TBT 1681-1999 机车过电流继电器技术条件.pdf

TB TB 中华人民共和国铁道行业标准 中华人民共和国铁道行业标准 TBT 16811999 TBT 16811999 eqV IEC77：1968 eqV IEC77：1968 机车过电流继电器技术条件 机车过电流继电器技术条件 19990730 发布 20000101 实施 中华人民共和国铁道部 发布中华人民共和国铁道部 发布 前 言 前 言 本标准等效采用 IEC77(1968)电力牵引设备规则有关规定。 本标准根据 TBT13331996(机车电器基本技术条件及 TBT 27621996机车继电器基本 技术条件进行修订。 本标准从实施之日起代替 TB168185。 本标准由铁道部株洲电力机车研究所提出并归口。 本标准由铁道部株洲电力机车研究所负责起草。 本标准主要起草人：陈开运。 1 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 机车过电流继电器技术条件 机车过电流继电器技术条件 1. 范围 1. 范围 本标准规定了过电流继电器的一般技术要求、试验方法及检验规则。 本标准适用于铁道电力机车、内燃机车、电动车组上所用的直流(含脉流)、工频交流电磁式过 电流继电器(以下简称过流继电器)。 本标准不适用于电子式过流继电器。 2. 引用标准 2. 引用标准 下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时所示版本均 为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GBT2423.493 电工电子产品环境试验规程 试验 Db：交变湿热试验方法 GB420784 固体绝缘材料在潮湿条件下相比漏电起痕指数和耐漏电起痕指数测定方法 GB420884 外壳防护等级的分类 GB 5169.485 电工电子产品着火危险试验 灼热丝试验方法和导则 GBT14048.193 低压开关设备和控制设备总则 TBT13331996 机车电器基本技术条件 TBT139493 铁道机车动车电子装置 TBT27621996 机车继电器基本技术条件 3. 名词术语 3. 名词术语 本标准使用名词术语应符合 TBT1333、TBT 2762 的规定。 4. 产品分类 4. 产品分类 4.1. 按动作原理过流继电器可分为电磁继电器式和电子式过流继电器。 4.2. 电磁继电器式过流继电器按取信号电流方式可分为全电流式与分流式过流继电器、直接信号 式与间接信号式过流继电器。 4.3. 电磁继电器式过流继电器按锁扣结构方式可分为带自锁与不带自锁的过流继电器。 5. 技术要求 5. 技术要求 5.1. 过流继电器正常使用条件 5.1.1. 环境条件 a)海拔不超过 2 500m； b)最高周围空气温度及最高周围空气温度 24h 平均值见表 1； 2 表 1 海 拔 1 000m 及以下 1 0002 500 m 最高周围空气温度 最高周围空气温度 24h 平均值 4540 由 4540起海拔每升高 100m 递降 0.5。 c)最低周围空气温度为-25，允许在-40时存放； d)周围空气湿度：最湿月月平均最大相对湿度不大于 90%(该月月平均最低温度不超过 25)； e)相对于正常位置的倾斜角不大于 10； f)相对于机车的垂向、横向、纵向存在着频率为 150Hz 的正弦振动，其振动加速度当频率 为 110Hz 时等于 0.1fg(g 为重力加速度， 可以简化为 10ms 2计算)， 当频率为 1050Hz 时等 于 1g； 因机车连挂时的冲击，沿机车纵向激起的加速度不大于 3g。 5.1.2. 安全条件 a)过流继电器使用应有正确的选型、维护保养、贮存。正确的使用还包括机车与过流继电器之 间应有良好的技术配合，机车提供的环境条件、工作条件均不应超过产品技术条件规定的技术参数 要求； b)过流继电器设计具有防火性能要求，安装过流继电器的电器室(屏、柜、箱)也应采取防火措 施； c)过流继电器安装地点不应有能影响正常工作的强磁场存在； d)过流继电器安装不应由于连线、安装位置等设计不当造成维护保养不便、装卸不便，减少电 气间隙，减少爬电距离、容易飞弧等不良现象； e)过流继电器使用电路内产生的过电压不应高于产品规定的耐受过电压水平； f)要求装在能防雨、雪、风、沙的车(箱)内的过电流继电器，其环境条件应该达到 GB4208 中规 定的 IP54 防护等级要求； g)过流继电器安装处的振动条件不超出本标准规定的耐振动性能要求； h)当本产品工作条件和安装与环境条件超出本标准要求时应与制造厂协商解决。 