矿用隔爆兼本质安全型负荷中心用组合开关

Q/LB.□XXXXX-XXXX目次TOC\o"1-1"\h前言 II1范围 12规范性引用文件 13术语和定义 14隔爆型式与命名规则 15一般要求 26技术要求 37试验方法 88检验规则 99标志、包装、运输及贮存 11前言本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。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专利的责任。本文件由xxxxxxxxxxx提出并归口。本文件起草单位：本文件主要起草人：矿用隔爆兼本质安全型负荷中心用组合开关范围本文件规定了矿用隔爆兼本质安全型负荷中心用组合开关（以下简称组合开关）的术语和定义、命名规则、参数要求、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输及贮存。本文件适用于矿用隔爆兼本质安全型负荷中心用组合开关的生产及检验。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T191-2008包装储运图示标志GB/T2423.4-2008电工电子产品环境试验第2部分：试验Db：交变湿热(12h+12h循环)GB/T3836.1-2021爆炸性环境第1部分：设备通用要求GB/T3836.2-2021爆炸性环境第2部分：由隔爆外壳“d”保护的设备GB/T3836.4-2021爆炸性环境第4部分：由本质安全型“i”保护的设备GB/T4208-2017外壳防护等级（IP代码）GB/T8286-2017矿用隔爆型移动变电站GB/T11022-2020高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求GB/T13306-2011标牌GB/T14808-2016高压交流接触器、基于接触器的控制器及电动机起动器MT/T111-2011矿用防爆型低压交流真空电磁起动器MT/T661-2011煤矿井下用电器设备通用技术条件术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。隔爆型式与命名规则隔爆型式隔爆型式和标志：矿用隔爆兼本质安全型。产品防爆标志：Exdb［ibMb］ΙMb命名规则组合开关型号编制应符合MT/T154.2-2019的规定，命名规则符合以下内容:KJZF负荷中心用回路数额定电压（V）额定电流（A）设计序号组合开关隔爆兼本质安全型矿用开关一般要求参数要求组合开关的基本参数符合以下内容：额定电压:3300V；额定频率:50Hz；额定电流:六回路:3000A、四回路:2000A；允许电压波动范围:75%～115%；控制电源电压:220V、42V、12V；本安回路最高开路电压为:10.5V；本安回路最大短路电流为:5mA；每回路接触器回路电阻:≤200uΩ。使用条件组合开关在下列环境条件下应能正常工作：海拔不超过1000m；周围空气温度为:-20℃～40℃；周围空气相对湿度24h内平均值不超过95%(25℃时)；在有甲烷气体环境的矿井中；无破坏绝缘的气体或蒸汽的环境中；无显著摇动和冲击振动的地方；能防止滴水的地方；与水平面安装斜度不超过15°。保护功能要求组合开关应具有以下保护功能：短路保护；断相保护；主电路漏电闭锁保护；总线路保护；分支线路保护；瓦斯保护。技术要求外观要求应符合GB/T3836.2-2021、GB/T3836.4-2021、及按程序审定的图纸要求。机械性能真空接触器真空接触器主要机械特征符合以下内容：触头开距:3.5±0.5mm；超行程:1.5±0.5mm；合闸时间:≤100ms；分闸时间:≤100ms；触头合闸及分闸不同期性:≤2ms；主回路电阻:≤200μΩ。机械和电气联锁组合开关的主腔前门与隔离装置、高压联锁开关之间应设有可靠的机械联锁，只有当隔离装置、高压联锁开关处于断开位置时，主腔前门才能打开；当主腔前门打开后，以正常的操作方法不能使隔离装置、高压联锁开关闭合。此时，组合开关内部控制电源也处于断电位置，高压真空开关也不能合闸。隔离装置与驱动单元之间应有可靠的电气联锁，确保只有当驱动单元的控制电路断开时，隔离装置才能转换位置。高压真空开关在合闸位置时，组合开关的主腔前门不能打开。组合开关处于正常工作状态下，高压真空开关才能合闸。组合开关前门处于打开时，内部控制电源处于断电位置。“高压联锁开关”指装于组合开关内，与高压真空开关之间存在电气关系的控制开关。