T-ZZB 0150-2021 多功能转换开关

T/ZZB0150—2021代替T/ZZB0150—2016多功能转换开关浙江省品牌建设联合会发布IT/ZZB0150—2021前言 12规范性引用文件 13术语、定义、符号及代号 14产品型式及特性 25基本要求 36技术要求 47试验方法 88检验规则 9标志、包装、运输及贮存 T/ZZB0150—2021本文件依据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》给出的规则起草。本文件代替T/ZZB0150－2016《多功能转换开关》，与T/ZZB0150－2016相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：——1中扩大了约定发热电流Ith不超过20A的范围要求。——删除4.2产品型号及其含义——修订4.3.1增加了约定发热电流Ith15A、20A的规格。——4.3.2中删除了动作时序对主轴旋转角速度的限定条件。——修订5.2，规定材料和表面处理的环保要求。——增加了工艺与装备。——修订5.3，检测设备的要求。——修订6.3.2，删除接线端子形式。——修订6.4.9，短路保护电器额定电流值的规定。——7.3.3中增加了温升试验前后测试接线端子电压降的要求。——修订7.3.6，增加了绝缘电阻的测量方法。——9.1中增加了开关标识的要求。——修订9.2，规定包装应满足的环保、防潮、防震要求。——修订10，提高了质保要求，并规定了客户投诉的响应时间。——删除附件A、附件B。本文件由浙江省浙江制造品牌建设促进会提出并归口。本文件由宁波市标准化研究院牵头组织制订。本文件主要起草单位：宁波耀华电气科技有限责任公司。本文件参与起草单位（排名不分先后宁波市标准化研究院、浙江省低压电器产品质量检验中心、宁波市电工电气行业协会、浙江省宁波奇尔达电气有限公司、上海西门子高压开关有限公司。本文件主要起草人：刘坚钢、王竞如、张金龙、姚波、李家康、毛建法、董德民。本文件评审专家组长：张正。本文件由宁波市标准化研究院负责解释。本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：——2016年首次发布为T/ZZB0150-2016；——本次为第一次修订。T/ZZB0150—20211多功能转换开关本文件规定了多功能转换开关（以下简称转换开关）的术语、定义、符号及代号、产品型式及特性、基本要求、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输及贮存和质量承诺。本文件适用于交流50Hz或60Hz、额定电压不超过400V、直流电压不超过220V，作电气控制线路（控制电磁线圈）转换用途的直接传动式开关以及直接起动主开关储能机构电动机的转换开关。2规范性引用文件下列文件中的有关条款通过本文件的引用而成为本文件的条款。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/T2423.1电工电子产品基本环境试验规程第2部分：试验方法试验A:低温GB/T2423.2电工电子产品基本环境试验规程第2部分：试验方法试验B:高温GB/T2423.4电工电子产品基本环境试验规程第2部分：试验方法试验Db：交变湿热(12h+12h循环)GB/T2423.10环境试验第2部分：试验方法试验Fc:振动（正弦）GB/T2423.17电工电子产品基本环境试验规程第2部分：试验方法试验Ka:盐雾GB/T2828.1计数抽样检验程序第1部分：按接受质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划GB/T2900.18电工术语低压电器GB/T4207固体绝缘材料耐电痕化指数和相比电痕化指数的测定方法GB/T5169.10电工电