淺析GB 7251.6—2015與GB 7251.2—2006之間的差異

張 磊，劉 潔，柴 青

(天津電氣科學(xué)研究院有限公司，天津300300)

淺析GB 7251.6—2015與GB 7251.2—2006之間的差異

張 磊，劉 潔，柴 青

(天津電氣科學(xué)研究院有限公司，天津300300)

分析了GB 7251.6—2015和GB 7251.2—2006在結(jié)構(gòu)要求和性能要求方面的差異，綜合考慮GB 7251—2015提出的新設(shè)計驗證方法，詳細(xì)闡述了GB 7251.6—2015中母線干線系統(tǒng)(母線槽)的設(shè)計驗證的變化。指出GB 7251.6—2015豐富了母線干線系統(tǒng)的設(shè)計、制造、試驗和認(rèn)證的內(nèi)容，為母線干線系統(tǒng)(母線槽)提供更完善的技術(shù)支持。

GB 7251.6—2015;母線干線系統(tǒng);結(jié)構(gòu)要求;性能要求;設(shè)計驗證

0 引言

強制性國家標(biāo)準(zhǔn)GB 7251—2015是低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備領(lǐng)域的主要標(biāo)準(zhǔn)，為低壓成套產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)、試驗及認(rèn)證提供技術(shù)依據(jù)。自2011年起國際電工委員會(IEC)對國際標(biāo)準(zhǔn)IEC 60439進(jìn)行了結(jié)構(gòu)和技術(shù)內(nèi)容的重大調(diào)整，故國家標(biāo)準(zhǔn)GB 7251也隨之修改。作為GB 7251重要組成的母線干線系統(tǒng)部分標(biāo)準(zhǔn)，等同采用IEC 61439-6:2012《低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第6部分:母線干線系統(tǒng)(母線槽)》，GB 7251.6—2015《低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第6部分:母線干線系統(tǒng)(母線槽)》代替GB 7251.2—2006《低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第2部分:對母線干線系統(tǒng)(母線槽)的特殊要求》。與GB 7251.2—2006相比，GB 7251.6—2015不僅對母線干線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和性能提出了更嚴(yán)苛的要求，而且結(jié)構(gòu)和性能的設(shè)計驗證方法除GB 7251.2—2006中包含的試驗驗證之外，也首次定義了新的驗證方法并在設(shè)計驗證中采用。

1 結(jié)構(gòu)要求

在GB 7251.6—2015中“結(jié)構(gòu)要求”一章中增加了防腐蝕、提升裝置、插入式分接單元耐受熱變化的能力、對機械碰撞的防護(hù)、裸導(dǎo)體和絕緣導(dǎo)線等五項新的要求，補充了電氣間隙和爬電距離兩節(jié)的內(nèi)容。

(1)防腐蝕。GB 7251.2—2006中雖然有防腐蝕的內(nèi)容，但并未作為一項結(jié)構(gòu)要求進(jìn)行表述;在GB 7251.2—2015中，“防腐蝕”作為一項結(jié)構(gòu)要求，進(jìn)行了詳細(xì)闡述，并單獨列為一節(jié)。

(2)提升裝置。母線干線系統(tǒng)需要運輸?shù)桨惭b位置，在安裝后使用，為了保證其在運輸過程中結(jié)構(gòu)不發(fā)生改變，所以按GB 7251.1—2013中“如需要，成套設(shè)備應(yīng)配備合適的提升裝置，按照10.2.5的試驗進(jìn)行檢查?！?/p>

(3)插入式分接單元耐受熱變化的能力。因彈簧構(gòu)件的偏移產(chǎn)生接觸壓力，為保證電氣和機械性能，插入式分接單元應(yīng)能夠耐受因溫度變化引起的機械抑制，需要具有一定的耐受熱變化的能力。

(4)對機械碰撞的防護(hù)。母線干線系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)設(shè)計為能耐受GB/T 20138—2006中IK代碼中的試驗。

(5)裸導(dǎo)體和絕緣導(dǎo)線。正常的溫升、絕緣材料的老化和正常工作時產(chǎn)生的振動不應(yīng)造成載流部件的連接有異常變化，截流部件之間的連接應(yīng)有足夠和持久的接觸壓力，應(yīng)根據(jù)驗證方法選擇成套設(shè)備內(nèi)部導(dǎo)體及截面積。

