和/或可燃气体 、蒸汽或盐雾的污染 ;

　　e) 湿度条件如下 :

　　— 在 24h 内测得的相对湿度的平均值不超过 95% ;

　　— 在 24h 内测得的水蒸气压力的平均值不超过 2. 2 kPa;

　　— 月相对湿度平均值不超过 90% ;

　　— 月水蒸气压力平均值不超过 1. 8 kPa。

　　户外工作条件见 GB/T 11022—2011 中 2. 2. 2 的规定 。

　　特殊条件见 GB/T 11022—2011 中 2. 3 的规定 。

　　4.2 一般要求

　　机柜应按 GB/T 11022—2011、GB 3906—2006和本标准的规定设计制造 。

　　4.3 制造商规定的技术要求

　　送试样品通过型式试验后 ,制造商向用户提供的产品应与送试样品一致 ,但因电路方案不同 ,机械结构的细节容许不同 。

　　除非有特殊规定 ,或者制造商与用户有协议规定 , 只要产品可以通过型式试验 , 以下内容可以由制造商规定 :

　　a) 制造材料 ;

　　b) 机械结构设计的细节 ;

　　c) 产品的表面处理 。

　　4.4 送试样品的配置

　　4.4. 1 固定式送试样品的配置

　　固定式送试样品的配置由制造商按供货典型方案配置 。

　　4.4.2 抽出式送试样品的配置

　　抽出式送试样品的配置推荐为 :

　　a) 机柜结构本体(包括门和覆板等) ;

　　b) 制造商规定耐受电压等级的触头盒 、(穿墙)套管 、绝缘子(传感器) , 以及相关的绝缘件 ;

　　c) 制造商规定耐受电压等级的接地开关 ;

　　d) 除可移开/可抽出部件用的断路器底盘车以外的联锁装置或机构(不包括电磁联锁) ;

　　e) 活门机构及相应的联锁机构 。

　　4.4.3 送试样品的资料

　　资料包括本标准规定由制造商提供的技术要求的标准或技术文件 。

　　5 技术要求

　　5. 1 柜体和外壳防护等级

　　5. 1. 1 柜体

　　除观察窗外 ,产品一般应由金属制造 。 只要金属隔板或活门封闭了高压部件 ,则产品的盖板和门也

　　可以是绝缘材料的 。

　　产品外壳提供的防护等级(IP代码)应符合 GB/T 11022—2011 中 5. 13. 2 和 5. 13. 3 的规定 。

　　产品在正常使用条件下(户内使用)防止设备受到机械撞击(IK代码)的防护应符合 GB/T 20138— 2006中的 IK07(2J) 。

　　界定不可触及隔室的外壳部件应清楚地标明(例如警告标志等)且只能用工具拆除 。

　　产品的水平表面 ,例如顶板 ,一般不能支撑人员 。如果需要支撑人员 ,则那些不能安全站立或行走的区域 ,例如压力释放结构或器件 ,应清楚地标明 。

　　可移开部件在机械上应有互换性 。

　　5. 1.2 盖板和门

　　盖板和门应由金属材料制造 。如果高压部件由接地的金属隔板或活门封闭 ,则产品的盖板和门也可以是绝缘材料的 。

　　当作为产品一部分的盖板和门关闭后 ,应具有与产品相同的防护等级 。

　　盖板和门不应使用网状的金属编织物 、拉制的金属以及类似的材料制成 , 当盖板和门上有通风通道 、通风口或观察窗时 ,应符合 5. 1. 4 和 5. 1. 5 的规定 。

　　盖板和门分为两类 :

　　a) 应使用工具才能打开的盖板和门 。是指可触及隔室的盖板或门打开后会导致触及带电部件时 ,此时应使用工具方可将盖板和门打开 、拆下或移开 ,并且要求采取了预防措施确保安全后方可打开这些盖板 。预防措施可包括打开盖板时断电 , 或隔室内可触及的带电部件的防护等级不低于 IP2X,或装有一挡板阻隔 ;

　　b) 不用使用工具就可打开的盖板和门 。是指由联锁控制的可触及隔室 , 当联锁闭合时 , 可触及隔室内不带电且接地时 ,或主开关在隔离位置 ,且相应活门关闭后才能打开隔室的盖板和门 ,或者由规定的程序(操作程序)控制的可触及隔室 ,但应设有上锁措施 ,例如挂锁 。

