ГОСТ Р МЭК 60204-1-99
Безопасность машин. Электрооборудование машин и механизмов. Часть 1. Общие требования

ГОСТ Р МЭК 60204-1-99

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ

Safety of machinery. Electrical equipment of machines.
Part 1. General requirements

ОКС 13.110, 29.020
ОКСТУ 3430

Дата введения 2001-01-01

1 РАЗРАБОТАН «Экспериментальным научно-исследовательским институтом металлорежущих станков» (ОАО «ЭНИМС»)

ВНЕСЕН Техническими комитетами по стандартизации ТК 70 «Станки» и ТК 331 «Низковольтная коммутационная аппаратура распределения и управления»

2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 17 декабря 1999 г. N 541-ст

3 Настоящий стандарт представляет собой аутентичный текст международного стандарта МЭК 60204-1 (1997-10), издание 4.0 «Безопасность машин. Электрооборудование машин и механизмов. Часть 1. Общие требования»

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 8, 2003 год

Поправка внесена юридическим бюро «Кодекс»

Введение

Настоящий стандарт устанавливает требования и рекомендации к электрооборудованию промышленных машин и механизмов, обеспечивающие:

— безопасность персонала и имущества;

— согласованность реакций на управляющее воздействие;

Повышение рабочих характеристик не может быть достигнуто в ущерб вышеуказанным факторам.

Пример применения этих требований представлен группой промышленных машин и механизмов, используемых в производстве дискретных компонентов, таких как машины, производственные системы или комплексы, выпускаемые серийно, отказ в работе которых может иметь серьезные экономические последствия.

Рисунки 1 и 2 даны для понимания связей между различными элементами промышленной машины и вспомогательного оборудования. На рисунке 1 изображена функциональная схема типовой производственной системы (группа машин, работавших вместе в согласованном порядке), а на рисунке 2 — схема машины и вспомогательного оборудования. На схемах представлены различные элементы электрооборудования, о которых идет речь в настоящем стандарте.

Прямоугольное сечение двух изгибов S-образной формы или перегибов в другую плоскость должно по меньшей мере в 20 раз превышать диаметр кабеля.

Рисунок 1 — Функциональная схема типовой производственной системы

Рисунок 1 — Функциональная схема типовой производственной системы

Рисунок 2 — Функциональная схема типовой машины

Рисунок 2 — Функциональная схема типовой машины

В скобках указаны пункты и подпункты настоящего стандарта.

Подразумевается, что на рисунках 1 и 2 представлена совокупность элементов, рассматриваемых вместе, включая защитные устройства, оснастку, вспомогательное оборудование, программное обеспечение и документацию, составляющих промышленную машину, и что одна или несколько работающих вместе машин с определенным уровнем управления и контроля, по меньшей мере представляют собой производственный комплекс или звено.

В некоторых странах приняты следующие различия:

4.3.1 Характеристики напряжения для питания в электрических сетях общего назначения приводятся в ЕН 50160:1994 Характеристики напряжения электрических сетей общего назначения (Европа).

7.3.2 Разъединение нейтрального проводника требуется в TN-S системах питания (Франция).

10.7.2 Для реализации функции «аварийный стоп» применяют устройства без фиксации в разомкнутом состоянии во взаимосвязи с другими устройствами, требующими повторного воздействия для восстановления работы (США).

13.6 Таблица 6. Поперечные сечения проводников применяются по стандарту AWG (США).

14.2.2 Для цветовой маркировки изоляции проводов защитных цепей используют зеленый цвет (с желтой полосой или без) вместо сочетания зеленого и желтого (США и Канада).

14.2.3 Для цветовой маркировки изоляции заземленного нейтрального провода используют белый или натуральный серый вместо ярко-голубого (США и Канада).

14.2.4 Желтый цвет используют в маркировке вместо оранжевого (в США).

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на электрические и электронные системы и оборудование (далее — электрооборудование) для непереносимых вручную во время их работы промышленных машин и механизмов (далее — машин), включая группу машин, работающих вместе в согласованном порядке (далее — целевые производственные системы). Исключение составляют системы более высокого уровня (например, при наличии функциональных связей между системами).

1 В стандарте термин «электрический» используют в общем смысле — электронный и электрический (например, «электрическое оборудование» относится как к электрическому, так и электронному оборудованию).

2 В стандарте термин «персонал» относится к любому лицу или группе лиц, подготовленных и назначенных потребителем, ответственным за эксплуатацию и техническое обслуживание машин.

Электрооборудование, на которое распространяется настоящий стандарт, охватывает все электрооборудования машины (5.1), начиная с точки подключения его к источнику питания.

