低压成套开关设备设计规范标准.docx
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低压成套开关设备设计规范标准
低压成套开关设备设计规
Q/JY1.102.503-2006
敬业电工
2006年6月
设计文件名称
低压成套开关设备设计规
Q/JY1.102.503-2006
产品型号、名称
共32页
第1页
11 围
本规适用于额定电压交流不超过1000V，频率不超过1000Hz，直流不超过1500V的低压成套设备和控制设备。
本规也适用于频率更高的装有控制与功率器件的成套设备。
在这种情况下会采用相应的附加要求。
本规适用于带外壳或不带外壳的固定式或移动式成套设备，与发电、输电和电能转换的设备与控制电能消耗的设备配套使用的成套设备。
12 规性引用文件
GB4208-1993外壳防护等级（IP代码）
GB7251.1-2005低压成套开关设备和控制设备第一部分：
型式试验和部分型式试验成套设备
GB7251.3-1997低压成套开关设备和控制设备第三部分：
对非专业人员可进入场地的低压成套开关设备和控制设备配电板的特殊要求
GB7947－1997导体的颜色或数字标识
GB16895.3－2004建筑电气装置第5-54部分：
电气设备的选择和安装、接地配置、保护导体和保护连接导体
GB13539.1-2002低压熔断器第一部分：
基本要求
GB50303-2002建筑电气工程施工质量验收规
GB/T14048.3-2002低压开关设备和控制设备第三部分：
开关、隔离、隔离开关和熔断器组合电器
GB/T16935.1-1997低压系统设备的绝缘配合第一部分：
原理、要求和试验
/T2436.1-1992导线用铜压接端头第一部分：
0.5~6mm2导线用铜压接端头
/T2436.2-1994导线用铜压接端头第二部分：
10~300mm2导线用铜压接端头
/T9661-1999低压抽出式成套开关设备
/T10328-2002低压固定面板式成套开关设备
/T5877-2002低压固定封闭式成套开关设备
/T6753.1~6753.5－1993电工设备的设备构体公差
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13 成套设备的电气性能
13.1 额定工作电压（Ue）
成套设备中某一条电路的额定工作电压（Ue）是指和该电路中的额定电流共同决定设备使用的电压值。
对于多相电路，系指相间电压。
注：
控制电路额定电压的标准值由电器元件的有关标准决定。
成套设备的制造商应对保证主电路和辅助电路正常运行的电压极限值作出规定。
在任何情况下，这些电压极限值必须保证在正常负载条件下，电气元件控制电路端的电压保持在相关的国际标准中规定的极限值。
13.2 额定绝缘电压（Ui）
成套设备中一条电路的额定绝缘电压（Ui）——介电试验电压和爬电距离都参照此电压值确定。
成套设备任何一条电路的最大额定工作电压不允许超过其额定绝缘电压。
成套设备任一电路的工作电压，即使是暂时的，也不得超过其额定绝缘电压的110％。
注：
对于IT系统的单相电路（见IEC60364-3）,建议额定绝缘电压至少等于电源的相间电压。
13.3 额定冲击耐受电压（Uimp）
在规定试验条件下，成套设备的电路能够承受的规定波形和极性的脉冲电压峰值，而且电气间隙值参照此电压值确定。
成套设备中一条电路的额定冲击耐受电压应等于或高于成套设备所在系统中出现的瞬态过电压规定值。
13.4 额定电流（In）
成套设备中的某一电路的额定电流由制造商根据其装电气设备的额定值与其布置和应用情况来确定。
当按照试验规进行验证时，必须通此电流，且装置各部件的温升不超过6.3（表2）所规定的限值。
13.5 额定短时耐受电流（Icw）
成套设备中一条电路的额定短时耐受电流是指由制造商给出的该电路在试验规中规定的试验条件下能安全承载的短时耐受电流方均根值。
除非制造商例外规定，该设计为1S。
[GB/T2900.18-1992]
