[PDF] GB 5959.3-2008 - 中国标准 英文版

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GB 5959.3-2008 274 GB 5959.3-2008 <=3 电热装置的安全　第3部分：对感应和导电加热装置以及感应熔炼装置的特殊要求
   
基本信息
标准编号 GB 5959.3-2008 (GB5959.3-2008)
中文名称 电热装置的安全　第3部分：对感应和导电加热装置以及感应熔炼装置的特殊要求
英文名称 Safety in electro-heat installations -- Part 3: Particular requirements for induction and conduction heating and induction melting installations
行业 国家标准
中标分类 K60
国际标准分类 25.180.10
字数估计 14,198
发布日期 2008-09-19
实施日期 2009-06-01
旧标准 (被替代) GB 5959.3-1988
引用标准 GB/T 2900.23-2008; GB/T 3984.1-2004; GB 5959.1-2005; GB/T 6115.1-2008; IEC 60364-4-41-2005
采用标准 IEC 60519-3-2005, IDT
标准依据 国家标准批准发布公告2008年第16号(总第129号)
发布机构 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会
范围 GB 5959的本部分适用于:在工频、中频和高频下对固态炉料进行感应和导电加热的装置(对导电加热, 也包括使用直流的情况);在工频、中频和高频下进行感应熔炼、保温和升温的装置;该电热装置中受加热部分影响的传送装置或装卸装置的部件。

GB 5959.3-2008: 电热装置的安全　第3部分：对感应和导电加热装置以及感应熔炼装置的特殊要求 GB 5959.3-2008 英文名称: Safety in electro-heat installations -- Part 3: Particular requirements for induction and conduction heating and induction melting installations 中华人民共和国国家标准 GB ５９５９．３-２００８／IEC ６０５１９-３：２００５ 代替GB ５９５９．３-１９８８ 电热装置的安全 第３部分：对感应和导电加热装置 以及感应熔炼装置的特殊要求 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布 １　范围 GB ５９５９的本部分适用于： ---在工频、中频和高频下对固态炉料进行感应和导电加热的装置（对导电加热，也包括使用直流 的情况）； ---在工频、中频和高频下进行感应熔炼、保温和升温的装置； ---该电热装置中受加热部分影响的传送装置或装卸装置的部件。 应用举例： ---为后续热成形和热处理而对板材、扁锭、棒材、带材、线材、管材、铆钉等进行感应和导电加热的 装置； ---具有坩埚式感应炉或沟槽式感应炉的装置。 本部分包括感应和导电加热装置以及感应熔炼装置的通用要求（１～１４章），以及对感应和导电加 热装置的特殊要求（附录Ａ）和对感应熔炼装置的特殊要求（附录Ｂ） ２　规范性引用文件 下列文件中的条款通过GB ５９５９的本部分的引用而成为本部分的条款，凡是注日期的引用文件， 其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议 的各方研究是否可使用这些文件的最新版本，凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。 ４　加热感应器 ４．１　高功率加热感应器可配置磁轭（线圈磁通导向装置），引导感应线圈外的磁通以减少杂散场可能对 周围金属结构件的加热。 这些磁轭的设计宜注意其被涡流过度加热的危险。 ４．２　当加热感应器或其部件因磨损或满足新的生产要求需更换时，应遵照制造厂的说明书进行。 ４．３　如果加热感应器的冷却效果不足而对工作人员造成危险或对设备的主要部件有损害时，应发出报 警信号并自动切断加热电源。 ４．