机械电气设备

机械电气设备-电气安全规范-等电位联结Referenceto:1、 GB5226.1-2008(IDTIEC60204-1-2005)2、 GB7251.1-2013(IDTIEC60439-1-2011)3、 GB12668.5(IDTIEC61800-5-1-2003)4、 GB/T5465.2-2008(IDTIEC60417-2007)5、 GB/T16895.3-2004(IDTIEC60364-5-54-2002)6、 GB/T16895.21-2011(IDTIEC60364-4-41-2005)7、 SOC-6101~6114(PreparedByColibri)目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1目的 3\o"CurrentDocument"2范围 3\o"CurrentDocument"3术语和定义 3\o"CurrentDocument"3.1规范性附录 3\o"CurrentDocument"4等电位联结的要求 3\o"CurrentDocument"概述 3保护联结电路 4概述 4\o"CurrentDocument"4.2.2保护导线 5\o"CurrentDocument"4.2.3保护导线的连接点 64.2.4活动机械 6\o"CurrentDocument"4.2.5禁止开关器件接入保护联结电路 7\o"CurrentDocument"4.2.6保护联结电路的连续性 7\o"CurrentDocument"4.2.7大泄漏电流的附加保护联结 8\o"CurrentDocument"4.2.8限制大泄漏电流影响的措施 8功能联结电路 8概述 8\o"CurrentDocument"4.3.2因绝缘失效而引起的非正常运行的防护 9\o"CurrentDocument"4.3.3因电磁骚扰而引起的非正常运行的防护 95相关记录Records 106附录 9附录A电磁兼容性（EMC） 9概述（EMC的内容） 9\o"CurrentDocument"限制产生电磁骚扰 106.1.3提高设备的抗扰度，抑制传导和射频辐射骚扰的措施 111目的本规范的建立是为了给设备的等电位联结提供相应的技术指导，以及为等电位联结提供必须遵循的规约。2范围本文件适用于设计、生产的机械电气设备的等电位联结。3术语和定义GB5226.1-2008第3条的术语和定义和下列术语和定义适用于本文件。3.1规范性附录所包含的技术要求需要遵守的附录。4等电位联结的要求安全标准对设备的等电位联结要求：产品的设计和结构必须能够保证在正常使用和可能失败的条件下，不会对使用者产生触电和其他危险，以及不会对周围环境产生危害，如火灾等。4.1概述等电位联结（连接）是指将设备的可导电部分连接起来，并与外部保护接地系统相连接，以减小或消除故障电流或其他非正常电流在可导电部分之间产生的电位差。本文件提出了对保护联结和功能联结两者的要求，如图1所示。保护联结是为了保护人员免受间接接触电击的伤害，是故障防护的基本措施（见GB5226.1-2008—8.2和6.3.3或4.2）。功能联结（见4.3）的目的是：1、 为尽量减小因绝缘失效而影响机械运行的后果；2、 为尽量减小因敏感电气设备受电骚扰而影响机械运行的后果。在通常情况下，功能联结可通过将其电路连接到保护联结电路来实现；但在保护联结电路中的电骚扰不够低而可能导致电气设备无法正常运行的场合，有必要将功能联结电路连接到单独的功能接地导体（FE）上，如图1所示。

~r申，气设备和其他可■号更却汗要术W~r申，气设备和其他可■号更却汗要术W忙醒结的毛福子棒她平面■:庵座）—敖感电气设备功毙联的^|@I l TL厂一土 逢惨叶却加能导伪盼FE碑于T—岂罟电♦很吝皆机戡，;札器）I I k：此据连楼由鲍瞪菇包含保护戚唁小功能联结只连隹纳保护由鲍瞪菇包含保护戚唁1£/导惊威叫吨点地导津上图1机械电气等电位接地示例4.2保护联结电路4.2.1概述保护联结电路由下列部分组成：1、 PE端子，参考GB5226.1-2008一5.2或S0C-6101一4.2；2、 机械设备上的保护导线，包括电路的滑动触点；3、 电气设备的外露可导电部分和可导电结构件；4、 机械结构的外部可导电部分。保护联结电路的所有部件，均能够承受接地故障电流经过该部件所造成的最大热应力和最大机械应力。电气设备或机械的结构体的导电率小于连接到外露可导电部分的最小保护导线的导电率的场合，应设辅助的联结导线。该辅助联结导线的截面积不应小于其相对应保护导线的一半。在IT配电系统中，机械结构作为保护联结电路的一部分，应对其与带电部分之间的绝缘进行绝缘监控(见GB5226.1-2008—6.3.3或GB16895.21-2011—411.6.3)。