防爆性能应能满足GB/T3836.1、GB/T3836.2、GB/T3836.4的相关要求。电气性能应满足GB/T14808、MT/T661、GB/T8286的相关要求。温升要求在规定条件下，组合开关内绝缘线圈、与外部导线连接的接线端子及部件在空气中的温升极限不超过表2的数值。控制回路通以额定工作电压值，主回路通以额定工作电流，各种与发热有关的元件应选择在最大发热值。温升要求部位材料温升限值/K测量方法驱动单元进出线端紫铜镀银65热电偶法总线路接线柱镀镍65热电偶法变压器线圈E级绝缘80电阻法变压器线圈B级绝缘90电阻法介电性能工频耐压组合开关控制回路应能承受历时1min，交流50Hz正弦波工频耐压试验，并无击穿和闪络现象。其工频耐压试值符合表2、表3规定。控制回路工频耐压额定绝缘电压(Ui)工频耐压试验电压(交流有效值)Ui≤60V1000V60V<Ui≤300V2000V额定短时工频耐受电压设备最高电压试验电压值（有效值）相对地、相间断口3300V25kV27kV绝缘电阻应符合MT/T661-2011第5.3.3.3规定，绝缘阻值符合表4规定。绝缘电阻值条件绝缘电阻值MΩ≤60V220V3300V常温：2（0±5）℃相对湿度：50%～70%≥2＞20＞500温热试验后11.54湿热试验后数据，应作为合格与否的判断依据，3300V以上不作为绝缘电阻考核，只用介电性能考核。常温下的数据，可作为出厂检验数据，型式试验时不作为合格判断依据。本安电路要求本安参数应符合以下内容：Uo：10.5VACIo:AC5mACo：47μFLo：10mH。本安电路的电源与非本安电路应用变压器隔离（以下称为本安变压器），本安变压器应符合GB/T3836.4-2021第8.2.4条要求的规定,并规定为例行试验,本安变压器原副绕组间应有0.15mm铜泊作为屏蔽层，导线屏蔽直径1mm，屏蔽层与铁芯应接地，并能承受任何绕组与屏蔽层短路时的电流作用，在保护器动作之前不应损坏；本安变压器须增设熔断器保护，屏蔽层设置两根结构上分开的接地导线，与本安相关特殊元器件的耐压要求符合表5要求。与本安相关特殊元器件耐压要求实施部位试验电压有效值输入与输出绕组之间2500全部绕组与铁芯（屏蔽层）之间1000向本安电路供电绕组与其它绕组之间1500本安绕组之间500本安电路的电气间隙、爬电距离，技术要求符合GB/T3836.4第6.3、6.4条。本安接线端子与非本安接线端子间距离应不小于50mm,本安接线端子旁设“ib”标志；本安电路用导线采用蓝色且与非本安电路用导线分开布置。本安电路应采用蓝色导线与非本安电路导线分开，并单独捆扎。本安电路应通过GB/T3836.4-2021第10.1规定的火花点燃试验。本安电路的接线端子与非本安电路的接线端子距离大于等于50mm。电子保护双重化，元气件须老化筛选限流电阻功率在正常工作及故障状态下均不大于其额定值的2/3,印制线路板厚度1.6mm,线宽1.0mm,线厚0.35mm,调试后应喷涂两遍三防漆。产品外壳与本安电路元器件最高表面温度不大于150℃。隔离件耐压隔离光耦本安回路用端子与非安回路用端子直接应能承受交流50Hz、1500V工频耐压试验，历时1分钟无击穿和闪络现象，漏电流≤5mA。隔离继电器本安回路用端子与非安回路用端子直接应能承受交流50Hz、1500V工频耐压试验，历时1分钟无击穿和闪络现象，漏电流≤5mA。多路输出时，本安不共地使用。接触器性能动作性能组合开关在额定控制电源电压Ua的85%～110%之间热态范围内任何值组合开关应能可靠吸合，释放电压不高于控制电源电压的75%不低于控制电源电压的10%。额定关合、开断能力真空接触器的额定关合和开断能力应按表6规定。关合开断时不得有过度的触头烧蚀和过分明显的火光。关合开断要求使用类别开关开断最小额定开断电流最大额定开断电流I/IecosΦ次数I/IecosΦ次数I/IecosΦ次数AC-38.00.351000.20.152580.3525AC-410.00.351000.20.152580.3525过载电流耐受能力真空接触器和隔离开关过载电流耐受能力，应符合表7规定。过载电流耐受试验条件试验电流（A）试验持续时间（S）15×Ie18×Ie2额定短时电流和额定峰值耐受电流真空接触器短时耐受电流和额定峰值耐受电流试验要求符合表8内容。额定短时和额定峰值耐受电流试验条件额定短时耐受电流额定峰值耐受电流Ik（A）持续时间（S）Ip（A）持续时间（S）10Ie22.5×10Ie>0.3额定短路开断电流额定短路开断电流应符合表9内容。