子产品着火危险试验方法第10部分：灼热丝/热丝基本试验方法灼热丝装置和通用试验方法GB/T13384机电产品包装通用技术条件GB/T14048.1低压开关设备和控制设备第1部分：总则GB/T14048.3低压开关设备和控制设备第3部分：开关、隔离器、隔离开关以及熔断器组合电器GB/T14048.5低压开关设备和控制设备第5-1部分：控制电路电器和开关元件机电式控制电路GB/T17196连接器件连接铜导线用的扁形快速连接端头安全要求GB/T26572电子电气产品中限用物质的限量要求GB/T1019家用和类似用途电器包装通则3术语与定义GB/T14048.1、GB/T14048.3、GB/T14048.5、GB/T2900.18所界定的以及下列术语与定义适用于本文件。3.1T/ZZB0150—20212转换开关commutationswitch在交流或直流电路控制中，根据主轴旋转的规定角度位置，使不同的触头元件实现接通或分断；在主开关的各种操作机构中，以控制分、合闸回路的切换、连锁和保护。3.2多功能转换开关multifunctionalcommutationswitch由相同接线端子的普通触头单元与各种时序触头单元构成，具有旋转任意角度形成不同的触头节点和通断功能。3.3转换开关触头commutationswitchcontact转换开关所有的各类触头在电气上是分开的，当主轴旋转到不同的角度位置时实现接通或分断，相邻触头间有足够的电气距离和爬电距离，在转动接触的情况下保持电路的连续性。转换开关的触头包括常闭和常开触头，在电气线路中，常闭触头为转换开关主轴在操作前接通的触头；常开触头为转换开关主轴在操作前分断的触头。3.4动作时序actionsequence转换开关的各类触头节点根据主轴旋转的相应角度位置，分别实现接通、分断以及动作的顺序。3.5操作行程、方向operationtravel、operationdirection从转换开关的操作主轴端的位置标记方向看，整个的操作过程按动作时序的规定，由起始角度开始顺时针或逆时针转动至终止位置。3.6操作力矩、角速度operationmoment、operationangularvelocity转换开关主轴的旋转操作力矩和旋转角速度。4产品形式及特性4.1产品形式转换开关可由不同节数的触头单元组成，最大组合节数可达26节，每节触头单元有一对或两对触头，为直接带动的转换式结构。转换开关各回路的触头单元均能承载相同的电流。4.2特性4.2.1基本参数转换开关的基本参数如下：a)约定发热电流(Ith)：10A、15A、20A；b)额定绝缘电压(Ui)：690V；c)使用类别：AC-21A、DC-23A、AC-15、DC-13；d)额定冲击耐受电压（Uimp4kV及以上；T/ZZB0150—20213f)额定限制短路电流(Iq)：2000A。各使用类别下的额定工作电压与额定工作电流见表1。表1对应使用类别下的额定工作电压（Ue）与额定工作电流（Ie）VA624.2.2动作时序在转换开关触头及各类时序触头的动作应符合客户要求的动作时序。4.2.3额定工作制为8小时工作制。5基本要求5.1设计研发5.1.1转换开关的设计研发应采用数据管理平台系统（PDM）,实现对产品相关的数据、过程、资源一体化集成管理，以加快产品的查询、变更设计和通用化设计。5.1.2应采用三维辅助设计软件（如：Pro/E、UG、SolidWorks等）对产品进行计算机辅助设计；建立和完善产品触头组合模块的数据库，满足用户对开关不同动作时序的要求。5.2材料5.2.1原材料及表面处理的有害物质的限量要求应符合GB/T26572的规定。5.2.2绝缘材料的材料组别应不低于Ⅲa级。5.3工艺与装备5.3.1绝缘件注塑使用自动或半自动注塑设备，并应配备机械手出料和去浇口。5.3.2多工步冲压成型的触头零件，应采用级进模冲压。5.4检测能力5.4.1应具备绝缘材料的抗拉强度、硬度及阻燃等级的检测设备。