４　当电热装置采用强迫冷却加热感应器且其炉料和／或炉衬的热容量又高时，建议配置备用冷却源 以冷却线圈，并在必要时冷却传送装置直至热料已被移出和炉衬已冷却到安全温度。 ４．５　加于加热感应器（例如带有抽头的线圈）上的电压不应超过制造厂的规定值。 ４．６　电气设备应配置合适的限压系统以防止加热感应器的电压超过交流３６００Ｖ的限值。在这种情 况下，额定电压应被选定在低于交流３６００Ｖ的合适值上。 ５　电容器 本章所涉的是电力电容器。其他的电容器，例如控制电路上的电容器，由 GB ５９５９．１-２００５的 ６．２．４涉及。 ５．１　对断电后接触有危险的电容器，应采取一切必要的措施迅速放电。 应在显著位置设置警告牌，说明在接触电容器前应进行放电。 ５．２　对永久性并联在加热感应器上或变压器上的电容器，可省去放电装置。 当并联在感应器或变压器上的电容器只可能在断电情况下断开时，也可省去放电装置，但要求在断 电与打开电容器开关间有足够的延时使其放电。 如果有直流充电的危险，则放电装置是必不可少的。 ５．３　有载操作电容器或通过外部熔断器连接的电容器应配备放电装置。 ５．４　对串联电容器的放电要求可参见GB/T ３９８４．１-２００４的６．８、６．９和６．１０以及GB/T ６１１５．１- ２００８的５．１。 ５．５　具有内部串联元件的电容器的端子应在断开前被短路。 注：虽然放电装置已工作，但是由于熔断器熔断、内部连结的断线、电容值的差异或先前充电时由直流成分引起的 介质再充电的原因，串联电容器的公共连接处有时会存在残余电荷。 ５．６　无电子功率控制的工频装置的电容器应经保护装置连接。当采用内部熔断器时，可不配外部保护 装置。中、高频的电容器可不经保护装置连接。 ５．７　对液冷电容器，应遵照GB ５９５９．１-２００５中６．２．８的规定。 ６　工频电源 对由三相电源向单向负载供电并采用电容器和电抗器来达到三相电流平衡的工频电源，如果与平 衡电路的电容器和电抗器的公共点相接的那相开路（例如熔断器熔断或线路上接触器出现故障），将会 产生串联谐振从而引起危及安全的过电压。 对这种情况应采取措施切断电源，如让电源的断路器过压跳闸。 控制三相电源到电抗器-电容器平衡电路的接触器，在设计上应确保连接到电抗器和电容器公共 点的触头在合闸时提前闭合，而在跳闸时延迟断开。 设计时应注意由于并联谐振而可能从供电系统吸收谐波电流的危险。 ７　固体变频器 ７．１　固体变频器应在输入端加以保护，防止电源侧开头操作时可能产生的瞬时过电压，以确保安全。 ７．２　固体变频器应有快速动作的过压和过流保护。 ７．３　应采取附加措施，以免由于负载功率的迅速变化而产生危险的瞬时电压。 ７．４　应采取合适的措施避免在发生故障时由于储能作用而对工作人员造成伤害。 ８　开关装置 ８．１　无载开关装置的设计应考虑到变频器、电抗元件（变压器和电抗器）和电容器的时间特性。 ８．２　开关装置的设计不仅应考虑电流的基波分量，而且应考虑可能产生的谐波分量。 ８．３　当有载分合电容器时，开关装置或开关方式的选择尤其应考虑如下两点： ---合闸时，可能产生幅值很高的高频电流峰值； ---分闸时，应避免开关装置再起弧引起的过电压达到危险值。 ９　电缆、电线和母线 ９．１　电缆、电线和母线的规格尺寸和布置应考虑其所载电流的大小和频率，使其发热不超过允许值。 注：适合于工频（５０Ｈｚ或６０Ｈｚ）的电缆载流值一般不适用于较高频率的装置。 在并联连接下，应注意避免由于电流分配不均而导致个别导体过热的现象。 应注意避免杂散场对邻近结构产生过度的加热。 ９．２　如果电缆、电线和母线采用强迫冷却，则应遵守GB ５９５９．１-２００５中６．２．８、６．６．１和６．６．２的 规定。 ９．３　对于诸如变频器、变压器、电容器、开关装置、感应器和接触系统之类部件间的内部连接线，如果这 些连接线是防短路和防对地漏电的，则装置独自的过流保护装置可省去。 注：若电缆、硬导体和单芯导线相互间保持足够的间隙或采用绝缘垫片，或者将导体铺设在各自的绝缘导管中，或 者使用设计中已提供了短路保护的电缆或电线，这样就可防止它们相互间（也包括与接地部分）的接触，则就属 这种情况。对中频和高频装置，如果所设计的变频器（如固体变频装置）能提供可靠的短路保护，则也可省去上 述加强短路保护的措施。 设计时应注意避免产生过度的内部过流。 ９．４　在加热区域的电缆和电线通常具有高机械强度和耐热强度的绝缘层。在大多数情况下，这种绝缘 层对触电防护来说是不够的。因此，如果其工作电压超过允许的接触电压（见１３．