注1：
如果时间小于1S，建议规定额定短时耐受电流与时间，例如20KA,0.2S。
注2：
当试验在额定工作电压下进行时，额定短时耐受电流可以是预期电流，当试验在较低电压下进行时，它可以是实际电流。
如果试验在最大额定工作电压下进行，此额定值与本标准中确定的额定预期短路电流一样。
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13.6 额定峰值耐受电流（Ipk）
成套设备中一条电路的额定峰值耐受电流是指在试验规的试验条件下，制造商规定此电路能够圆满地承受的峰值电流。
[GB/T2900.18-1992]
13.7 额定限制短路电流（Icc）
成套设备中一条电路的额定限制短路电流是指在试验规的试验条件下，用制造商规定的短路保护器件进行保护的电路在保护装置动作的时间能够圆满承受的预期电路电流值。
关于短路保护器件的详细规定应由制造商给出。
注1：
对于交流而言，额定限制短路电流是交流分量的方均根值。
注2：
短路保护器件既可以作为成套设备的组成部分，也可以作为独力的单元。
13.8 额定熔断短路电流（Icf）
成套设备中一条电路的额定熔断短路电流是指当短路保护器件是熔断器时此电路的额定限制短路电流。
[GB/T2900.18-1992]
13.9 额定频率
成套设备的额定频率是指设备标明的与其工作条件有关的频率值。
如果成套设备的电路选用了不同的频率值并依此而设计，则应给出各条电路的额定频率值。
注：
频率值允许限制在装电器元件相应的国家标准中所规定的围。
如果成套设备的制造商没有其他规定，假定限制在额定频率的98％～102％围。
14 术语和定义
术语和定义见GB7251.1-2005《低压成套开关设备和控制设备第一部分：
型式试验和部分型式试验成套设备》中第二部分术语和定义。
15 分类
15.1 按功能分类
a）进线；
b）联络；
c）无功功率补偿；
d）出线；
e）电动机控制（动力）；
f）照明；
g）计量。
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15.2 按操作面分类
a）单面操作
b）双面操作
15.3 按进出线方式分类
a）上进上出；
b）上进下出；
c）下进下出；
d）下进上出；
16 技术要求
16.1 使用条件
装置应在下述正常使用条件下保证其正常工作。
周围空气温度
户成套设备的周围空气温度（GB7251.1-20056.1.1.1）
周围空气温度不高于+40℃，不低于-5℃，并且24h其平均温度不高于+35℃。
户外成套设备的周围空气温度（GB7251.1-20056.1.1.2）
周围空气温度不高于+40℃，并且24h其平均温度不高于+35℃。
周围空气温度的下限为：
温带地区不低于-25℃，严寒地区不低于-50℃。
注：
如在严寒地区使用成套设备，制造厂与用户之间需要达成一个专门的协议。
大气条件
户成套设备的大气条件（GB7251.1-20056.1.2.1）
空气清洁，在最高温度为+40℃时，其相对湿度不得超过50％。
在较低温度时，允许有较大的相对湿度。
例如：
+20℃时为90％，但应考虑到由于温度变化有可能会偶然地产生适度的凝露。
户外成套设备的大气条件（GB7251.1-20056.1.2.2）
最高温度为+25℃时，相对湿度短时可高达100％。
海拔高度（GB7251.1-20056.1.3）
安装场地的海拔不得超过2000m。
注：
对于在海拔高于1000m处使用的电子设备，有必要考虑介电强度的降低和空气冷却效果的减弱。
打算在这些条件下使用的电子设备，建议按照与用户之间的协议进行设计和使用。
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特殊使用条件（GB7251.1-20056.2）
如存在下述任何一种特殊使用条件，必须遵守适用的特殊要求或制造商与用户之间应签订专门的协议。
如果存在这类特殊使用条件的话，用户应向制造商提出。
