电气设备基础标准及防护等级

1、电气设备根底标准及防护等级第1讲彳谓IP防护等级提供：中国工控网 浏览次数：7892IPINTERNATIONALPROTECTION护等级系统是由IECINTERNATIONALELECTROTECHNIGADMMISSIO也起草.将电器依其防尘防湿气之特性加以分级.这里所指的外物含工具,人的手指等均不可接触到电器内之带电局部,以免触电.IP防护等级是由两个数字所组成,第1个数字表示电器离尘、预防外物侵入的等级,第2个数字表示电器防湿气、防水侵入的密闭程度,娄字越大表示其防护等级越高,两个标示数字所表示的防护等级如表一及表二表一：第一个标示特性号数字所指的防护程度第一个标示数字防护等桀定义0

2、没有防护对外界的人或物无特殊防护1预防大千5口的的固体物体侵入预防人体如手掌因意外而接触到电器内部的事件.预防较大尺寸直径大于5口丽的外物侵入.2预防大于12所的固体物体侵入预防人的手指接触到电器内部的零件预防中等尺寸直径大12M的外物侵入.3预防大千2.5nm的固体物体侵入预防直径或厚度大于2,5所的工具、电线或类似的细节小外物侵入而接触到电器内部的事件口4预防大于LJim的固体物体侵入预防直径或厚度大干丽的工具电线或类似的细节小外物侵入而接触到电器内部的零件.5防尘完全预防外物侵入,虽不能完全预防灰尘进入,但侵入的灰尘量并不会影响电器的正常工作.6防尘完全预防外物侵入,且可完全预防灰尘进入

3、U门表二：第二个标示特性号数字所指的防护程度第二个标示数字防护等级定义0没有防护没有防护1预防滴水侵入垂直滴下的水滴如凝结水对电器不会造成有害影响,2倾斜16度时仍可预防湎水侵入当电器由垂直倾斜至15度时,滴水对电器不会造成有害影响3预防喷泗的水侵入防雨,或预防与垂直的夹角小干的度的方向所：喷洒的水进入电器造成搅害.4预防飞溅的水侵入预防各方向飞溅而来的水进入电器造成损恚“5预防喷射的水侵入预防来自各方向由喷喷射出的水进入电器造成损害口6预防大浪的侵入装设于甲板上的电器,预防因大浪的彳旻袭而进入造成损坏.7预防浸水时水的侵入电器浸在水中一定时间或水压在一定的标准以下能保证不因进水而造成损坏,E

4、预防漂浮时水的侵入电器无限期的漂浮在指定水压的状况下,育蹄保不因进水而造成损黑电气设备根底标准及防护等级第2讲继电保护及自动化产品电磁兼容性标准提供：中国工控网 浏览次数：5934目前,在继电保护及自动化行业领域内,越来越多的生产制造企业意识到电磁兼容对产品的质量影响,电力用户对入网产品的电磁兼容性也提出了越来越高的要求.因此,像许继、四方、南瑞和南自行业领军企业以及ABB施而t德、Sel等国际公司都在自己的企业标准中提出了对产品的电磁兼容性进行全面的检测,以提升产品在市场的核心竞争力.为了让电力用户及电力制造企业对目前的继电保护及自动化产品的电磁兼容性标准要求有一个更好的了解,国家继电器质量

5、监督检验中央将出版发行的?电磁兼容测试导那么?,下面简单介绍相关标准的内容.继电保护及自动化产品的电磁兼容性要求根本上分为两大局部：电磁敏感度(electromagneticsusceptibility,简称EMS心口电磁干扰(electromagneticinterference,简称EMI).其中EMS包括：1)振荡波抗扰度(IEC60255-22-1:1988(GB/T14598.13-1998)2)静电放电(ESD肮扰度(IEC60255-22-2:1996(GB/T14598.14-1998)3)射频电磁场辐射抗扰度(IEC60255-22-3:1989(GB/T14598.9-19

6、95)4)电快速瞬变/脉冲群抗扰度(IEC60255-22-4:1992(GB/T14598.10-1996)5)浪涌(冲击)抗扰度(IEC60255-22-5:2002)6)射频场感应的传导骚扰抗扰度(IEC60255-22-6:2001)7)工频抗扰度(IEC60255-22-7:2003)8)工频磁场抗扰度(IEC61000-4-8:1998(GB/T17626.8-1998)9)脉冲磁场抗扰度(IEC61000-4-9:1993(GB/T17626.9-1998)10)阻尼振荡磁场抗扰度(IEC61000-4-10:1993(GB/T17626.10-1998)11)电压暂停,短时中断

