前言
本文件按照 GB/T 1.1—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。
本文件是 GB/T 9089《户外严酷条件下的电气设施》的第4部分。GB/T 9089已经发布了以下部分:
第1部分:术语;
第2部分:一般防护要求;
第3部分:设备及附件的一般要求;
第4部分:装置要求;
第5部分:操作要求。
本文件代替 GB/T 9089.4—2008《户外严酷条件下的电气设施 第4部分:装置要求》,与GB/T 9089.4—2008相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下:
a) 更改了采掘、堆取和初加工机械和输送系统的绝缘监控装置的要求(见4.1.3,2008年版的4.3和4.4);
b) 更改了内装电源系统防火的要求(见4.4.2,2008年版的7.2);
c) 更改了采掘、堆取和初加工机械的电源隔离措施的要求(见4.7,2008年版的第10章);
d) 更改了对输送系统的电缆的要求(见5.2,2008年版的第12章)。
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。
本文件由中国电器工业协会提出。
本文件由全国低压成套开关设备和控制设备标准化技术委员会(SAC/TC 266)归口。
本文件起草单位:天津电气科学研究院有限公司、红光电气集团有限公司、巨邦集团有限公司、镇江加勒智慧电力科技股份有限公司、浙江诺电电力科技有限公司、天津天传电控设备检测有限公司、东北电力大学、深圳市光辉电器实业有限公司、福建森达电气股份有限公司、昇辉智能科技股份有限公司、黄华集团有限公司、安徽健驰智能科技有限公司、山东厚俞实业有限公司、中建八局第一建设有限公司、有能集团江苏威同电气设备有限公司、巴萨电气科技有限公司、大航有能电气有限公司、浙江博为电气有限公司、武汉邢仪新未来电力科技股份有限公司、南京开关厂股份有限公司、郑州市凯贝特互感器有限公司、浙江通致电气有限公司、浙江赫斯电气有限公司、浙江康格电气有限公司、安亚电气有限公司、浙江贤普电气有限公司、河南丰源电力科技有限公司、济源市丰源电气设备有限公司、陆牌电气科技有限公司、浙江丹腾电气有限公司、民电电气有限公司、浙江易汇电力设备有限公司、大华智能科技有限公司、山东火石电气设备有限公司、山东睿康电气设备有限公司、亚正电气集团有限公司、成飞电气科技有限公司、先锋电力设备有限公司、江苏银佳企业集团有限公司、苏州明旭科技有限公司、德川电气有限公司、浙江鲁高电力科技有限公司、慈溪市志得通信科技有限公司
本文件主要起草人:韩玉莹、林柏阳、陈卢明、王林、王球飞、王静、张秀宇、贺未、危军、李磊、陈志浩汪方中、胡晨光、潘强林、王海峰、陈晓雨、张衡、陈庆楷、贾国强、胡启、黄文、童宇、周志浩、王军辉、董益明、叶永其、张二东、陈建楚、池忠祥、吴伟力、黄安来、钱素丹、潘政瑞、金淼、王东芹、刘欢、邢银凤、蔡秀锋、王勇、汪春艳、郑乒乒、施晓薇、徐桑晨。
本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为:
1992年首次发布为 GB 9089.4—1992,2008年第一次修订;
本次为第二次修订。
引言
GB/T 9089《户外严酷条件下的电气设施》是为了确定户外严酷条件下(包括露天矿、采石场、存料场和类似场所)的电气设备和系统的运行和安装要求而制定,一般包含以下电气设备和系统:
a) 采掘/堆取和初加工机械;
b) 二次加工机械;
c) 输送系统;
d) 排水和供水系统;
e) 可移动式铁路系统;
f) 固定铁路系统(仅指运行);
g) 电动卡车;
h) 发电和配电设备;
i) 控制、监测、信号、通信系统;
j) 辅助设备。
GB/T 9089旨在给出户外严酷条件下电气设备和系统安装和运行的指导原则,以确保人、畜和设备的安全和保证设备的正常运行。GB/T 9089拟由五个部分构成。