5.2. 额定参数 5.2.1. 过流继电器主电路额定电压、额定电流优先选用表 2 值；也可以参照实际使用额定电压、 额定电流值来制定，但不推荐使用。 3 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 表 2 额定电压，V 12 15 24 48 110 500 750 1000 1500 1 1.25 1.6 2.0 2.5 3.154 5 6.3 8 额定电流，A 10 12.5 16 20 25. 31.540 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 160020002500 5.2.2. 辅助联锁额定参数 5.2.2.1. 额定电压为 DC110V。 5.2.2.2. 约定发热电流为 2A、5A、10A、20A。 5.2.2.3. 辅助联锁触头对数应不少于两对(开闭任意组合)。 5.3. 一般要求 5.3.1. 过流继电器应按经规定程序批准的图样及工艺文件制造。各零部件尺寸精度、材料、表面 粗糙度、电镀及油漆保护层、绝缘处理、热处理等应符合图样及工艺文件要求，各项技术参数符合 图样及技术文件要求。 5.3.2. 同型号过流继电器及其零部件应能互换。 5.3.3. 过流继电器应能用普通工具装拆，如需特殊工具应由制造厂供给。 5.4. 结构和材料 5.4.1. 过流继电器应选取性能满足使用要求的材料，并在构成过流继电器后应符合 TBT1333 1996 中 5.4.1 规定的如下性能要求。 a)耐老化性能； b)耐湿性能； c)耐热性能； d)抗非正常热、着火危险性； e)抗锈性能。 5.4.2. 结构 a)过流继电器线圈引出线不应使用锡焊，应采用螺纹式接线端子。对间接信号式过流继电器线 圈若采用接插件，则引出线在有防松脱的结构下再使用锡焊的结构。 b)辅助联锁接点对外连接方式若采用螺钉连接方式，该螺钉应采用 M4 规格。若采用接插件连接 方式，接插件的插头、插座应确保电路良好接触，应具有防止插错和锁定的机构，以防止意外脱出。 在不激励的条件下，接插件应能承受 200 次插拔后仍能正常工作，接触电阻应8m。 c)过流继电器整定调节器应能耐受 200 次调整后仍能正常工作。 d)过流继电器应具有动作显示装置(机械或电气)。 4 5.5. 动作性能 5.5.1. 过流继电器实际允许调整的动作电流范围值应大于额定参数规定的数值范围。 5.5.2. 过流继电器在不受振动及其在技术条件规定的条件下，按机车过电流动作要求整定后，动 作值误差不超过下列规定： 带自锁的过流继电器，不超过7.5% 不带自锁的过流继电器，不超过5% %100 整定值 整定值动作值 动作值误差 = 带有刻度显示的过流继电器其整定值应由刻度显示值计算。 5.5.3. 不带自锁的过流继电器动作的返回系数按下式计算。 %100=动作值）（释放值返回系数 返回系数优先选用 50%、60%、70%、80%、90%，也可以由机车要求特殊规定。 5.5.4. 过流继电器在达到技术条件规定的动作值以后，应能在规定的时间内动作，在无特殊要求 的情况下，其固有动作时间应不大于 60ms。 5.5.5. 过流继电器在倾斜 10情况下其动作性能仍能符合 5.5.15.5.4 要求。 5.6. 耐振性能 5.6.1. 过流继电器按正常位置安装，分别在相对机车的垂向、横向、纵向，在 150Hz 的振动频 率范围内，检查有无共振现象，如产生共振，应设法消除；不能消除时，则在该共振频率及其方向 振动 2h，过流继电器不应出现机械损伤、误动作、误显示，紧固件松动，触头弹跳等不良现象。 5.6.2. 过流继电器若无共振， 则按正常位置安装， 分别在相对于机车的垂向、 横向、 纵向承受 10Hz、 10ms 2的振动各 2h，不得 发生误动作、误显示、机械损伤和紧固件松动、触头弹跳等不良现象。 