7、和电压变化抗扰度(IEC61000-4-11:1994(GB/T17626.11-1999)12)谐波和谐间波抗扰度(IEC61000-4-13)EMI包括：2)电压波动与闪烁(IEC61000-3-3(GB17625.2:1999)3)射频传导发射限值(IEC60255-25(GB/T14598.16)4)辐射发射限值(IEC60255-25(GB/T14598.16)各项标准的试验等级要求及试验方法(1)振荡波抗扰度(IEC60255-22-1:1988(GB/T14598.13-1998)振荡波分为非重复性的振铃波和重复性的阻尼振荡波两种形式.单次冲击的暂态振荡称为“振铃波,它是由电源和

8、限制线的开关切换或雷击引起,可能呈现在设备端口上.阻尼暂态振荡波称为“阻尼振荡波,出现在设备端口上的阻尼振荡波,是由电厂、高中压变电站及重工业设备的电弧再放电或切换产生的.振荡波抗扰度也就是传统上常讲的1MHz100kHz振荡波试验.(2)静电放电(ESD)抗扰度(IEC60255-22-2:1996(GB/T14598.14-1998)一般带静电的物体进行放电时会产生放电电流,这个电流会产生短暂的强度很大的电磁场.放电时产生短暂的放电电流和相应的电磁场可能引起电气、电子设备的电路发生故障,甚至损坏.该试验的目的就是检验电气、电子设备在遭受这类静电放电骚扰时的性能.静电放电分为接触放电和空气放

9、电,试验等级见表1.工一接触放电等技等战峡喷电KkV1A*to24力43eS4B4j$X得趾X打定片为开放的b读基图曜专用设鲁的烧他弋密以现俎肩果携更了育F表粽中的电瓯幅可俄需由Q19*依g 接触放电是优先选择的试验方法,空气放电那么是用在不能使用接触放电的场合中.每种试验方法的电压列于表1中,由于试验方法的差异,每种方法所示的电压是不同的.两种试验方法的严酷程度并不表示是相等的.(3)射频电磁场辐射抗扰度(IEC60255-22-3:2000;(GB/T14598.9-2002)电磁辐射有一些来自于有意产生的电磁辐射源,如维修和保安人员操作着的小型手持无线收发机、固定的无线电播送电视台的发射

10、机和各种工业电磁源；另外还有一些来自于无意产生的寄生辐射源,例如电焊机、晶闸管整流器、荧光灯、感性负载的开关操作等等.电磁辐射对大多数电子、电气设备会产生一定的影响,轻那么使设备性能、功能暂时降低或丧失,重那么造成永久性损坏.试验等级见表2.1 12 33 10乂轴定gortRnwqTcom表中给出了未调制信号的场强.作为试验设备,要用1kHz的正弦波对未调制信号进行80%勺幅度调制来模拟实际情况.(4)电快速瞬变/脉冲群抗扰度(IEC60255-22-4:1992(GB/T14598.10-1996)重复性快速瞬变试验是一种将由许多快速瞬变脉冲组成的脉冲群耦合到电气和电子设备的电源端口、信号

11、和限制端口的试验.试验要点是瞬变的短上升时间、重复率和低能量.试验等级见表3.T更.f料；刖-,J75一小：小匚口.,但卜旧江电4睚iV_正二111f7iV的中xH:5545di5ffb513*4金产9X乂力升也等疆,在专用度鲁技术栩11yl酗.1|g0.而列出了对设备的供电电源、保护接地PE、信号和限制端口进行电快速瞬变试验时应优先采用的试验等级范围.5浪涌冲击抗扰度IEC60255-22-5:2002开关操作例如电容器组成的切换、晶闸管的通断、设备和系统对地短路和电弧故障等或雷击包括避雷器的动作可以在电网或通信线上产生暂态过电压或过电流.通常将这种过电压或过电流称作浪涌.浪涌呈脉冲状,其波