第1部分:术语。目的在于给出 GB/T 9089户外严酷条件下电气设施所使用的术语和定义。
第2部分:一般防护要求。目的在于给出户外严酷条件下电气设施在正常运行和故障情况下,确保人身安全免遭触电的防护以及保护装置和系统的选择要求。
第3部分:设备及附件的一般要求。目的在于给出户外严酷条件下电气部件、旋转电机、变压器、半导体变流器、开关电器、电缆及相关部件、制动电路、安全电路、火灾防护系统等的一般要求。
第4部分:装置要求。目的在于给出采掘/堆取和初加工机械以及输送系统的要求。
第5部分:操作要求。目的在于给出保证人身安全所执行的正常操作程序。
1 范围
本文件规定了户外严酷条件下的电气设施———装置的要求,包括对采掘、堆取和初加工机械的要求和对输送系统的要求。
本文件适用于露天矿、采石场、存料场和其他类似场所的采掘、堆取、初加工机械及输送系统等电气设施。
2 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/T 9089.1—2021 户外严酷条件下的电气设施 第1部分:术语
GB/T 9089.5 户外严酷条件下的电气设施 第5部分:操作要求
GB/T 18216.8 交流1000 V 和直流1500 V 以下低压配电系统电气安全 防护设施的试验、测量或监控设备 第8部分:IT 系统中绝缘监控装置
GB 43069 矿用电缆安全技术要求
3 术语和定义
GB/T 9089.1—2021界定的术语和定义适用于本文件。
4 对采掘、堆取和初加工机械的要求
4.1 直接接触和间接接触防护的附加要求
4.1.1 部件安装
在电动机、限位开关及插座安装过程中,若电气设备的构架和结构部件之间的联结面具备足够的导电面积,确保接触电阻≤0.1 Ω,则不要求对装置的结构部件采用专门的保护连接。此情况下仅要求用普通螺栓或螺钉连接。
上述原则也适用于配电柜和端子盒内各种类型电气设备的连接。
对于处于腐蚀性气体、潮湿或化学腐蚀环境,以及存在剧烈振动条件下的设备,应使用单独的保护导体将其与电动机、限位开关等进行连接。
4.1.2 远离控制台的可迁移式和移动式辅助设备
对于可迁移式和移动式辅助设备(例如焊接设备、硫化变压器等),当它们的保护导体既未被监视又不明显可见时,应在这类辅助设备和电气设备之间用明显可见的导体进行等电位连接。
4.1.3 绝缘监控装置
绝缘监控装置应能监控IT 系统对称和非对称的绝缘电阻变化,如果系统与接地之间的绝缘电阻降低至预先确定的水平时应发出警示。
绝缘监控装置应带有一个测试设备,或者能提供一个能连接测试设备的设施,以检测该绝缘监控装置能否完成其应有的功能。被监控的系统不应被直接接地,且不容许对监控装置有损害。这一试验不用于检测响应值。
绝缘监控装置的保护接地连接端是一测量连接,可视为功能接地(FE)。如果绝缘监控装置另外带有作接地保护用的部件,应将该连接视为保护接地(PE)。
绝缘监控装置应包括一可视警示(信号)的器件,或者备有连接这类指示运行状态器件的设施,如监控器。这一器件不应配有切断其电源的手段。内装的或外部可连接的声音信号装置可以带有复位机构。确保一个新发生的故障在上一个故障被清除且声音信号装置完成复位之后,能够发出声音信号。
绝缘监控装置应符合 GB/T 18216.8的要求。
在IT 系统中,由内装电源例如带有电气绝缘线圈的变压器、发电机或蓄电池供电的线路不需配置绝缘监视器。
在IT 系统中,当硫化加热板由带有电气绝缘线圈的变压器供电时,不需配置绝缘监视器。
4.2 驱动装置
4.2.1 概述
4.2.2和4.2.3的要求适用于周期或循环工作制负载以及某些连续工作制负载的驱动装置。
4.2.2 电压变化的影响
为确保人身和设备的安全,应将设备启动和周期负载产生的电压变化可能造成的损坏或失灵考虑在内。
4.2.3 供电系统
应将供电部门实行限电造成的负载波动对设备的影响考虑在内。
4.3 外部电源系统
4.3.1 系统设计
电源系统的设计应满足周期性负载、电动机启动以及由于负载瞬时变化引起的交流电动机固有振动等条件的要求。
4.3.2 过电流保护