5.4.2应具备金属材料的抗拉强度、硬度及镀层厚度的检测设备。5.4.3应具备三坐标、投影仪等影像尺寸检测设备。T/ZZB0150—202145.4.4应具备动作时序、温升、介电性能、绝缘材料阻燃等级、盐雾试验箱、高低温试验箱等检测设6技术要求6.1正常工作环境和安装条件6.1.1环境温度环境温度要求如下：a)周围环境温度上限为＋40℃;b)周围空气温度24h的平均值不超过＋35℃;c)周围环境温度下限为－5℃。6.1.2海拔安装地点的海拔应不超过2000m。6.1.3大气条件大气相对湿度在周围空气温度为＋40℃时不超过50%，在较低温度下，可以有较高的相对湿度，最湿月的月平均最大相对湿度为95%，同时该月的月平均最低温度为＋25℃,并考虑到因温度变化发生在产品表面上的凝露必须采取措施。6.1.4污染等级转换开关周围环境的污染等级最高为3级。6.1.5安装条件6.1.5.1安装场合转换开关应安装使用在无爆炸危险的场合，且周围介质中腐蚀气体的浓度不足以破坏电接触的可靠性和绝缘强度。6.1.5.2安装类别转换开关的安装类别为Ⅲ类。6.2外观6.2.1绝缘零、部件绝缘零、部件外壳应无开裂、形变和缺料等现象。6.2.2金属零、部件金属零、部件表面应有可靠的防蚀层，防蚀层应光洁，不得有裂纹、覆盖层不匀及脱离现象。6.2.3主轴标记T/ZZB0150—20215操作主轴上的位置标记应对应于所有触头单元中的旋转触头在动作时序的起始位置。6.3结构6.3.1电气间隙、爬电距离及材料组别6.3.1.1电气间隙应不小于GB/T14048.1中表13中额定冲击耐受电压下对应的情况A（非均匀电场）所列的值。6.3.1.2爬电距离应不小于GB/T14048.1中表15中额定绝缘电压下对应的情况A（非均匀电场）规定的相应材料组别下的对应值。材料组别以相比漏电起痕指数（CTI）值的范围划分：——材料组别I600≤CTI——材料组别Ⅱ400≤CTI＜600——材料组别Ⅲa175≤CTI＜4006.3.2接线端子6.3.2.1结构接线端子应具有良好的电接触及与载流部件相应的载流能力，能满足预期使用要求的机械强度和耐腐蚀性能，在其正常使用时，应性能可靠。6.3.2.2连接导线的能力接线端子连接导线的允许截面为0.5mm²~2.5mm²。6.3.2.3接线端子标识接线端子应有正确而清晰的标识。6.3.3耐高低温性能开关应具有耐受最低-40℃、最高+55℃的极限温度的性能。6.3.4耐盐雾性能开关应能耐受中性盐雾试验48h而不影响开关的操作功能。6.3.5振动开关承受加速度不大于10m/s²的振动下，不影响操作功能。6.3.6耐非正常热和火用于固定载流部件的绝缘材料应满足960℃灼热丝试验，其他绝缘材料应满足650℃灼热丝试验。6.4性能6.4.1操作6.4.1.1操作灵活性转换开关的主轴应操作灵活、动作可靠，中途无卡滞或停顿现象6.4.1.2操作力矩T/ZZB0150—20216转换开关主轴的操作力矩范围为0.20Nm～0.68Nm，触头单元的节数与主轴操作力矩的关系见图1。注：每增加一节触头单元，操作力矩的增加值应不超过0.02Nm。图1主轴操作力矩6.4.1.3动作时序在整个操作过程中，各节点的普通触头及各类时序触头应按照各自的规定时序接通或分断，应符合4.2.2的规定。6.4.2温升各部件的温升应不超过表2的规定。表2温升K6.4.3工频耐受电压转换开关应能承受交流2000V（有效值）、历时1min的工频耐压试验而无击穿、闪络现象。6.4.4额定冲击耐受电压（Uimp）应能承受交流4kV（峰值）的冲击耐受电压。6.4.5耐湿热6.4.5.1应具有耐交变湿热环境的能力，湿热试验的严酷等级为55℃,循环次数：6次。6.4.5.2交变湿热试验后，其绝缘电阻应不小于1.5MΩ,并能承受交流1000V、历时1min的工频耐压试验。