对于II类设备或与II类设备绝缘等效的设备，其可导电结构件和机械结构的外部可导电部分不必连接到保护联结电路上(见GB5226.1-2008—6.3.2.2或S0C-6102—4.3.2.2)。对于电气隔离的设备，其外露部分不应连接到保护联结电路上(见GB5226.1-2008—6.3.2.3)。4.2.2保护导线建议使用铜导线作保护导线；使用非铜质导体作保护导线的场合，其单位长度的电阻不应超过允许使用的铜导体单位长度的电阻，且其截面积不应小于16mm2。无论采用什么材质的保护导线，其截面积与相关联的相线的截面积之间的对应关系，应符合表1中的规定(见GB16895.3-2004—543.1或GB5226.1-2008—5.2)。对于有大泄漏电流的电气设备，其保护导线满足上述规定之外，还需满足4.2.7的相关要求。相导体截面积，mm2相应保护导体的最小截面积，mm2保护导体与相导体使用的相同材料保护导体与相导体使用不同材料S<16Sk1k2XS16<S<3516k1W1635<SS/2k1Sk2X2其中：k1是相导体的k值，k2为保护导体的k值，见表2.参考GB16895.3-2004—附录A。表1保护导线的最小截面积采用过电流保护器件自动切断电源作为间接接触电击的防护措施的场合，保护导体须承受持续时间为0.2S-5S(过电流保护器件的切断时间)的电流热应力，该导体的截面积应按以下公式计算(见GB7251.1-2013—附录B)：其中：Sp 截面积，mm2；I——在阻抗可忽略的故障情况下，流过保护电器的故障电流值(有效值)，A；注：应考虑到电路阻抗的限流作用和保护器件的限流能力。t——保护电器的切断时间，S；k——系数k，取决于导体、绝缘和其他部分的材质以及起始和最终温度，见表2或参考GB16895.3-2004一附录A。保护导体或电缆外套的绝缘PVC聚氯乙烯XLPE:交联聚乙烯EPR：聚丙乙烯丁烯橡胶温度160C250C220C系数k导体材料：铜143176166铝95116110钢526460注：导体的初始温度假定为30°C表2不包括在电缆内的绝缘保护导体的k值，或与电缆外皮接触的裸保护导体的k值保护导线采用绝对专用的黄/绿双色组合的导线，且在其端子或易接近位置上清楚地用标识图形:标记或用黄/绿双色组合标记，具体参考GB5226.1-2008一13.2.2或SOC-6109一4.2.2。4.2.3保护导线的连接点连接到保护导线连接点的端子只能连接一根保护导线。保护导线连接点应牢固可靠，且有防止意外松动的装置，详情参考^5226.1-2008—13.1.1保护导线连接点不应有其他用途，如固定或连接其他零件。每个保护导线接点都应有标记或标签，可采用GB/T5465.2-2008中的5019符号：’「、用PE字母、用黄/绿双色组合标记，用PE字母、图形符号优先，也可以采用上述标签的任一组合进行标记。4.2.4活动机械的保护联结对于带有车载电源的活动机械，该电气设备的可导电结构件、保护导线，以及那些机械结构的外部可导电部分，应全部连接到保护联结端子（保护联结电路）上以防电击。也能从外部引入电源的活动机械，其保护联结端子应连接到外部保护导线。注1：车载电源又叫电源逆变器，是一种方便的电源转换器，能够将）C12V或DC24V或DC36V或DC48V的直流电转换为和市电相同的AC220V或AC110V交流电以供一般电器使用，因常用于汽车而得名。注2：对于自带电源（电源可以是固定的、活动的、可移动的）的，或无外部引入电源（如当未连接车载电池充电器时）的设备，不必连接到外部保护导线。4.2.5禁止开关器件接入保护联结电路保护联结电路中不应设有开关或过电流保护器件（如开关、熔断器），也不应设置中断保护联结导线的手段。一些特殊情况，可设置有中断保护联结导线的手段（如：对于装在封闭电气工作区内，用于试验或测量的连接线，没有专门工具就不能将其拆卸）。保护联结电路的连续性可用移动式集流器或插件断开的场合，断电时，保护联结电路应在所有通电导线全部断开之后才能断开；通电时，保护联结电路连续性的重新建立应在所有通电导线重新接通之前。该规定也适用于可移动的或可插拔的插入式器件（见GB5226.1-2008—12.7.2）。4.2.6保护联结电路的连续性保护联结电路的连续性应采用下列措施：1、 所有外露可导电部分都应按照4.2.1的要求连接到保护联结电路上。有些零件安装后不会构成危险，那么就不必把它的裸露可导电部分连接到保护联结电路上，例如：A、 尺寸很小（小于约50mmx50mm）的零件、人体不能大面积触摸到的零件以及不能用手触摸到的零件；B、 位于不大可能接触到带电部分的零件和其绝缘不易失效的零件。