额定短路开断电流使用类型短路开断电流（A）cosΦ次数AC-440000.153总线路保护短路保护符合GB/T8286-2017要求。短路电流整定值按额定电流值的倍数整定，分为3～10倍、步长为1，短路电流为整定值的1.2倍时，动作时间不大于0.1s，整定误差为±10%。过载保护过载电流整定值按额定电流值In的倍数整定，分为0.2～1.0倍，步长为0.1；其动作时间与过载电流成反时限特征，见表10。过载保护值实际/整定电流≤1.051.21.526动作时间s∞＜120＜60＜20可返回时间>8漏电及漏电闭锁保护组合开关的漏电保护性能符合GB/T8286-2017,见表11。漏电保护性能主电路额定电压（KV）单相漏电整定值（KQ）1KΩ动作电阻时动作时间ms3.350≤200当组合开关回路对地绝缘电阻降低到表12动作值时，应实现回路漏电闭锁，当对地绝缘电阻上升到动作值的1.5倍时，应能自动解除回路漏电闭锁。回路漏电闭锁主电路额定电压（KV）单相漏电闭锁整定值(KΩ)3.3100+20%过压、欠压保护当线路电压≥115%系统标称电压时，发出过压信号；当线路电压≤75%系统标称电压时，发出欠压信号。分支线路保护分支线路保护的短路保护特性如表13所示。分支线路保护的短路保护特性整定电流倍数动作时间起始状态复位方式时间8～100.2s～0.4s冷态断电或手动分支线路保护过载保护特性、断相、不平衡保护特性于表14、表15所示。分支线路过载保护过电流/整定电流动作时间起始状态复位方式1.052h不动作冷态-1.25min＜t＜20min热态断电或手动1.51min＜t＜3min热态68s≤t≤16s冷态分支线路不平衡保护特性过电流／整定电流动作时间min起始状态复位方式任意两项第三项1.00.9不动作冷态-1.050＜3热态断电或手动分支线路保护的漏电闭锁保护功能，当主电路对地绝缘电阻降低到表16整定值以下时，应实现主电路漏电闭锁，当上升到解锁电阻值时，应解除主电路漏电闭锁。漏电闭锁保护值主电路额定工作电压V单相漏电闭锁整定值KΩ动作值允许误差%解锁电阻值KΩ3300100+20≤1.5闭锁值显示功能要求显示分合闸，工作电压、工作电流，故障时显示故障状态，并有记忆功能，显示内容应与实际工作状态一致。双速切换要求自动切换，当负荷电流降至整定值以下，所控电机由低速自动切换到高速。切换的电流值可在75%～120%的额定电流范围内选择，步长1%。时间切换，在低速运行时间达到设定值后，所控电机由低速自动切换到高速。切换延时时间小于等于1～20s可调，误差±5%。组合开关分支线路双速切换时间：低速切换到高速转换时间≤150ms。瓦斯闭锁保护瓦斯保护功能接口在接收瓦斯传感器送来的开关量信号时，组合开关保护并输出开关量信号。设置中不得关闭此保护功能。通讯功能信号接口：RS485（非安信号）接口路数：1路；传输方式：主从式、半双工、RS485；传输速率：1200bps或2400bps或4800bps或9600bps（由软件设定）；最大传输距离：10m；信号工作电压峰峰值：2-12V。以太网电口：RJ45（非安信号）接口数量：1路；传输方式：全双工TCP/IP电信号传输；传输速率：10/100Mbps自适应；信号工作电压峰峰值：1V～5V；最大传输距离：10m。试验方法试验项目及方法符合表17内容。试验项目及方法序号试验项目技术要求试验方法1外壳静压试验压力为1MPa,60s不渗漏不变形为合格GB/T3836.2-2021第15.2.3.2条2外观、结构、防爆参数、警告标志检查GB/T3836.2-2021、GB/T3836.4-2021、产品图纸GB/T3836.2-2021、GB/T3836.4-2021、产品图纸3接地装置GB/T3836.1-2021第15章GB/T3836.1-2021第15章4密封圈耐热、耐寒试验GB/T3836.1-2021第26.8、26.9条GB/T3836.1-2021第26.8、26.9条5引入装置夹紧、密封性能、机械强度试验GB/T3836.1-2021附录A、GB/T3836.2-2021附录CGB/T3836.1-2021附录A.3.1.1、GB/T3836.2-2021附录C6观察窗冲击、热剧变试验GB/T3836.1-2021第26.4.2、26.5.2条GB/T3836.1-2021第26.4.2、26.5.2条7外壳、引入装置冲击试验GB/T3836.1-2021第26.4.2条GB/T3836.1-2021第26.4.2条8外壳耐压及内部点燃的不传爆试验GB/T3836.2-2021第15章GB/T3836.2-2