　　5. 1.3 隔板和活门

　　隔板和活门至少应达到 GB/T 11022—2011 中表 7规定的 IP2X 防护等级 。

　　当相邻隔室为常规气压时 , 隔板应能承受一定的机械应力 。

　　应采用套管或其他等效的方法使导体穿过隔板以满足要求的防护等级 。

　　活门的分类 :

　　a) 金属隔板和活门 , 即 PM级活门 。其金属部件应连接到功能单元的接地点 ,且满足 5. 3. 1 规定的要求 。关闭的活门间隙的防护等级应达到 IP2X 的要求 ;

　　b) 非金属隔板和活门 , 即 PI级活门 。其全部或部分由绝缘材料制成 ,应满足 :

　　1) 主回路带电部 分 和 绝 缘 隔 板 、活 门 可 触 及 的 表 面 之 间 的 绝 缘 , 应 能 耐 受 GB/T 11022— 2011 中 4. 3规定的对地和极间的试验电压 ;

　　2) 绝 缘 材 料 同 样 应 耐 受 规 定 的 工 频 试 验 电 压 。 GB/T 11022—2011 所 规 定 的 试 验 方 法适用 ;

　　3) 主回路带电部分和绝缘隔板 、活门的内表面之间 ,至少应能耐受 150%的设备额定电压 ;

　　4) 如果通过绝缘表面的连续路径或通过被小的气体或液体间隙截断的路径而在绝缘的隔板和活门的可触及表面产生泄漏电流 ,在规定的试验条件(见 GB 3906—2006中 6. 104. 2)下 ,此泄漏电流不应超过 0. 5 mA。

　　5. 1.4 观察窗

　　观察窗至少应达到对外壳规定的防护等级 。

　　观察窗应使用机械强度与外壳相近的透明板遮盖 。 同时应有静电屏蔽等措施(例如在观察窗的内侧加一个适当的接地金属编织网) , 防止形成危险的静电电荷 。

　　主回路带电部分与观察窗的可触及表面之间的绝缘(例如接地开关带电部分与观察窗之间) ,应能耐受 GB/T 11022—2011 中 4. 3规定的对地和极间的试验电压 。

　　5. 1.5 通风通道、通风口

　　通风通道和通风口的布置和防护 ,应使其具有与外壳相同的防护等级 。通风通道和通风口可以使用网状编织物或类似的材料制造 ,但应具有足够的机械强度 。

　　通风通道和通风口的布置 ,应考虑到在压力的作用下排除气体或蒸汽不致危及到操作人员 。

　　5.2 外观、外形尺寸和门结构

　　5.2. 1 外观

　　产品表面涂覆等应符合产品图样要求 。涂层应均匀 ,不应有皱纹 、起泡 、斑点 、附着物 、刷痕等 。

　　5.2.2 外形尺寸

　　外形尺寸应符合制造商图样的要求 。

　　外形尺寸不包括突出于柜体外(如顶部)的结构 。

　　5.2.3 门结构

　　门应满足以下要求 :

　　a) 开启大于 90°;

　　b) 门锁开启与闭合应灵活 。

　　门锁应符合 GB/T 25293—2010。

　　铰链应符合 GB/T 31844—2015。

　　5.3 接地

　　5.3. 1 电的连续性

　　产品各个金属件之间通过 30A(DC)时 ,其电压降最大为 3 V。

　　5.3.2 接地端子、接地导体和接地标识

　　应设置可靠的适用于规定故障条件的接地端子 ,该端子有一紧固螺钉或螺栓用来连接接地导体 。紧固螺钉或螺栓的直径应该不小于 12 mm。接地连接点应该标以 GB/T 5465. 2—2008中规定的“保护导体 ”的符号 。

　　注 : 规定的故障条件是指接地回路的短时耐受电流 ,其取决于系统中中性点的接地类型 。对于中性点直接接地的 ,接地回路的短时耐受电流最大值可达到主回路 的 额 定 短 时 耐 受 电 流 。对 于 中 性 点 非 直 接 接 地 的 , 接 地 回 路 的短时耐受电流最大值可达到主回路的额定短时耐受电流的 87%(异相接地故障情况下的短路) 。