适用于螺钉、铆钉和铭牌等小零件，以及装在电柜内的与尺寸大小无关的零件（如接触器或继电器的电磁铁、器件的机械部分）（也见GB16895.21-2011—410.3.9）。2、 无论什么原因（维修）拆移部件，不应使设备的余留部件的保护联结电路连续性中断。3、 电气设备安装在门、盖或面板上时，应确保其保护联结电路的连续性，并建议采用保护导线将其连接到保护联结电路上（见4.2.2），若采用紧固件、铰链、滑动接点，应将这些器件设计成低电阻（见GB5226.1-2008一18.2.2中的试验1）。4、 设计保护联结电路上的连接件和连接点时，应确保连接件和连接点不受到机械、化学或电化学的作用而削弱其导电能力。当外壳和导体时铝材或铝合金材料时，应特别考虑电蚀问题。5、 金属软管、硬管或电缆护套不能用作保护导线，这些金属导线管和护套自身（如电缆铠甲、铅护套）也应连接到保护联结电路上。6、 有裸露危险的电缆（如：拖拽软电缆）采取适当措施（如：监控）以确保电缆保护导体的连续性。7、 汇流排、汇流线、汇流环作为保护联结电路的一部分安装时，这些装置或部件在正常工作时不应有电流通过，因此保护导体（PE）和中性导体（N），不能共同使用一个汇流排、汇流线或汇流环，应各自使用汇流线、汇流排或汇流环。使用滑动触点的保护导体的连续性应采取适当措施（如：复式集流器，连续性监视）予以保证（见GB5226.1-2008—12.7.2）。4.2.7大泄漏电流的附加保护联结注1：泄漏电流即对地泄漏电流，是指在无绝缘故障情况下，从设备的带电部分流入地的电流。这种电流可以有电容成分，包括有意使用电容产生的电流。大泄漏电流指的是大于10mAa.c或d.c的泄漏电流。注2：大多数符合IEC61800相关分部要求的调速电气传动系统，其对泄漏电流大于3.5mAa.c。按GB12668.5或IEC61800-5-1-2003中的5.2.3.5规定的触摸电流测量方法，对其泄漏电流进行测量。对于带有大泄漏电流的电气设备（如：可调速电气传动系统和信息技术设备），在其所有引入电源处有关保护联结电路应满足下列一项或多项要求：1、保护导线全长的截面积应大于10mm2（铜质）或16mm2（铝质）。2、 当保护导线的截面积小于10mm2（铜质）或16mm2（铝质）时，应提供第二保护导线，其截面积不应小于相对应的第一保护导线，两种保护导线截面积之和不小于10mm2（铜质）或16mm2（铝质）。注3：这可能要求电气设备提供连接辅助保护导线的独立接地端子。3、 在保护导线连续性损失的情况下，电源应自动断开。为防止产生电磁骚扰问题，符合电磁兼容性相关要求（见4.3和6.1或GB5226.1-2008—4.4.2）也适用于设有双重保护导线，且带有大泄漏电流的设备。在PE端子附近，临近电气设备铭牌的地方（需要时），应设置相应的警告标志。设备提供的配套文件［见GB5226.1-2008—17.2/b）/1）］，必须包括泄漏电流和外部保护导线的截面积的信息，以便于设备的安装、使用和维护维修等。4.2.8限制大泄漏电流影响的措施为限制大泄漏电流对设备的影响，可根据下列要求对其采取防护措施：1、 可用有独立绕组的专用电源变压器对大泄漏电流设备供电；2、 设备的外露可导电部分，以及变压器的二次绕组均应连接到保护联结电路上；3、 设备与变压器二次绕组间的保护导线应满足4.2.7所列的一项或多项要求。4.3功能联结电路4.3.1概述功能联结的主要作用：1、 为了防止因绝缘失效而引起的非正常运行；2、 为了避免因电磁干扰而引起的非正常运行。4.3.2因绝缘失效而引起的非正常运行的防护防止因绝缘失效而引起的非正常运行，按照相关要求（详情参考^5226.1-2008-9.4.3.1），将功能联结电路连接到共用导线。图2为功能联结电路（控制电路）示意图，具体内容如下：1、 在电源点的位置上，共用导线连接到保护联结电路上：2、 所有预期要操作电磁或其他器件（如继电器、指示灯）的触点、固态元件等插入控制电路电源有开关的导线的一边与线圈或器件的端子之间。3、 线圈或器件的其他端子（最好是同标记端）直接连接到控制电路电源且没有任何开关要素的共用导线上。一些特殊情况，保护器件的触点可以接在线圈（或其他器件）和共用导线之间，已达到：A、 在接地故障事件中，自动切断开关；B、 连接非常短（如在同一电柜中）以至于不大可能出现绝缘失效（如：过载继电器）。图2功能联结电路（控制电路）示意图连挨来.屎护联站回路4.3.3因电磁骚扰而引起的非正常运行的防护。电气设备应有足够的抗电磁干扰能力，以保证电气设备在预期使用环境中可以正常运行，提高设备的抗扰度，抑制传导和射频辐射骚扰的措施包括：注：有关电