6.4.6短路特性6.4.6.1额定短时耐受电流（Icw）应能承受额定短时耐受电流为120A，持续通电时间为1s。6.4.6.2额定短路接通能力（Icm）额定短路接通能力为50A。注：50A为约定发热电流(Ith)为10A时的值，对于Ith为15A、20A时，该值由制造商确定。T/ZZB0150—202176.4.7额定限制短路电流（Iq）转换开关的额定限制短路电流为2000A，短路保护电器（SCPD）为具有开关的约定发热电流（Ith）相同额定电流值的RT14gG熔断器。6.4.8接通和分断能力6.4.8.1使用类别：AC-21A、DC-23A的额定接通和分断能力见表3。6.4.8.2使用类别：AC-15、DC-13在正常条件下的接通和分断能力见表4、表5。6.4.8.3转换开关正常条件下的接通和分断电路时，应正确可靠无失误。表3使用类别AC-21A、DC-23A的额定接通和分断能力I/IeAU/UeVIc/IeAUr/UeV5244表4使用类别AC-15、DC-13在正常条件下的接通和分断能力I/IeAU/UeVIc/IeAUr/UeV1111111表5使用类别AC-15、DC-13在正常条件下接通和分断能力的操作循环次数和频率1623466.4.9非正常条件下的接通和分断能力使用类别AC-15、DC-13在非正常条件下的接通和分断能力见表6。表6非正常条件下的接通和分断能力I/IeAU/UeVI/IeAU/UeV66.4.10操作性能转换开关应在表7中相应使用类别规定的约定条件下接通与分断电流，并完成表8中规定的操作次数不损坏。T/ZZB0150—20218表7操作性能I/IeU/UeI/IeU/Ue11111111表8操作性能的循环次数6.4.11耐久性6.4.11.1机械耐久性机械耐久性以无载操作的循环次数表示。每小时操作次数为300次，一个闭合、分断往复操作为一次。转换开关的机械耐久性次数分为两个级别如下：a)N1级：30000次；b)N2级：100000次。6.4.11.2电气耐久性见表9，转换开关的电气耐久性次数分为两个级别：a)N1级：15000次；b)N2级：30000次。表9电气耐久性IUIUUeIeUe65IeUeIeUe67试验方法7.1试验准备试验准备如下：a)除本文件已有规定外，试验应按GB/T14048.3、GB/T14048.5中的规定进行；b)用于试验的转换开关应是新的、清洁的产品，并按照正常使用的状态进行安装；c)试验条件：环境温度＋15℃~+35℃,相对湿度25%～75%，气压86kPa～106kPa，除非有关项目的试验条件另有规定。7.2外观检查T/ZZB0150—20219目测检查开关符合6.2的规定。7.3结构要求试验7.3.1电气间隙、爬电距离及材料组别的测定7.3.1.1按GB/T14048.1中附录G的规定进行电气间隙和爬电距离的测量。7.3.1.2按材料供应商提供的参数，或以GB/T4207的方法测定支撑载流部件的绝缘材料相比漏电起痕指数（CTI）值确定材料组别。7.3.1.3测试结果应符合6.3.1的规定。7.3.2接线端子试验7.3.2.1接线端子机械过载力试验按GB/T17196中8.2的规定进行试验。7.3.2.2接线端子的插、拔力测试按GB/T17196中8.1的规定进行试验。7.3.3高低温耐受试验7.3.3.1按GB/T2423.1中的规定把样品放入试验箱中，将温度调节至－40℃,达到温度稳定后1h，取出样品检查绝缘零、部件无脆化、收缩。7.3.3.2将试品常温下放置1h，再按GB/T2423.2中的规定把样品放入试验箱中，将温度调节至＋55℃试验，达到温度稳定后1h，取出样品检查绝缘零、部件无热老化、膨胀。7.3.3.3试验后，将试品放置1h后验证：a)所有触头与转轴及与安装端面之间应能承受试验电压为1000V，历时1min的工频耐压试验；b)操作灵活性符合6.4.1.1的规定。