变压器、电缆等的过载和短路保护,应结合负载启动和周期性特性。
4.3.3 自动重合闸或自动投切
如果再生发电可能会延迟欠压电器的动作,在配电系统中则不应使用自动重合闸或自动投切器件,除非满足下述条件之一:
a) 这类电器有足够的延时以保证电动机断电;
b) 此电器配有“失步”保护;
c) 供电系统和电动机的性能的配合使其能够自动励磁。
4.3.4 系统电压
制造商和用户应对无负载和满负载条件下的规定电压达成协议。
4.4 内装电源系统
4.4.1 系统设计
电源系统的设计应满足电动机启动、再生发电、峰值负载、均方根值负载及频率稳定性等方面的要求。
4.4.2 防火
根据所使用的材料,可采取专门和/或附加防火措施,应由用户和制造商达成协议。如用耐燃材料制成遮拦和/或壳体以便在一定的时间内阻止或抑制火势蔓延。可以认为这种防护措施能够防止保护对象陷入火灾中,且实现人员的安全疏散;配设在火灾发生时能立即切断电气线路和设备供电电源的装置。
4.4.3 接地
若固定式、可迁移式和移动式设备是采用内装电源供电,且没有外部电源,则这类设备无需接地。
4.4.4 向远离控制台的设备供电
向远离控制台的可迁移式和移动式设备供电,4.1.2的要求应适用。
4.5 控制电路和控制电器
4.5.1 冲击、振动和电压波动
考虑冲击、振动和电压波动对控制电器的影响,避免控制电器的误动作对人身和设备造成危险。
如果采用机械闭锁控制器,而且断电后恢复供电有可能造成人身和设备的危险时,则应采取措施以使断电时机械闭锁控制器自动跳闸。在保护器件动作时该控制器也应跳闸。
4.5.2 同步电动机控制
4.5.2.1 自动切断励磁
当装置的任一部件是由同步电动机驱动的,断电时应自动切断励磁。
4.5.2.2 励磁自动控制
当采用同步电动机驱动周期性或循环负载时,推荐采用励磁自动控制。
4.5.2.3 断电保护
在采用同步电动机驱动负载而且当电源中断后可再生发电时,则应采取措施,使断电时电动机启动开关或进线开关跳闸。推荐采用频率感应器件。在配电系统中采用自动重合闸和自动投切器件时, 4.3.3的要求应适用。
4.5.3 停机控制
4.5.3.1 停机控制开关的使用
4.5.3.2~4.5.3.4描述的器件不应用作带电部件的隔离和运动部件的制动,GB/T 9089.5允许的情况除外。
4.5.3.2 停机控制电路
停机控制电路和其他安全保护器件的电路应简单、可靠而且灵敏快捷
4.5.3.3 停机控制开关的位置
停机控制开关均应配置在每个启动开关附近,升降呼叫控制除外。可以根据需要增设停机控制开关。
4.5.3.4 拉线停机控制
停机控制开关的拉线应布置成:在输送轴的任一水平方向操作都能使设备停机。停机控制形式应是:一次正向的机械动作能使触点跳起,下一次的机械动作刚好使它复位。
4.5.4 启动器的联锁
如果设备可以在一个以上部位启动,只准许从一个指定位置来操作控制系统,除非满足下述条件之一:
a) 采用启动报警信号装置;
b) 在所有启动位置都能监控到被控设备;
c) 被控设备装有防止误接近的设施。
4.5.5 防止未经允许的启动
必要时应加设保护措施以防止未经允许的启动。可采用将停机控制开关锁定在断电位置的方式,或要确保只有专业人员才能接近启动开关。
4.6 紧急停机和紧急停机装置
4.6.1 紧急停机
应配备断电或其他类似功能的设施以在紧急情况下实现停机,断电设施可以是手动或是远程控制的断路器、接触器等。
也可以采取其他方式实现紧急停机,例如在使用旋转变流器时,如果提供了防自激保护,允许采取断开电源以外的其他方式,但应符合4.5.3的要求。
4.6.2 紧急停机装置
在采用远程控制断路器实现断电时,应设计成串联跳闸系统。如果跳闸装置及其跳闸储能电源能够被监视和定期维护,可采用并联跳闸装置。
紧急停机装置可以装设在几个不同的电路中实现同时操作。可将数个紧急停机装置成组连接,每组可控制单条电路或多条电路。
在分成多条电路的情况下,各自的触头部件应串联连接。在上述条件不变的情况下,可采用并联跳闸装置。