021第15章9机械特性试验本文件6.2GB/T14808第6.10.1条10温升试验本文件6.5GB/T11022第7.5条GB/T14808第6.5条11最高表面温度试验MT/T661-2011第5.2.9条GB/T3836.1-2021中26.5.1.312交变湿热试验MT/T661-2011第5.4.1条GB/T2423.4-200813介电性能试验本文件6.6GB/T11022第7.2条14隔离件耐压试验本文件6.7.9GB/T3836.4第10.3条15本安参数检验本文件6.7.1用计量合格的仪表进行参数测量16本安电路电气间隙、爬电距离本文件6.7.3GB3836.4第6.2、6.3条17本安电路火花点燃试验本文件6.7.5GB/T3836.4第10.1条18本安腔外壳防护等级GB/T4208-2017中IP54的要求GB/T4208中相关试验方法19介电强度试验本文件6.7.6GB/T3836.4第10.3条20接线腔电气间隙、爬电距离GB/T3836.3-2021第4.3、4.4条GB/T3836.3-2021第4.3、4.4条21组合开关机械及电气联锁试验本文件6.2.2按实际操作检查22动作性能试验本文件6.8.1GB/T14808第4.9条23额定关合与开断能力试验本文件6.8.2GB/T14808第6.102条24过载电流耐受能力试验本文件6.8.3GB/T11022第7.6条25额定短时电流和额定峰值耐受电流试验本文件6.8.4GB/T14808第6.6条26额定短路开断电流试验本文件6.8.5GB/T14808第6.6条27总线路短路保护试验本文件6.9.1GB/T8286-2017第12.2.1.2条28总线路过载保护试验本文件6.9.2GB/T8286-2017第12.2.1.2条29总线路漏电及漏电闭锁保护试验本文件6.9.3GB/T8286-2017第12.2.1.3条30总线路过压、欠压保护试验本文件6.9.4GB/T8286-2017第12.2.1.4条31分支线路短路保护性能试验本文件6.10.1MT/T111第8.2.13条32分支线路过载保护、断相保护性能试验本文件6.10.2MT/T111第8.2.12条33分支线路漏电闭锁保护试验本文件6.10.3MT/T111第8.2.14条34显示功能试验本文件6.11给组合开关加上模拟信号,显示屏上状态显示应与实际故障相符。35双速切换时间试验本文件6.12MT/T111第8.2.10条36瓦斯闭锁保护试验本文件6.13施加模拟瓦斯传感器的开关量信号至功能接口，使保护箱保护动作，并检查设置37通信功能试验本文件6.14RS485接口通过仿真线与RS485转换器连接，运行计算机上串口调试软件，设置波特率，收发数据，在两台设备之间能可靠稳定的接收发送数据，从示波器上观察RS485传输线上信号的波形应无畸变；设备的以太网电口接计算机电口，计算机PING起动器的IP地址，收发数据应正常。38变压器型式试验本文件6.7.2GB/T3836.4中第8.2.4条39变压器例行试验本文件6.7.2GB/T3836.4中第11.2条检验规则检验分类分为出厂检验与型式检验。出厂检验出厂检验作为组合开关生产的后续工序，须对每台产品逐一进行检验，经检验合格，附有产品质量合格证方可出厂。进行出厂检验的组合开关，应符合全部出厂检验项目的要求，否则需返修，直至合格，无法修复的应予报废。出厂检验项目符合表18的内容。型式检验组合开关在下列情况之一时，应进行型式试验：当组合开关的样机试制完成后；当组合开关的结构、工艺或材料有更改，而这些更改可能影响其性能时；当组合开关转厂生产重复试制完成后及停止生产三年以上再次生产时；国家认可的质量监督检验部门提出进行型式试验要求时。用作型式检验的组合开关必须是结构、制造、材料等符合设计要求的正式试制样机，每个试验项目不少于两台，所有试验项目都能通过和所有承受试验的试品都合格，则认为组合开关的型式检验合格，否则必须分析原因，采取技术措施，甚至改进设计、工艺等，重新进行试验，直至型式检验合格。型式检验项目符合表18的内容。检验项目序号检验项目出厂检验型式检验1外壳静压试验√-2外观、结构、防爆参数、警告标志检查√√3接地装置√√4密封圈耐热、耐寒试验-√5引入装置夹紧、密封性能、机械强度试验-√6观察窗冲击、热剧变试验-√7外壳、引入装置冲击试验-√8外壳耐压及内部点燃的不传爆试验-√9机械特性试验√√10温升试验-√11最高表面温度试验-√12交变湿热试验-√13介电性能试验√√14隔离件耐压试验☆√15本安参