温度值、相对湿度或海拔高度与6.1的规定不同。
在使用中，温度和/或气压急剧变化，以致在成套设备易出现异常凝露。
空气被尘埃、烟雾、腐蚀性微粒、放射性微粒、蒸汽或盐雾严重污染。
暴露在强电场或强磁场中。
暴露在高温中，例如太阳的直射或火炉的烘烤。
受霉菌或微生物侵蚀。
安装在有火灾或爆炸危险的场地。
遭受强烈振动或冲击。
安装在会使载流容量和分断能力受到影响的地方，例如将设备安装在机器中或嵌入墙。
考虑大气湿度所采取的措施。
（GB7251.1-20057.2.2）
户外成套设备或封闭式成套设备用于高湿度或温度变化围很大的场所时，应作出适当的安排（通风或部加热、排水孔等）以防止成套设备产生有害的凝露。
然而同时仍应保持规定的防护等级。
装置应适用于以下温度的运输和储存过程（GB7251.1-20056.3）
-25℃至+55℃的围之间。
在短时间（不超过24h）可达到+70℃，在这些极限温度下装置不应遭到任何不可恢复的损伤，而且在正常条件下应能正常工作。
特殊环境要求
如果上述使用条件不能满足时，对于有特殊工作环境要求的用户，可在订货时提出协商解决。
污染等级（GB7251.1-20056.1.2.3）
污染等级1：
无污染或仅有干燥的非导电性污染。
污染等级2：
一般情况下，只有非导电性污染。
但是，也应考虑到偶然由于凝露造成的暂时的导电性。
污染等级3：
存在导电性污染，或者由于凝露使干燥的非导电性污染变成导电性污染。
污染等级4：
造成持久性的导电性污染，例如由于导电尘埃或雨雪造成的污染。
工业用途的污染等级标准：
如果没有其他规定，工业用途的成套设备一般在污染等级3环境中使用。
而其他污染等级可以根据特
殊用途或微观环境考虑采用。
相关的电气间隙和爬电距离见本规6.10中表8和表9。
16.2 电气参数
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额定工作电压
装置的额定工作电压以主电路电压值为准，主电路和辅助电路的额定工作电压应在下列数值中选取。
主电路
交流不超过1000V,直流不超过1500V,频率不超过1000HZ。
辅助电路
交流：
6、12、24、36、42、48、110、127、220、380V
直流：
6、12、24、36、48、110、220V
额定电流
水平母线额定电流
630、800、1000、1250、1600、2000、2500、3150、4000、5000A。
垂直母线额定电流
400、630、800、1000、1600A。
水平母线额定短时耐受电流
15、30、50、80、100KA（有效值Is）。
水平母线额定峰值耐受电流
对应于6.2.2.3款的电流值为30、63、105、176、220KA。
进线单元、馈电单元，电动机控制单元与垂直母线所能承受的额定短时耐受电流与额定峰值耐受电流应等于或大于水平母线的额定短时耐受电流的额定峰值电流。
功能单元电气连接形式的说明（GB7251.1-20057.11）
在成套设备或成套设备部件的部功能单元电气连接的形式可由三个字母表示：
——第一个字母表示进线主电路电气连接的形式；
——第二个字母表示出线主电路电气连接的形式；
——第三个字母表示辅助电路的电气连接的形式；
以下字母用于表示：
F——固定连接；
D——可分离连接；
W——可抽出式连接。
额定分散系数（GB7251.1-20054.7）（（）为GB7251.3-19974.7）
成套设备中或成套设备一个部分中（例如一个柜架单元或框架单元）有若干主回路，在任一时刻所有主电路通过的电流最大值的总和与该成套设备或该成套设备的选定部分的所有主电路额定电流总和的
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比值，即为额定分散系数。
见表1
表1 额定分散系数
主电路数
分散系数
2与3
0.9（0.8）
4与5
0.8（0.7）
6～9（包括9）
0.7（0.6）
10与以上
0.6（0.5）
16.3 温升