　　如果用户将安装延伸到产品整个长度(如柜的宽度)的接地导体(铜排 ,接地系统的一部分) ,则制造商可不提供接地端子 、接地导体和接地标识 。

　　5.3.3 外壳的接地

　　金属外壳(产品)可以看作接地导体 , 即产品本身就是接地导体 。

　　每个功能单元的外 壳 都 应 连 接 到 金 属 框 架 上 。 固 定 在 外 壳 或 框 架 上 的 小 部 件 只 要 直 径 不 超 过

　　12. 5 mm ,就不需要连接到专门的接地导体上 ,例如螺母 。 除主回路和辅助回路外的所有接地的金属零件都应直接或通过金属构件连接到框架上 。

　　通过框架 、盖板 、门 、隔板或其他构件间的电气连续性应确保功能单元内部相互之间的接地连接(例如通过螺钉或焊接的方式) 。高电压隔室的门应采用适当方法连接到框架 。

　　5.3.4 可移开/可抽出部件的接地

　　可抽出部件应接地的金属部分在试验位置和隔离位置 , 以及所有的中间位置时均应保持接地 。插入时 ,通常接地的可移开部件的金属部分应在主回路的可移开部件与固定出头接触之前接地 。

　　5.4 联锁装置

　　产品应满足不同元件之间可能需要的联锁装置 ,例如开关装置(断路器等)和相关的接地开关之间 。

　　联锁装置是由元件(它可能包括机械部件 、电缆 、接触器 、线圈等)组成的系统 ,每个元件都应被看作辅助和控制设备的部件(见 GB/T 11022—2011 中 5. 4) 。

　　一般情况 ,制造商只提供联锁装置的机械部件(结构) ,其他电器元件按协议提供 ,并且由机械部件和电器元件所组成的联锁装置系统的性能由用户负责 。对于主回路的机械联锁装置应 :

　　a) 具有可移开/可抽出部件的产品应 :

　　— 只有可移开/可抽出部件等处于分闸(工作) 位置时才能抽出和插入 , 即 防 止 带 负 荷 分 合操作 ;

　　— 只有可移开/可抽出部件等处在工作位置 、隔离位置 、移开位置 、试验位置或接地位置时才能操作 , 即防止误分 、误合操作 ;

　　— 接地开关处于合闸状态时 ,可移开/可抽出部件等不能进入工作位置 , 即防止接地开关处在闭合位置时关合操作 ;

　　— 可移开/可抽出部件等处于合闸(工作)状态时 ,接地开关不能进行合闸操作 , 即防止在带电时误合接地开关 ;

　　— 进入隔室如可触及带电部件时应断电 , 即防止误入带电隔室 。 如 : 可移开/可抽出部件等在工作位置时 ,二次插头应被锁定不能拔开 ;可移开/可抽出部件等从工作位置移至隔离/试验 位 置 后 , 活 门 将 静 触 头 盒 隔 开 , 防 止 误 入 带 电 隔 室 。 检 修 时 , 可 用 挂 锁 将 活 动 帘 板锁定 。

　　对 IAC级产品,在内部电弧情况下 ,可移开/可抽出部件推进到工作位置或由工作位置抽出都不应降低规定的防护等级 。可以通过仅在用于保护人员安全的盖板和门关闭时才能操作来实现 。

　　注 : 缩写“IAC”表示为内部电弧级开关设备和控制设备 , 即经试验能满足在内部电弧情况下保护人员规定要求的金属封闭开关设备和控制设备 。

　　b) 对装有隔离开关的产品应 :