(6)電氣間隙和爬電距離。在電氣間隙和爬電距離兩項結(jié)構(gòu)要求中，分別增加了補充絕緣的電氣間隙和爬電距離的規(guī)定值。

2 性能要求

GB 7251.2—2006中型式試驗包括建筑結(jié)構(gòu)中防火性能的驗證，但是并未將“建筑結(jié)構(gòu)中防火”作為母線干線系統(tǒng)的一項性能要求而單獨提出。GB 7251.6—2015在“性能要求”一章中專門增加了“建筑結(jié)構(gòu)中防火”這一條款，可見通過建筑結(jié)構(gòu)時母線干線系統(tǒng)應(yīng)具備防止火焰蔓延的性能，并將這一性能作為母線干線系統(tǒng)的一般性能，而不是特有性能另作要求。

3 設(shè)計驗證

設(shè)計驗證是為驗證成套設(shè)備或成套設(shè)備系統(tǒng)的設(shè)計是否符合標(biāo)準(zhǔn)的要求。在GB 7251.6—2015中，設(shè)計驗證的方法不僅包括驗證試驗，而且還采用了與已試驗的基準(zhǔn)設(shè)計進(jìn)行驗證比較和方案額定電流的推導(dǎo)兩種新方法;且GB 7251.6—2015在結(jié)構(gòu)要求和性能要求兩章中增加了幾項新的要求，所以設(shè)計驗證中也會增加幾項新的設(shè)計驗證。

3.1 耐腐蝕性

耐腐蝕性采用試驗驗證的方法，試驗分為適用于戶內(nèi)安裝的金屬外殼、設(shè)備的外部金屬部件及戶內(nèi)、外安裝的設(shè)備內(nèi)部用于機械操作的金屬部件的嚴(yán)酷試驗A，以及適用于戶外安裝的金屬外殼和設(shè)備的外部金屬部件的嚴(yán)酷試驗B。

嚴(yán)酷試驗A、B均需根據(jù)GB/T 2423.4—2008 (試驗Db)進(jìn)行濕/熱循環(huán)試驗和根據(jù)GB/T 2423.17(試驗Ka:鹽霧)進(jìn)行鹽霧試驗;試驗結(jié)束后，對樣品進(jìn)行沖洗、漂凈、除去水珠，并在正常使用條件下存放2 h;再對樣品進(jìn)行目測觀察，以確定試驗樣品是否具有耐腐蝕的性能。

耐腐蝕性在GB 7251.2—2006和GB 7251.1—2005中均未進(jìn)行驗證試驗，是GB 7251.6—2015中新增加的設(shè)計驗證項目。

3.2 提升試驗

提升試驗也是GB 7251.6—2015中新增的驗證項目。試驗采用GB 7251.6—2015初始制造商規(guī)定的方法，用指定的設(shè)施提升，質(zhì)量為最大運輸質(zhì)量的1.25倍。

試驗時，應(yīng)從靜止位置垂直平穩(wěn)地、無沖擊地向上提升，并緩緩放回，需要做無移動懸吊和水平移動。試驗后目測或沒有附加放大設(shè)備的校正視力目測沒有裂痕或永久變形。

3.3 機械碰撞

機械碰撞采用試驗驗證的方法，母線干線系統(tǒng)應(yīng)按照GB/T 20138—2006進(jìn)行試驗。試驗后，母線干線系統(tǒng)應(yīng)繼續(xù)提供IP代碼和介電強度。

3.4 熱循環(huán)試驗

插入式分接單元應(yīng)進(jìn)行熱循環(huán)試驗。熱循環(huán)試驗是GB 7251.6—2015新增的一項重要設(shè)計驗證試驗。

(1)試驗樣品及試驗準(zhǔn)備。①在母線干線單元和分接單元的組合體上進(jìn)行的試驗作為代表性試驗。②試驗之前，樣品應(yīng)不帶負(fù)載以預(yù)定方式進(jìn)行分接單元的多次插拔。熱循環(huán)試驗條件如表1所示。

表1 熱循環(huán)試驗條件

(2)試驗方法。對樣品供電直至溫度穩(wěn)定，記錄溫度，斷開兩路電流并允許樣品溫度降為室溫。在樣品上重復(fù)進(jìn)行84次。

(3)試驗結(jié)果。第84次試驗后記錄的溫度不應(yīng)比穩(wěn)定運行結(jié)束時記錄的溫度高5 K以上。3.5保護(hù)電路的耐受強度

在此項設(shè)計驗證中額定短路耐受強度既可通過試驗驗證，也可通過與已試驗過的基準(zhǔn)設(shè)計比較進(jìn)行驗證。其中，“與已試驗的基準(zhǔn)設(shè)計進(jìn)行驗證比較”是GB 7251.1—2015新增的驗證方法，包括兩種比較驗證方式。