在振动条件下过流继电器按技术条件规定的要求，其动作值的振动误差不得超过10%。 %100 = 均值不受振动时的振动值平 均值不受振动时的动作值平振动时的动作值平均值 振动误差 5.6.3. 过流继电器按正常位置安装，相对于机车的纵向承受 50Hz、30ms 2的振动 2min，不得产 生误动作、误显示、机械损伤和紧固件松动、触头弹跳等不良现象。 5.7. 机械寿命 过流继电器在技术条件规定的动作电流作用下，其机械寿命不低于 210 4次。 5.8. 发热温度极限 过流继电器按正常位置安装，线圈通以额定工作制的额定电流，辅助联锁触头通以约定发热电 流，各导电部件在最高周围空气温度 24h 平均值下的发热温度极限见表 3。 5 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 表 3 导 电 部 件 名 称 发热温度极限， A 级绝缘 120 E 级绝缘 135 线 圈 B 级绝缘 145 铜或铜合金 115 发热温度不影响接触压力的触头 银或银合金 以不损害相邻部件为限 磷青铜或弹簧钢片构成的簧片触头 75 发热温度影响接触压力的触头 弹性插销座联接 75 紫 铜 或 黄 铜 95 镀 锡 100 用螺钉、铆钉紧固的导电联接 紫铜或黄铜 镀 银 105 过流继电器各部件允许温升为发热温度极限值与最高周围空气温度 24h 平均值(见表 1)之差。 表 3 规定的发热温度极限值适用于新的完好的过电流继电器。对于试验条件有差异时， 可以规定不同的发热温度极限值，但不超过表 3 值 10K。 5.9. 绝缘性能 5.9.1. 相比漏电起痕指数 过流继电器使用的绝缘材料必须具有相比漏电起痕指数(CTI)的测定值，用伏特数表示。绝缘材 料的 CTI 划分为以下四个组别： 绝缘材料组别 I： CTI600； 绝缘材料组别： 600CTI400； 绝缘材料组别a： 400CTI175； 绝缘材料组别b： 175CTI100。 过流继电器使用的绝缘材料其 CTI 值应不小于 175V。绝缘材料的 CTI 值是选择爬电距离的必要 依据。 5.9.2. 电气间隙、爬电距离 绝缘材料的CTI值符合5.9.1要求时， 过流继电器的电气间隙。 爬电距离应符合TBT1333-1996 中 5.12.2 表 10 要求。 5.9.3. 工频耐受电压 过流继电器应能承受表 4 所示工频试验电压(有效值)1min 无击穿和闪络现象。 6 表 4 额定电压 Ue V 施 加 部 位 试验电压 Ub V 12、15、24、48 500 110 1 500 220 2 000 500、750 1 000、1 500 相互绝缘的带电部分之间及对地 2.5Ue+2000 5.9.4. 冲击耐受电压 过流继电器耐受过电压水平与电路预期过电压控制水平相匹配，标志过流继电器耐受过电压水 平的冲击耐受电压试验值如表 5 所示。 表 5 额定电压 Ue (V) 冲击耐受试验电压(峰值)Up V 12、15、24、48 800 110 2 500 220 4 000 500 6 000 750 8 000 1 000 8 000 1 500 12 000 冲击电压波形如图 1 所示。 7 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 过流继电器的最小电气间隙与爬电距离大于或等于 5.9.2 规定时，则不必进行冲击耐受电压试 验。当绝缘材料等级划分不明，对电气间隙和爬电距离值有争议时，必须进行冲击耐受电压试验。 5.9.5. 冲击耐受电压试验的海拔修正 当进行 5。9.4 试验时，试验地点海拔不为 2 500m，则冲击耐受电压试验值应乘以修正系数。 修正系数根据海拔值不同按表 6 选取，当试验地点海拔介于表中二个海拔值之间时，允许用诙相邻 的两个海拔的修正系数按插入法进行折算。 表 6 海拔，m 0 500 1 000 2000 2 500 3 000 4 000 修正系数 1.345 1.26 1.205 1.066 1 0.938 0.832 5.9.6. 耐湿热性能 过流继电器按 GBT 2423.4 进行高温温度为 40的交变湿热试验 6 周期，试验后其绝缘性能 应能满足如下要求： a) 绝缘电阻值不低于表 7 要求。 