　　联锁应防止在规定条件(见 GB 1985—2014)以外操作隔离开关 。 只有相关的断路器 、负荷开关或接触器在分闸位置时才能操作隔离开关 。

　　只有隔离开关处于 合 闸 位 置 、分 闸 位 置 或 接 地 位 置(如 果 有) 时 断 路 器 、负 荷 开 关 或 接 触 器 才 能操作 。

　　接地开关与相关的隔离开关之间应加装联锁 。

　　不正确的操作能造成损害或用来确保形成隔离断口的开关装置 ,如隔离开关 ,应提供锁定装置(例如加装挂锁) 。

　　如果主回路通过与接地开关串联的主开关装置(断路器 、负荷开关或接触器)接地 ,则接地开关应与主开关装置联锁 。

　　5.5 位置指示

　　合闸位置用“Ⅰ ”或 “合 ”标志 ,颜色用绿色标志 ,分闸位置用“O”或 “分 ”标志 ,颜色用红色标志 ,例如接地开关 。

　　5.6 阻燃性

　　制造商应规定或提供产品的非金属零部件 , 以及表面被覆材料的阻燃要求或试验验证报告 。

　　5.7 防腐蚀要求

　　制造商应规定产品涂层 、镀层的防腐蚀要求 。螺栓和螺钉在经过腐蚀性试验后仍应保证接地回路的电气连续性 。

　　5. 8 电气间隙和爬电距离

　　制造商应规定电气间隙和爬电距离 。

　　5.9 内部故障

　　应设置有压力释放装置 ,例如泄压板等 。如果泄压结构不能满足要求时 ,可以使用经过试验验证的专用泄压产品,例如泄压阀等 。

　　5. 10 机械特性

　　5. 10. 1 振动与冲击

　　产品的外壳应该具有足够的机械强度 , 应验证设施的动态机械特性 。严酷等级由产品标准规定 ,试验方法为 :

　　a) 振动(正弦)试验 ,按 GB/T 2423. 10—2008验证 ;

　　b) 冲击(1/2正弦波)试验 ,仅做 y 轴 ,按 GB/T 2423. 5—1995验证 。

　　5. 10.2 机械操作特性

　　接地开关可以连续完成打开 、合上操作各 5 次的验证 。

　　可移开/可抽出部件应满足 :

　　a) 推进与抽出应灵活轻便 、无卡滞 、碰撞现象 ;

　　b) 推进或抽出时 ,活门装置应安全可靠 ,动作灵活 ;

　　c) 应可连续完成插入 、抽出各 25次的验证 ,并且各种联锁均应可靠 。

　　5. 10.3 地震

　　如制造商与用户间有地震验证的协议 ,可参考 GB/T 18663. 2—2007验证 。

　　5. 11 标牌、标识和铭牌

　　5. 11. 1 标牌、标识

　　标牌 、标识应安装正确 、牢固 。

　　5. 11.2 铭牌

　　一般情况 ,产品应设铭牌 。

　　铭牌应耐久清晰 、易识别 、牢固平整 、布局美观 。

　　铭牌的内容应包括制造商 、型号 、出厂编号 、制造年月和适用的标准等 。

　　6 试验方法

　　6. 1 检验规则

　　6. 1. 1 型式试验

　　凡遇下列情况之一者 ,应进行型式检验 :

　　a) 新产品完成时 ;

　　b) 转厂及异地生产的产品 ;

　　c) 当产品的设计 、工艺或生产条件及使用的材料发生重大改变而影响到磁盘性能时 ;

　　d) 正常生产的产品每隔八年应进行性能验证试验 ,具体的验证试验项目在产品标准中规定 ;

　　e) 出厂检验的结果与以前进行的型式检验结果发生不可容许的偏差 ;

　　f) 不经常生产的产品(停产三年以上) ,再次生产时应按 d)的规定进行验证试验 。

　　注 : 型式试验允许试品劣化并假定试品不再进行使用 。

　　6. 1.2 出厂试验

　　出厂试验应在每台产品上完成 。

　　6.2 型式试验

　　型式试验应在一台样机上完成 。

　　型式试验项目与试验(检验)方法见表 1。

　　表 1 型式试验项目与试验(检验)方法

　　表 1 (续)

　　表 1 (续)

　　7 包装

　　包装要求如下 :

　　a) 包装尺寸 、包装标志 、包装材料应符合有关产品包装的标准 ;

　　b) 装箱的实物应与装箱单一致 ;

　　c) 采用箱装应有防水 、防潮措施 ;

　　d) 所包装的产品及其零部件应有名称和/或代号标志 ,并保证在安装前清晰可见 。

　　8 运输与贮存

　　产品运输与贮存条件由制造商规定 。