7.3.4盐雾试验7.3.4.1按GB/T2423.17中的规定配置质量百分比浓度为5%±0.1%的氯化钠溶液，盐溶液的PH值在温度35℃±2℃时为6.5～7.2，试验箱内温度保持在35℃±2℃,试验周期按6.3.4的规定。7.3.4.2试验后，验证操作灵活性符合6.4.1.1的规定。7.3.5振动试验7.3.5.1将转换开关按正常使用状态的安装方式固定在振动试验台上，按GB/T2423.10中的规定进行径向振动试验。试验参数为：振动频率35Hz，加速度10m/s²,振动时间10min。7.3.5.2试验后，验证操作灵活性符合6.4.1.1的规定。7.3.6灼热丝试验按GB/T14048.1中8.2.1.11的规定进行，试验参数见表10，下列情况试验视作合格：a)无可见火焰，又无持续灼热；b)在灼热丝撤走后30s内，转换开关上的火焰与灼热熄灭；c)样品下的绢纸不应起火，松木板不应烧焦。T/ZZB0150—2021表10灼热丝试验℃s7.4性能要求试验7.4.1验证操作7.4.1.1操作灵活性用人力操作转换开关，感觉转换开关在旋转时的动作，能满足6.4.1.1的规定。7.4.1.2操作力矩测试采用（0～1）Nm的扭矩扳手测试转换开关主轴的操作力矩，能满足6.4.1.2的规定。7.4.1.3动作时序试验主轴从起始旋转至终止位置时，各类触头的动作应符合6.4.1.3中规定的动作时序。7.4.2温升试验按GB/Tl4048.5中8.3.3.3规定的选择接通触头最多的位置进行。试验时，同时接通的触头，必须一起试验。转换开关的温升应符合6.4.2的规定。7.4.3工频耐受电压试验7.4.3.1按GB/Tl4048.5中8.3.3.4的规定进行，试验参数按6.4.3的规定。试验部位如下：a)将所有触头连接在一起与主轴及与安装板之间；b)同极断开的触头之间；c)相邻的触头之间。7.4.3.2试验时应无绝缘击穿(内部或外部的)、闪络、泄漏电流明显增加或电压突然下降的现象。7.4.4冲击耐受电压试验7.4.4.1按GB/Tl4048.1中8.3.3.4的规定进行，试验参数按6.4.4的规定。试验部位如下：a)将所有触头连接在一起触头与转换开关主轴或安装板之间；b)同极断开的触头之间；c)相邻的触头之间。7.4.4.2试验设备校准输出1.2/50μs波形、峰值电压4kV,在上述部位正、负各5次。试验时应无绝缘击穿(内部或外部的)、闪络、泄漏电流明显增加或电压突然下降的现象。7.4.5耐湿热性能试验7.4.5.1按GB/T2423.4的规定进行，严酷等级按6.4.5.1的规定。7.4.5.2试验后，擦去试品表面的凝露，并验证：a)施加电压500V±10V，电化时间1min测量绝缘电阻，符合6.4.5.2的规定；T/ZZB0150—2021b)所有触头与开关转轴及与安装端面之间的工频耐压试验，符合6.4.5.2的规定。7.4.6短路特性试验7.4.6.1额定短时耐受电流（Icw）试验按GB/T14048.1中8.3.4.3的规定进行，试验参数见表11。表11额定短时耐受电流（Icw）试验试验电流IAs有效值比率n17.4.6.2额定短路接通能力（Icm）试验按GB/T14048.1中8.3.4.3的规定进行，试验参数见表12。——试验时，转换开关应无电气和机械的故障，不发生触头熔焊。——试验后，转换开关应能承载额定工作电流，并验证载流部件和操作部件的温升不超过6.4.2中表2的规定值10K；同时，所有触头与转轴及与安装端面之间应能承受试验电压为1000V，表12额定短路接通能力（Icm）试验试验电流IA有效值比率n57.4.7额定限制短路电流（Iq）试验按GB/T14048.5中8.3.4的规定进行，试验参数见表13，短路保护电器按6.4.7的规定。试验后，转换开关应动作灵活，同时，所有触头与转轴及与安装端面之间应能承受试验电压为1000V，历时1min的工频耐压试验。