12、前时间为数微秒,脉冲半峰值时间从几十微秒到几百微妙,脉冲幅度从几百伏到几万伏,或从几百安到上百千安,是一种能量较大的骚扰.试验等级见表4.试嬖导级ftsfdBi.V导nFI120Ji2gongOng.coiM3$x1W特定10*为开版国附产为委求q迎表4优先选择的试验等级范围试验等级还应根据安装情况来选择,安装类别请查找相应的标准来获取.(6)射频场感应的传导骚扰抗扰度(IEC60255-22-6:2001)本试验所涉及的骚扰源,通常是指来自射频发射机的电磁场.该电磁场可能作用于连接安装设备的整个电缆上.虽然被骚扰设备(多数是较大系统的一局部)的尺寸,比骚扰频率的波长小,但输入和输出线,例如电

13、源线、通信线、接口电缆等,由于其长度可能是几个波长,那么可能成为无源的接受天线网络.该测量方法是使受试设备在骚扰源作用下形成的电场和磁场来模拟来自实际发射机的电场和磁场.这些骚扰场(电场和磁场)由试验配置所产生的电压或电流形成的近区电场和磁场来近似表示的.试验等级见表5.试龄等就1120123311010X特定乂为开旗等可在产品霍求中尊ongKong.coE在9150kHz频率范围内,对来自射频发射机的电磁场所引起的感应骚扰不要求测量.(7)工频抗扰度(IEC60255-22-7:2003)本标准基于IEC61000-4-16所描述的概念,引用了该出版物的适用局部,规定了用于电力系统保护(包括

14、系统所用的限制、监视和过程接口设备)的量度继电器和保护设备的电力频率抗扰度试验的一般要求.(8)工频磁场抗扰度(IEC61000-4-8:1993(GB/T17626.8-1998)工频磁场是由导体中的工频电流产生的,少量是由邻近的其他装置(如变压器漏磁通)所产生.试验等级见阻尼振荡磁场抗扰度中合成的表6.(9)脉冲磁场抗扰度(IEC61000-4-0:1993(GB/T17626.9-1998)脉冲磁场是由雷击建筑物和其他金属构架(包括天线杆、接地体和接地网),以及由低压、中压和高压电力系统中故障的起始暂态产生的；也可由高压变电所的断路器操作高压母线和高压线路产生.试验等级见阻尼振荡磁场抗扰

15、度中合成的表6.(10)阻尼振荡磁场抗扰度(IEC61000-4-10:1993(GB/T17626.10-1998)在高压变电所中,高压母线上的隔离刀闸的切合操作是产生阻尼振荡磁场的典型情况.隔离刀闸的开断和合闸操作产生的瞬变过程的陡波波前时间到达几十纳秒的数量级.试验等级见表6,为阻尼振荡磁场试验等级的优先范围.等援荐明,A二明配1花品何旭场强度1小梁用3不黑用不果用彳-V101001043030030510G1000100X特定特富将宦算力开航等物.叫日产品饕求噂(11)电压暂降,短时中断和电压变化抗扰度(IEC61000-4-11:1994(GB/T17626.11-1999)由于电网

16、、变电设备产生故障或负荷忽然发生大的变动,或者负荷相比照拟平稳的连续变化引起的对电气、电子设备产生的干扰.该试验就是为了检验电气、电子设备在遭遇上述三种电压变化时的性能.(12)谐波和谐间波抗扰度(IEC61000-4-13)由于近年来电力电子技术的开展和大容量、高电压电力电子器件在高压直流输电、工业电炉、电气化铁道、家用电器等方面的广泛应用及电力系统中的非线性负荷迅速增加,谐波问题变得日益严重,致使一些抗电磁骚扰水平不强的电气和电子设备工作不正常,甚至引发设备平安问题,影响产品的质量或者干扰通信系统.(13)谐波电流发射限值(IEC61000-3-2(GB17625.1:1998)谐波骚扰一

17、般是由非线性负载产生谐波电流造成的,尤其是开关电源、电子镇流器、调速装置、不间断电源和铁磁性设备等.有关谐波电流发射限值的国家标准(GB17625.1:1998)对准备接入公用低压配电系统中的电气、电子设备可能产生的谐波分量规定了限值.只有经过试验证实符合该标准限值要求的设备才能接入到配电系统中.(14)电压波动与闪烁(IEC61000-3-3(GB17625.2:1999)电网中接有大量的自动接通和切断限制的负荷,如含有控温器或/和定时器的厨房器具、电加热器、空调器、复印机、和其他设备,当自动限制循环进行接通和断开时,将引起电源负荷的频繁变化,其结果使电网电压产生波动；进而对接在同一网络的照