8 表 7 额定电压 V 兆欧表等级 V 绝缘电阻值 M 110 及以下 500 1.0 220 500 1.5 500 500 1.5 750、1 000 1 000 2.0 1 500 2 500 2.5 b)能耐受 5.9.3 工频耐受电压试验要求。 5.9.7. 绝缘材料的起火危险性 过流继电器使用各种绝缘材料必须进行起火危险试验(灼热丝试验)。 灼热丝顶端温度以及它施加在试样上的持续时间应从表 8 中选取。 表 8 灼热丝顶端温度 试验持续时间 S 55010 65010 75010 85010 96015 301 对于必须承载载流部件和接地部件的绝缘材料(除陶瓷外)，灼热丝顶端的试验温度优先推荐按 960考核；对于不承载载流部件和接地部件的绝缘材料(除陶瓷外)一般可按 650考核。 5.9.8. 过流继电器出厂条件下的绝缘电阻值应由产品技术条件规定。 5.10. 通断性能 5.10.1. 主电路短时耐受电流能力 过流继电器主电路短时耐受电流能力应包括可能出现的短时过电流值(例如牵引电动机的环火 电流)及短时过电流作用时间两项，一般由机车规定。在没有特殊规定情况下，可用 8 倍额定电流 10s 进行试验，对于额定电流大于 630A 者允许适当降低作用时间；也可以用 20 倍额定电流 1 s 的 要求进行试验。 5.10.2. 辅助联锁通断能力 辅助联锁通断能力应满足表 9 要求。 9 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 表 9 约 通 断 能 力 电 寿 命 定 发 接 通 分 断 通断条件 热 电 流 A 电 压 V 电 流 A 时 间 常 数 ms 电 压 V 电 流 A 时 间 常 数 ms 次 数 电 压 V 电 流 A 时 间 常 数 ms 次 数 操 作 频 率 1h 2 5 10 20 121 6 15 30 60 0 121 0.5 1.25 2.5 5 50 180 次(间隔 5 s， 每次通电时间 0.51s) 110 0.2 0.5 1 2 50 210 4 600 5.11. 过流继电器的电子部件 过流继电器的电子部件应同时符合 TBT1394 有关要求。 5.12. 低温存放性能 过流继电器在-40长期存放后不应产生任何机械变形、 损伤、 产品性能仍应符合技术条件要求。 6. 试验方法 6. 试验方法 6.1. 试验方法有关标准 过流继电器的试验方法按照如下文件： a)TBT1333、TBT1394、TBT2762 规定及引用的有关标准试验方法； b)本标准规定的特殊试验方法； c)过流继电器产品技术条件中规定的特殊试验方法。 6.2. 试验参数允差 除非另有规定，记录在试验报告中的试验参数的偏差应符合 TBT13331996 中 6.2 规定的允 差范围内方能认为有效。然而在制造厂同意下试验可在比规定条件严酷的情况下进行也认为有效。 6.3. 互换性检查 整个产品应能互换，其内容包括安装孔、联接母线、接插件等。各零部件应能方便更换。 6.4. 弹性部件的耐老化试验 按 TBT13331996 中 6.4 要求进行。 6.5. 耐热试验 按 TBT13331996 中 6.5 要求进行。 6.6. 抗锈性能 按 TBT13331996 中 6.6 要求进行。 6.7. 电连接质量检查 10 电连接表面应清洁平整，无油脂与油漆污染、无电镀层发黑及毛刺等影响正常接触的因素 存在。电连接端子应能牢固连接，螺纹型紧固接线端子，其螺纹型紧固件拧紧力 矩应符合TBT13331996中5.4.2要求。 采用接插件的连接端子，其接触电阻应8m。在型式试验中应在插拔 200 次后检查其接触电 阻值。 6.8. 动作性能试验 6.8.1. 在型式试验中调整整定值的调节器在经过自最小整定值到最大整定值之间来回调节 200 次 以后，才正式调整整定值，进行动作性能等一系列型式试验。 6.8.2. 试验电流频率与额定工作电流频率一致，当试验条件不具备时，允许对脉流电器采用直流 电流来进行试验。 6.8.3. 动作值测试：先调整整定电流到达预期动作值，再接通电路进行测定。