紧急停机装置可采用远程控制系统,例如,采用声频或复式操作,这些要求提供同样的保护以确保操作是可靠而有效的。如果在远程控制系统中同时出现了两个或更多的故障,则不必考虑此方式
注:附录 A 的图形对上述条款中关于紧急停机装置的要求进行了说明。
4.7 电源隔离措施
应配备主电源隔离装置以使电源电路与设备包括控制电路和电机电路隔离,在已采取保证人员和设备安全的特殊措施后,应为控制电路提供单独的隔离设施以使其在电源电路断开后仍可以保持带电。
用继电器通电时闭合的触点实现动作执行功能。在线路供电发生故障,继电器触点失效或电路断开时,停止驱动设备,或通过固有特性,其自动换接或自动停止
5 对输送系统的要求
5.1 直接接触防护和间接接触防护的附加要求
5.1.1 部件安装
4.1.1的要求应适用。
5.1.2 等电位连接导体和结构部件的导电性
当电压超过50 V 的电气设备安装在输送结构上,且连接电气设备的电缆不带有保护导体时,则应为电气设备安装一个等电位连接导体,输送机的结构部件在机械和/或电气连接上非常牢固的情况可以除外。输送机的导电性和牢固程度至少要与等电位连接导体相同。
5.1.3 可迁移式和移动式辅助设备
4.1.2的要求应适用。
5.1.4 绝缘监控装置
4.1.3的要求应适用。
5.2 电缆
5.2.1 部件安装
当输送机的结构部件或框架上悬挂不带有半导电护套、金属屏蔽或铠装的电缆时,此类结构部件或框架应视为外部导电部件,而且应包含在防止间接接触的整个设计方案中,例如确保所有的金属部件连接在一起。
5.2.2 电缆标识
电缆标识应至少包括制造厂名称、电缆型号、规格信息。
5.2.3 安全性能
电缆的安全性能包括电气安全特性、机械安全特性、阻燃安全特性和环境安全特性。电缆的安全性能应符合 GB 43069的要求。
5.3 停机控制
5.3.1 停机控制开关的使用
除 GB/T 9089.5中允许的情况外,5.3.2~5.3.4描述的器件不应用作带电部件的隔离和运动部件的制动。
5.3.2 停机程序
停机控制操作应能使输送机停止,并且应:
a) 使所有上游输送机停在负载装卸位置上,或将上游输送机上的物资输送到其他支路上;
b) 初期制动使输送机在安全时间内停止;
c) 防止倒转。
对于一个很长的输送系统,停机区域内的停机控制器的操作不需使区域以外的所有上游输送机停机,例如通过传感器测定上游输送机是空载,则不必停机。
停机控制器即使可以自动复位,重新启动也应用手操作。
5.3.3 停机控制开关的位置
应配置停机控制开关。应将停机控制开关安装在输送机的首端和末端,且沿输送机的整个长度安装拉线停机控制。拉线停机控制开关上的所有可接近点都可作为停机控制开关实现停机控制。如果使用独立的停机控制开关,应将它们安置在距离输送机可接近点不大于15 m 的位置上。在输送机的任一侧都应能接近停机控制开关。
注:手动操作停机控制开关也能用于紧急停机。
附 录 A (资料性)
紧急停机装置接线电路举例
图 A.1~图 A.4给出了多种接线方式的紧急停机装置接线图。
标引符号说明:
Q 主电路断路器或接触器线圈;
S1、S2———紧急按钮开关;
S3、S4———位置开关(限位开关)。
标引符号说明:
Q 主电路断路器或接触器线圈;
K1、K2、K3 继电器线圈;
S1、S2、S5、S6、S9、S10、S13 ———位置开关(限位开关);
S3、S4、S7、S8、S11、S12、S14———紧急按钮开关。
图 A.2 多路串联跳闸紧急停机装置的接线图
标引符号说明:
G 储能分闸线圈;
Q 主电路断路器或接触器线圈;
S1、S2———紧急按钮开关;
S3、S4———位置开关(限位开关)。
G 储能分闸线圈;
Q 主电路断路器或接触器线圈;
S1、S2、S5、S6、S9、S10、S13 位置开关(限位开关);
S3、S4、S7、S8、S11、S12、S14 ———紧急按钮开关。
图 A.4 多路并联跳闸紧急停机装置的接线图
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