(1)使用核查表。GB 7251.6—2015的10.5.3.3中列出母線干線系統(tǒng)與一個已試驗過的設(shè)計比較，認(rèn)為需驗證的母線干線系統(tǒng)驗證通過的條件為:

①GB 7251.1—2013中表13中核查表的第1～3、5～6和8～10項。

②需評估的母線干線系統(tǒng)的每條電路的母線支撐件為相同類型、形狀和材料，且與基準(zhǔn)設(shè)計一樣，沿母線長度有相同或更小的空間;絕緣材料為相同類型、形狀和厚度。

(2)使用計算。GB 7251.6—2015中關(guān)于采用計算方法對母線干線系統(tǒng)進(jìn)行比較驗證的具體方式方法尚未列出。

在此項設(shè)計驗證中，用于比較的基準(zhǔn)設(shè)計由制造商決定。采用比較驗證的方法，可以節(jié)省產(chǎn)品設(shè)計和試驗資源，只要用于比較的基準(zhǔn)設(shè)計已通過試驗，則無論是使用核查表還是采用計算方法，均能保證需驗證的母線干線系統(tǒng)保護(hù)電路耐受強度符合要求。

3.6 溫升驗證

溫升驗證是成套設(shè)備設(shè)計驗證的重要項目，GB 7251.6—2015和GB 7251.2—2006都采用較多篇幅敘述此項驗證。GB 7251.2—2006中溫升驗證僅采用試驗方法，而GB 7251.6—2015中溫升驗證則通過試驗和(或)類似方案額定電流的推導(dǎo)兩種方法進(jìn)行。

(1)試驗驗證。GB 7251.6—2015中試驗驗證的代表性布置的選擇和試驗方法都有較大變化。

①增加了“代表性布置的選擇”，分別詳細(xì)列出母線干線單元和分接單元的類似方案和代表性單元的選擇條件，為試驗樣品的優(yōu)化選擇提供方法，不必“在每種形式和各種尺寸的分接單元上都進(jìn)行試驗”［3］。

②在此試驗中采用了對母線干線通道進(jìn)行試驗，摒棄了GB 7251.2—2006中只對母線干線單元進(jìn)行試驗的方式。這項試驗按照母線干線通道實際使用時的放置方式，在其額定電流Inc時進(jìn)行水平方向或垂直方向的試驗，測量并記錄試驗規(guī)定位置的周圍空氣溫度。

③試驗方法中增加“配備幾條出線電路的分接單元試驗”，豐富了母線干線系統(tǒng)的試驗方法。

(2)方案額定電流的推導(dǎo)。方案額定電流的推導(dǎo)是指已經(jīng)在類似方案的母線干線單元或分接單元上進(jìn)行過試驗驗證，則只需要利用降額公式計算出需要驗證的母線干線單元或分接單元的額定電流。該方法大大簡化了設(shè)計驗證的流程，節(jié)約了試驗資源，提高了生產(chǎn)效率。

4 結(jié)語

GB 7251.6—2015在結(jié)構(gòu)要求、性能要求和設(shè)計驗證三個方面與GB 7251.2—2006有較大差異，提出了新的結(jié)構(gòu)和性能要求，同時也改進(jìn)了設(shè)計驗證的項目和方法，為母線干線系統(tǒng)產(chǎn)品的設(shè)計、制造、試驗和認(rèn)證提供了更全面的技術(shù)依據(jù)。

［1］GB 7251.1—2013低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第1部分:總則［S］.

［2］GB 7251.6—2015低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第6部分:母線干線系統(tǒng)(母線槽)［S］.

［3］GB 7251.2—2006低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第2部分:對母線干線系統(tǒng)(母線槽)的特殊要求［S］.

Analysis of Differences between GB 7251.6—2015 and GB 7251.2—2006

ZHANG Lei，LIU Jie，CHAI Qing
(Tianjin Research Institute of Electrical Science Co.，Ltd.，Tianjin 300300，China)

This paper analyzed the differences of constructional requirements and performance requirements between GB 7251.6—2015 and GB 7251.2—2006.By considering generally the new methods of design verifications proposed by GB 7251.6—2015，the changes of design verifications for busbar trunking systems(subways)were elaborated in detail.It is pointed out that GB 7251.6—2015 enriches design，production，test and authentication，and supplies the more perfect technical support for subways.

GB 7251.6—2015;busbar trunking systems;constructional requirements;performance requirements;design verification

張磊(1984—)，女，工程師，從事低壓成套開關(guān)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化方面的工作。

TM 564

A

1674-8417(2015)11-0037-03

2015－10－30

劉潔(1982—)，女，工程師，從事低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化方面的工作。

柴青(1982—)，女，工程師，從事電氣傳動方面的工作。