18、明设备的亮度产生变化,这种灯光的闪烁容易使人烦恼且对某些人(如有癫痫病的人)的健康特别有害.上述现象产生的后果导致标准化立法机构制定了新的电气和电子产品标准,限制这类现象的产生,对交流电网进行标准和净化.我国采用IEC61000-3-3:1994制定了GB17625.2:1999.(15)射频传导发射限值(IEC60255-25(GB/T14598.16)(16)辐射发射限值(IEC60255-25(GB/T14598.16)本相关标准规定了可接受的传导和辐射发射的限值,并描述了试验程序.试验的目的是证实被试设备不会产生超出上述规定限值而可能影响其他设备正常工作的传导或辐射发射.具有无线电发射

19、和(或)接收根本功能的任何设备或设备的局部,不包括在本局部内.如表7、表8所示.传导发射限值辅*意同小工!；LVl平均苗ais-a5AwP6660表8枫附戋时限值口11疝制芾和离落内爆舒-,.附带债dBb1匚用才瓶30-233253-1000打产品性能判据对不同产品可根据该产品的工作条件和功能标准分类：a)技术要求范围内的性能正常；b)功能暂时降低或丧失,但可自行恢复功能；c)功能暂时降低或丧失,要求操作人员干预或系统复位；d)由于设备(元件)或软件的损坏或数据的丧失,而造成不可恢复的功能降低或丧失.符合a的产品,试验结果应判为合格；符合b的产品,试验结果应视其产品标准、产品使用说明书或试验大

20、纲的规定,认为某些影响是不重要的,因而也是可以判为合格的；符合c的产品,试验结果除了特殊情况并且不会造成危害以外,多数判为不合格；符合d的产品判别为不合格.电气设备根底标准及防护等级第3讲电磁兼容性EMC提供：中国工控网 浏览次数：4243电磁兼容性EMC是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的水平.因此,EMC包括两个方面的要求：一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值；另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度,即电磁敏感性.所谓电磁干扰是指任何能使设备或系统性能降级的电磁现象.而所谓电磁干

21、扰是指因电磁干扰而引起的设备或系统的性能下降.习惯上说,EMC包含EMI电磁干扰和EMS电磁敏感性两个方面.电磁兼容最早是在1934年由国际电工委员会IEC提出的当时针对音频播送.20世60年代,一些技术先进的国家全面展开对电磁兼容的研究,其在世界范围内开始开展.我国的电磁兼容问题在90年代初才被提出,到96年欧共体电磁兼容指令89/336/EEC执行,我国正式对局部行业提出相应EMCB准,电磁兼容迅速升温.1999年12月1日,我国绝大局部行业开始强制执行各自的EM的准.电磁兼容指设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰.简单讲就是设备在同一电磁环境中的干

22、扰与被干扰问题.干扰一般有传导干扰和辐射干扰两种形式.具是与信号频率直接相关的.解决设备的电磁兼容问题应了解电磁兼容的三个要素.即：1、电磁干扰源2、传输途径3、接收机设备针对以上三个要素进行设计都可以有效解决EMC可题,但实际中最可行、有效的方法是切断传输途径和提升接收机性能.在最新公布的中国调速电气传动系统国家标准标准号：GB12668的第三部分中,特别给出产品的电磁兼容性标准及其特定的实验方法.规定了电气传动系统PDS的电磁兼容性EMC要求,包括调速的交流电动机传动和直流电动机传动,特指安装在工业环境和民用环境的PDS同样不包含牵引应用和电动车辆.其中PDS的抗干扰一抗扰度要求与平安性的

23、最低要求是国家质量监督检验检疫局规定的强制性要求,其余局部为推荐性要求.根底性电磁兼容标准IfcDlr标准警号标准对应国$府灌iGB/T43C5-1P35电超兼容术港IEC50(161)J其口2OB/Tdll3,1-1995无线电干扰和抗扰度测量设备规艳C1SPH16-1-19933GB/76113.11.期无线电骚扰和抗扰度测量方法CISPRlfi-249934GB3907-83工业无线电干扰根本测量方法CISPRie-13377GB/T17152(5.1-1PP8抗扰性测式综述IECfilOOO-4-18GBfT17626.2-19死静电放电抗扰性试验ECfi1000-4-29GB/T17