表2给出了温升限值，在平均环境温度小于或等于35℃、按照GB7251.1-20058.2.1对成套设备进行验证时，不应超过此值。
注：
一个元件或部件的温升是指按照GB7251.1-20058.2.1.5的要求所测得的该元件或部件的温度与成套设备外部环境空气温度的差值。
表2 温升限值
成套设备的部件
温升/K
装元件1）
根据不同的有关要求，或（如有的话）根据制造厂的说明书，考虑成套设备的温度。
用于连接外部绝缘导线的端子
702）
母线和导体，连接到母线上的可移式部件和抽出式部件插接式触点
受下述条件限制：
——导电材料的机械强度；
——对相邻设备的可能影响；
——与导体接触的绝缘材料的允许温升极限；
——导体温度对与其相连接的电器元件的影响；
——对于插接式触点，接触材料的性质和表面的加工处理。
操作手柄
——金属的
——绝缘材料的
153）
253）
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续表2温升限值
成套设备的部件
温升/K
可接近的外壳和覆板
——金属表面
——绝缘表面
304）
404）
分散排列的插头与插座
由组成设备的元器件的温升极限而定5）
1：
“装元件”一词指：
——常用的开关元件和控制元件；
——电子部件（例如：
整流桥、印刷电路）；
——设备的部件（例如：
调节器、稳压电源、运算放大器）。
2：
温升极限为70K是根据常规试验而定的数值。
在安装条件下使用或试验的成套设备，由于接线、端子类型、种类、布置与试验（常规）所用的不尽一样，因此端子的温升会不同，这是允许的。
3：
那些只有在成套设备打开后才能接触到的操作手柄，例如：
事故操作手柄，抽出式手柄等，由于不经常操作，故允许有较高的温升。
4：
除非另有规定，那些可以接触，但在正常工作情况下不需触与的外壳和覆板，允许其温升提高10K.
5：
就某些设备（如电子器件）而言，它们的温升限值不同于那些通常的开关设备和控制设备，因此有一定程度的伸缩性。
16.4 柜架的外壳
装置的结构
装置的柜架为垂直地面安装的自撑式结构，它可以由不小于1.5mm厚的冷轧钢板弯制，采用焊接或由螺钉组装连接而构成。
柜架和外壳（/T10328-2002低压固定面板式成套开关设备3.3.1）
柜架和外壳应有足够强度和刚度，应能承受所安装元件与短路时所产生的机械应力、电应力和热应力，并应考虑防止构成足以引起大涡流损耗的磁通路。
同时不因设备的吊装、运输等情况而影响设备的性能。
其材料应进行合格的表面处理或采用合适的防腐材料。
门上装有电器元件时，要在适当位置焊绑线支架，每个支架的绑线根数最多每束30根。
同时焊有专用接地端子。
设备上的门，应能在不小于90°角度灵活开闭。
门在开闭过程中不应损坏涂覆层，门锁上后，不应有明显的晃动现象。
（/T10328-2002低压固定面板式成套开关设备3.3.5）
设备应具有与地基固定的安装孔。
（/T10328-2002低压固定面板式成套开关设备3.3.3）
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设备若以成组并列使用，设备的侧壁应有并列安装孔，并列后排列整齐，设备间不应有明显的缝隙。
（/T10328-2002低压固定面板式成套开关设备3.3.4）
柜架的外形尺寸应优先在下列数值中选取
（/T10328-2002低压固定面板式成套开关设备3.3.2）
高：
1800、2000、2200mm；
宽：
400、600、800、1200mm；
深：
500、600、800、1200mm。
外壳的防护等级（GB4208-934.1表1）见表3
表3 IP代码的组成与含义
组成
数字或字母
对设备防护的含义
对人员防护的含义
代码字母
IP
－
－
第一位
特征数字
防止固体异物进入
防止接近危险部件
0
1
2
3
4
5
6
无防护
≥φ50mm
≥φ12.5mm
≥φ2.5mm
≥φ1.0mm
防尘
尘密
无防护
手背
手指
工具
金属线
金属线
金属线
第二位
特征数字
防止进水造成有害影响