表13额定限制短路电流试验VA37.4.8接通和分断能力试验7.4.8.1使用类别为AC-21A、DC-23A的额定接通和分断能力试验按GB/Tl4048.3中8.3.3.3的规定，在开关结构与操作相同的多极元件上的一极上进行试验，试验参数按6.4.8中表3的规定。——试验时，转换开关应无电气和机械的故障，不发生触头熔焊，触头间持续燃弧、熔丝熔断。——试验后，转换开关应能承载额定工作电流，并验证载流部件和操作部件的温升不超过6.4.2中表1的规定值10K；同时，所有触头与转轴及与安装端面之间应能承受试验电压为1000V，7.4.8.2使用类别为AC-15、DC-13的正常条件下接通和分断能力试验T/ZZB0150—2021按GB/Tl4048.5中8.3.3.5的规定，在开关结构与操作相同的多极元件上的一极上进行试验，试验参数按6.4.8中表4、表5的规定。——试验时，转换开关应无电气和机械的故障，不发生触头熔焊，触头间持续燃弧、熔丝熔断。——试验后，所有触头与转轴及与安装端面之间应能承受试验电压为1000V，历时1min的工频耐压试验。7.4.9非正常条件下接通和分断能力试验7.4.9.1按GB/Tl4048.5中8.3.3.5的规定，在开关结构与操作相同的多极元件上的一极上进行试验，7.4.9.2试验时，转换开关应无电气和机械的故障，不发生触头熔焊，触头间持续燃弧、熔丝熔断。7.4.9.3试验后，所有触头与转轴及与安装端面之间应能承受试验电压为1000V，历时1min的工频耐压试验。7.4.10操作性能试验7.4.10.1按GB/Tl4048.3中8.3.4.1的规定，在开关结构与操作相同的多极元件上的一极上进行试验，试验参数按6.4.10中表7、表8的规定。7.4.10.2试验时，转换开关应无电气和机械的故障，不发生触头熔焊、触头间持续燃弧、熔丝熔断。7.4.10.3试验后，转换开关应能承载额定工作电流，并验证载流部件和操作部件的温升不超过6.4.2中表1的规定10K；同时，所有触头与转轴及与安装端面之间应能承受试验电压为1000V，历时1min的工频耐压试验。7.4.11耐久性试验7.4.11.1机械耐久性试验按GB/Tl4048.5中附录C的C.1、C.2的规定进行。每小时操作次数按6.4.11.1的规定，经制造厂同意，允许提高操作频率，并将试验时实际操作频率记入试验报告。——试验期间，转换开关的任何部件，不得发生机械故障，以致影响操作。——试验后，所有触头与转轴及与安装端面之间应能承受试验电压为1000V，历时1min的工频耐压试验。7.4.11.2电气耐久性试验按GB/Tl4048.5中附录C的C.3的规定进行。试验参数按6.4.11.2条的规定。——试验时，应不发生触头熔焊、触头间持续燃弧、接通电流失败及相邻触头产生飞弧。——试验后，所有触头与转轴及与安装端面之间应能承受试验电压为1000V，历时1min的工频耐压试验。7.5试验程序T/ZZB0150—2021表14试验程序123456789T/ZZB0150—2021表14（续）8检验规则8.1检验的分类转换开关的检验包括：b)常规试验；c)抽样试验。8.2型式试验8.2.1型式试验是用规定的试验方法验证转换开关是否符合产品标准的要求。8.2.2型式试验是转换开关研制投产前或产品转厂生产前，在样品试制完成后必须进行的定型试验，通常只需进行一次。但在正式生产后，因转换开关标准重新修订或在设计、结构、材料、工艺变更后可能影响产品性能时，则应重新进行有关项目的试验。8.2.3用作型式试验的样品，应是正式试制的典型规格样品，典型规格样品一般为触头单元为8节（触头形式为8常开、8常闭）的品种。8.2.4型式试验中任何一项试验若有样品不合格，则认为型式试验不合格。样品经消除缺陷和说明原因后，可进行该项目的再次试验，直至所有的试验项目都合格，方可认为型式试验合格。8.2.5型式试验程序及项目、顺序见表14。8.3常规试验8.3.1常规试验是产品出厂前，制造厂必须对转换开关逐台进行的试验