１．１），则应采取措施， 以防在运行中偶然与这些电缆和电线接触。 １０　液体冷却 按GB ５９５９．１-２００５的６．６和下列补充。 补充： １０．１　对工作在第三电压区段的高频装置，在其冷却系统中应避免形成气泡，因为在气泡里可能会产生 打弧而损坏冷却系统。 １０．２　用织品加强的软管，潮气有可能沿着织品加强物渗透进去，从而在加强物与冷却液之间产生电位 差，该电位差可能会超过软管壁的电气绝缘强度。 因此，在选择软管材料和进行软管布置时应考虑到这一点。 １０．３　某些液冷元件（例如：陶瓷电容器、电子管的水冷外壳）对冷却液的压力十分敏感。因此 GB ５９５９．１-２００５中６．６．４的要求不适用于它们，这些液冷元件仅能承受额定工作压力，而它们的接头 应承受１．５倍的额定工作压力。 应考虑开关阀时可能引起压力急增。 １０．４　应避免冷却到露点以下，因为这可能形成结露，如在加热感应器的线圈及其端子上形成结露，从 而有可能导致短路。 １１　铭牌 按GB ５９５９．１-２００５的第１５章及下列补充。 补充： 电热装置的各主要部件（例如：加热感应器、接触系统）应有各自的铭牌。 １２　电气间隙和爬电距离 高频和中频装置的电气间隙和爬电距离，可与工频（５０Ｈｚ／６０Ｈｚ）下所用的不同。 在采用较小的值时（如在高频发生器中），应采取措施防止产生飞弧而危及安全。 １３　触电防护 按GB ５９５９．１-２００５的第９章及下列补充。 １３．１　直接接触防护 １３．１．１　允许接触电压与频率的关系 允许接触电压的限值是频率的函数，该值随频率而增加。推荐的限值正在考虑中，应采用现有的国 家标准。 １３．１．２　加热装置带有电气设备如电容器、电抗器、变压器、加热感应器或接触系统、开关装置、电缆和 母线的连接头等的所有部件，都应安装在箱柜内，否则应提供足够的防护，以免直接接触。对第二和第 三电压区段的装置，应设计成只有用工具如扳手或由受权人员撑控的钥匙，才能打开箱柜的门或移去外 盖，去接近这些部件。 １３．１．３　电压高于５００Ｖ的交流、直流或高频的易接近插头和插座等必须是不可互换的；且在插头和插 座断开前或断开时，应自动切断电源，以免危及人身安全。这可采用机械联锁来实现。 １３．２　间接接触防护 １３．２．１　允许接触电压与持续时间和频率的关系 如在１３．１．１中所述，允许的接触电压随频率而增加。在参照现有的工频允许接触电压的限值时， 应考虑到这点。 对第三电压区段和非工频的允许接触电压的限值正在考虑中。 １３．２．２　由于绝缘材料、炉衬和电气元件（如电容器、水冷绕组）的温度变化，特别是由于所用冷却水的 水温和水质的变化，使电热装置的零部件的绝缘电阻在整个工作周期内都是变化的。 一般最小绝缘电阻是不给出的。所以，当装置交付生产整定保护装置（如对地漏电流检测装置）的 动作值时，有必要考虑上述这些变化。 感应加热装置具有相当大的漏电流时，需要将电热装置与供电电源进行电气隔离。 １３．３　特殊要求 １３．３．１　制造厂应在操作手册中作出下列说明： ---在中频和高频强电磁场附近（如在感应器附近），不应戴金属的环和手镯； ---强电磁场会对装有金属移植物、人工起搏器及其他类似物的人员造成伤害，应按当地有关的安 全工作规则采取合适的安全措施。 １３．４　接地保护 按GB ５９５９．１-２００５第１１章和１２．２及下列补充。 １３．４．１　如果在与供电电源电气上隔离的装置内，带电部分通过电阻、阻抗或放电器接地，则该接地线 的尺寸大小应考虑故障情况的最大电流的热效应和电动力。应监测这些接地连接线中的电流，如果在 运行中超过了最大允许值，应给出报警信号并自动切断装置的电源。 对用于静电放电或类似情况的接地连接线，和对其感应器设有防护设施且一旦移去该防护设施即 可中止加热器运行的高频装置的接地连接线，可不需要上述的监测。 １３．４．２　当采用接地保护时，应考虑频率与由电源、载流导体和接地系统所组成的回路阻抗有关。 １３．４．３　有时需要在不接地的情况下操作直接受电磁场影响的金属件，以避免形成闭合的金属回路和 将电磁的和热的影响限制在允许的范围内。此时，应采取其他的保护措施。 当这些金属件的工作电压超过允许的接触电压（见１３．２．１）时，应使操作人员不可能接近它们。如 果因空间太小或由于装置的操作方式所限，不可避免要接触这些金属件，......

相关标准: GB/T 20138  GB/T 5959.12  GB/T 5959.1  GB/T 5959.11