0
1
2
3
4
5
无防护
垂直滴水
15°滴水
淋水
溅水
喷水
－
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续表3IP代码的组成与含义
组成
数字或字母
对设备防护的含义
对人员防护的含义
第二位
特征数字
防止进水造成有害影响
6
7
8
猛烈喷水
短时间浸水
连续浸水
－
第三位
附加字母
（可选择）
防止接近危险部件
A
B
C
D
手背
手指
工具
金属线
第四位
补充字母
（可选择）
专门补充的信息
H
M
S
W
高压设备
做防水试验时式样运行
做防水试验时式样静止
气候条件
电缆入口、盖板等应设计成在电缆正确安装好后，能够达到所规定的防触电措施和防护等级的要求。
也就是说电缆入口方式的选择要适合制造厂规定的使用条件。
（GB7251.1-20057.1.3.6）
产品结构允许偏差
a）结构垂直度的一般公差见表4（/T6753.1-1993电工设备的设备构体公差——板金和结构）
b）焊接结构的一般公差见表5（/T6753.4-1993电工设备的设备构体公差——焊接结构）
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c）组装结构的一般公差见表6（/T6753.5-1993电工设备的设备构体公差——组装结构）
d）组装和焊接结构的同一间隙或平行间隙公差见表7（/T6753.5-1993电工设备的设备构体公差——组装和焊接结构）
e）面板、侧板、门板等板类构件的平面度的一般公差，为任意每平方米3mm。
表4 结构垂直度的一般公差见
尺寸分段（mm）
公差等级
A
B
C
~400
1.2
2.0
3.0
＞400~1000
2.0
3.0
5.0
＞1000~1600
2.5
4.0
6.0
＞1600~2500
3.0
5.0
8.0
＞2500~4000
4.0
6.3
10.0
注：
组装结构公差采用A或B级。
焊接结构采用B或C级。
表5 焊接结构的一般公差
尺寸分段（mm）
公差等级
A
B
高度
深度
宽度
高度
深度
宽度
~120
±0.8
0
-0.6
±1.5
0
-1.0
＞120~400
±1.2
0
-1.0
±2.5
0
-1.6
＞400~1000
±2.0
0
-1.6
±4.0
0
-2.4
＞1000~2000
±3.0
0
-2.4
±6.0
0
-4.0
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续表5焊接结构的一般公差
尺寸分段（mm）
公差等级
A
B
高度
深度
宽度
高度
深度
宽度
＞2000~4000
±4.0
0
-4.0
±8.0
0
-7.0
＞4000
±5.0
0
-6.0
±12
0
-8.0
表6 组装结构的一般公差
尺寸分段（mm）
公差等级
A
B
高度
深度
宽度
高度
深度
宽度
~120
±0.3
0
-0.4
±0.8
0
-0.6
＞120~400
±0.5
0
-0.6
±1.2
0
-1.0
＞400~1000
±0.8
0
-1.0
±2.0
0
-1.6
＞1000~2000
±1.2
0
-1.6
±3.0
0
-2.4
＞2000~4000
±2.0
0
-2.8
±4.0
0
-4.0
＞4000
±3.0
0
-4.0
±5.0
0
-6.0
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表7 组装和焊接结构的同一间隙或平行间隙公差
尺寸分段（mm）
部位
同一间隙
平行间隙
≤1000
1.0
2.0
＞1000
1.5
2.5
组装式结构的框架要求
组装式结构的柜架，应连接牢固，用以连接的紧固件应拧紧，无打滑现象，并要有防松措施，用壳体作保护导体，其结构必须保持良好的接地连续性。
（/T10328
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