测定次数，型式试 验六次，每两次更换极性一次；例行试验两次，每次更换极性。 6.8.4. 固有动作时间测定可在常温下进行，记录自动作电流到达整定值起，到常闭触头刚打开时 的间隔时间。以六次测量值的平均值作为产品固有动作时间。 6.8.5. 进行 5.5.5 试验时，倾斜方向可以选定影响过流继电器动作值最严重的一个或两个方向， 假如不能确定哪个方向的影响最严重时，则应在前、后、左、右各个方向进行检查。 6.9. 耐振试验 6.9.1. 在无电情况下进行 5.6.1、5.6.2、5.6.3 试验。 6.9.2. 在 5.6.2 试验中选择 12 个最严重的方向检查整定值振动条件下的误差。 6.10. 温升试验 温升试验外接导线除有特殊规定者外，推荐按 TBT13331996 中 6.11.6 表 26 要求取用。 6.11. 相比漏电起痕指数 用产品生产中使用的，由同一厂家同批生产的绝缘材料制备的试样测试。关于 CT1 测试设备， 标准电解液的制备，试验程序等详见 GB4207。 6.12. 电气间隙，爬电距离的测量 按 GBT14048.1 要求进行测量。 6.13. 冲击耐受电压试验 按 TBT13331996 中 6.12.2 进行。 6.14. 耐湿热试验 按 TBT13331996 中 6.12.4 进行。 6.15. 灼热丝试验 用产品生产中使用的，由同一厂家同批生产的绝缘材料制备的试样测试。按 GB 5169.4 规定的 11 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 试验设备、预处理、试验过程和试验结果评定标准进行。 6.16. 机械寿命试验 机械寿命试验应在动作电流作用下进行，带有自锁机构及恢复线圈的应用恢复线圈脱扣；带有 自锁机构，无恢复线圈的应用人工脱扣。 机械寿命试验和辅助联锁电寿命试验一起进行。 6.17. 通断能力试验 6.17.1. 过流继电器若直接从机车电路取得信号，应按机车要求的短时耐电流能力进行试验。 若是通过传感器取得信号，则该继电器和配套的传感器一起按机车所要求的短时耐电流能力进 行试验。试验后各部件应无损伤、变形、误显示等不良现象。 6.17.2. 辅助联锁触头通断能力试验应在常闭触头上进行。试验后应不产生熔焊，机械和绝缘件基 本上无损伤，无需维修就能耐受两倍额定电压的耐电压强度试验。在通断能力与电寿命试验后，产 品应能进行两次动作电流(整定值电流)下的空载操作试验，能正常动作。最后进行温升试验，温升 值不超过 5.8 允许值 10K 或仍符合“不损害相邻部件为限”的要求。 7. 试验规则 7. 试验规则 7.1. 试验分类 试验分为型式试验、例行试验、装车运行试验和研究性试验。 7.2. 型式试验 7.2.1. 在下列情况之一时应进行型式试验 a)新产品试制完成时； b)转厂生产的产品试制完成时； c)停产 5 年以上重新生产时； d)产品的结构，工艺或材料的改变可能影响到过流继电器某些性能时，则应部分或全部进行型 式试验； e)经常生产的产品应定期(35 年)进行型式试验； f)国家质量检验部门提出进行型式试验要求时。 7.2.2. 型式试验样品抽样法 进行 7.2.1 a)d)、f)项试验时，被试产品一般不少于两台，每项型式试验项目都应合格。 进行 7.2.1e)项试验时，被试产品应从例行试验合格的产品中任意抽出，数量为 24 台，机械 寿命试验可仅在两台上进行，短时耐受电流能力试验可经有关部门认可允许延长试验间隔时间，具 体由产品技术条件规定。 试验中如有某项要求在抽样产品上都不合格，则作不合格论。如有一台产品的某一项不合格， 则应另取抽样数两倍的产品对此项进行复试，若仍有一台不合格，则作不合格论。 7.2.3. 型式试验内容 12 型式试验的项目应包括本标准中所有技术要求及产品技术条件规定的特殊项目(见表 10)。 表 10 检 验 项 目 条 款 型式试验 例行试 验 备 注 外观检查、技术参数、外形尺寸、安 装尺寸是否符合图样要求 5.3.1 产品互换性检查 5.3.2 一 般 性 检 查 专用工具检查 5.3.3 弹性部件的耐老化性能检查 5.4.1 a) 耐湿性能检查 5.4.1 b)、5.9.6 耐热性能检查 5.4.1 c) 抗非正常热和着火危险性检查 5.4.1d