24、23-1938辐射射频电磁场抗扰性试验IEC61000-4-310GB/71762S.4-1PP8快速瞬变电脉冲群抗扰性武验IEC61000-4-411GB/T17626.54P98浪涌冲击抗扰性试验IEC61000-4-512GB/T17561998射频场感应的传导骚扰抗扰性试验IEC61000-4-6UGB/T17626.7-1PP8供电系统及所联设备的请渡和中间谐波的测量仪表通用导那么IEC610QO-4-714err17626.8-1P98工频磁场抗扰性试卷IEC61000-4-S15GB17626519州脉冲破场抗扰性试验IEC61000-4-916GB/T17tiJti.lO-LP

25、93衰减振荡磁场抗扰性试肮IEC51000-4-1017GB/T17626.11-1993电压暂降、理时中断和电压变化抗扰性试股IEC610004-11ISGB/T172d,12-L39S振荡波抗忧性试验IEC61000-4-12局部名词缩写名词名祠名词电磁兼容EMC电遨敏感度EMS浪涌Surge电磁干扰EMI静电放电ESD射频干扰BfI电磁脉冲EMP快速脂变版冲群EFT受试体EUT电气设备根底标准及防护等级第4讲危险场所危险性的划分及防爆方法对危险场所的适用性提供：中国工控网 浏览次数：3879爆炸是物质从一种状态,经过物理或化学变化,忽然变成另一种状态,并放出巨大的能量.急剧速度释放的能量

26、,将使周围的物体遭受到猛烈的冲击和破坏.爆炸必须具备的三个条件：1爆炸性物质：能与氧气空气反响的物质,包括气体、液体和固体.气体：氢气,乙快,甲烷等；液体：酒精,汽油；固体：粉尘,纤维粉尘等.2氧气：空气.3点燃源：包括明火、电气火花、机械火花、静电火花、高温、化学反响、光能等很多生产场所都会产生某些可燃性物质.煤矿井下约有三分之二的场所有存在爆炸性物质；化学工业中,约有80%以上的生产车间区域存在爆炸性物质.氧气：空气中的氧气是无处不在的.点燃源：在生产过程中大量使用电气仪表,各种磨擦的电火花,机械磨损火花、静电火花、高温等不可预防,尤其当仪表、电气发生故障时.客观上很多工业现场满足爆炸条件

27、.当爆炸性物质与氧气的混合浓度处于爆炸极限范围内时,假设存在爆炸源,将会发生爆炸.因此采取防爆就显得很必要了危险场所危险性的划分爆炸性物质区域定义中国标准北美标睢气体(CLASSI)在正常情况下,爆炸性气体混合物连绫或长时间存在的场所口区Eiv.1在正常悟况下爆炸性气体混合物有可能出现的场所1区在正常情况下层炷性气体混合物不可能出现,仅忸在不正常詹况下,偶尔或短时间出现的场所2区Eiv2粉尘或纤维在正常情况下,解炸性粉尘或可燃纤维与空气的混合物可能连续,短时间频繁地出现或长时间存在的场所10区Biv.1(CUSSII/III)在正常情况下,爆炸性端尘或可燃纤维与空气的混合物不能_nori出现工

28、忸仅在不正常情况下,偶尔或短时间出现的场所9“区g-Div.2防爆方法对危险场所的适用性序号防爆型式代号国尊:标推防爆举措1适用区域1隔曝型dGB3B36.2隔离存在的点火潮ZonelZone22噌安型gGB333G.3设法预防产生点火源Zone1jZone23本安型iaGB33364限制点火源的能量Zone02本安型ibGB38364限制点火源的能量ZanelZone24正压型PGE38365危险物质与点火源隔开工on或5充油型0GE383&6危隐物质与点火源隔开Zonelj工.m26充砂型qGB3836.7危隐物质与点火源隔开EonwlZone27无火花型nGB3S36.B设法预防产生点火源Zona28凄封型mGB3S3G.9设法预防产生点火源IZonelj9气密型hGB3B35.10设林预防产生点火冢门JktAn/用皿应电气设备根底标准及防护等级第5讲爆炸性危险气体危险性分类提供：中国工控网根据可能引爆的最小火花能量,我国和欧洲及世界上大局部国家和地区将爆炸性气体分为四个危险等级工况类别气体分类代表性气体最小引爆火花能量旷井下Ir甲烷0.28W矿井外的工厂IUr丙烷0.180mJTIE乙烯O.OBOmJIIC甄气ng*口oisnjm美国和加拿大首先将散布在空气中的爆炸性物体分成三个CLASS类别:CLASSI气体和蒸气；CLASSH尘埃；CLASS加纤维.然后再将