Примечание — Требования к электрическим установкам зданий установлены в комплексе стандартов ГОСТ Р 50571.

Настоящий стандарт распространяется на электрооборудование, работающее от сети переменного тока при номинальном напряжении питания не более 1000 В или постоянного тока не более 1500 В между фазами; номинальный диапазон частот должен быть не более 200 Гц. Для более высоких значений напряжения и частот требования устанавливаются другими стандартами.

Настоящий стандарт является основным стандартом для обеспечения безопасности машин, и его требования не могут ограничивать или сдерживать передовые разработки в области технологии. Стандарт не включает все требования (например, к защите, блокировке или управлению), которые необходимы или устанавливаются другими стандартами или техническими документами, предназначенными для защиты персонала не только от опасности поражения электрическим током, но и от других, связанных с ним, опасных воздействий на здоровье персонала. К машинам каждого типа должны устанавливаться, при необходимости, дополнительные требования, которые должны неукоснительно соблюдаться для достижения надлежащей безопасности.

В настоящий стандарт специально включено (но не ограничено только этим) электрическое оборудование промышленных машин, которые определены в 3.33 (в приложении А перечислены образцы машин, на электрическое оборудование которых могут распространяться положения настоящего стандарта).

Специальные и дополнительные требования могут предъявляться к электрооборудованию машин, которые:

— используются на открытом воздухе (то есть вне зданий или других защитных строений);

— используют, подготавливают или производят легковоспламеняющиеся вещества (например, краски или опилки);

— применяются во взрывоопасных или легковоспламенимых средах;

— представляют особую опасность при выпуске некоторых материалов; используются в шахтах и на рудниках;

— являются швейными машинами или швейными узлами и системами (на которые распространяется МЭК 60204-31 [1]);

— подъемные механизмы (которые значились в МЭК 60204-32 [2]).

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

3 Определения

В настоящем стандарте используют следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 орган управления: Часть механизма прибора управления, на который оказывается силовое воздействие (МЭС 441-15-22).

1 Орган управления может иметь форму ручки, рукоятки, кнопки, ролика, плунжера и т.д.

2 Некоторые органы управления не требуют воздействия внешней силы, а только какого-либо действия.

3.2 температура окружающей среды: Температура воздуха или среды в том месте, где оборудование должно быть использовано (МЭС 826-01-04).

3.3 ограждение: Элемент, обеспечивающий защиту от прямых контактов в обычных направлениях доступа (МЭС 826-03-13).

3.4 лоток для прокладки кабеля (или полка): Опорная конструкция в виде непрерывного основания с ребордами и без крышки.

Примечание — Кабельный лоток может быть перфорированный и неперфорированный (МЭС 826-06-07).

3.5 кабель-несущая система: Система закрытых оболочек, допускающая размещение на базе подвижных поверхностей и предназначенная для полной защиты изолированных проводов, кабелей, шнуров и также для размещения другого электрооборудования (МЭС 826-06-04 с изменениями).

3.6 совпадающий: Действующий совместно; используется для описания ситуации, когда два или несколько устройств управления активизированы в одно и то же время (но необязательно одновременно).

3.7 трубопровод: Закрытый элемент кабельной конструкции круглого или иного сечения для прокладки изолированных проводов и/или кабелей в электрических установках, позволяющий производить их выемку и/или замену.

Примечание — Трубопроводы должны быть закрыты таким образом, чтобы имелась возможность вставлять в них изолированные провода и/или кабели (МЭС 826-06-03).

3.8 цепь управления (машины): Цепь, служащая для управления работой машины и защиты электрических силовых цепей.

3.9 прибор управления: Прибор, включенный в цепь управления и используемый для управления работой машины (например, датчик положения, ручное оборудование управления, реле, электрораспределитель).

3.10 аппаратура управления: Общий термин, применяемый к коммутационным аппаратам и их комбинациям с приборами управления, измерения, защиты и регулировки, которые к ним подсоединяют, а также к группам таких аппаратов с соединениями, арматурой, кожухами и соответствующими поддерживающими структурами, которые предназначены в основном для управления устройствами, потребляющими электроэнергию (МЭС 441-11-03).

3.11 контролируемая остановка: Остановка движения машины в результате, например, уменьшения сигнала управления до нуля после того, как сигнал остановки был распознан управляющим устройством, но при сохранении питания от источников электроэнергии приводов машины во время процесса остановки.

3.12 числовой: Работающий с дискретными сигналами для представления данных в виде чисел и других знаков.

3.13 прямой контакт: Контакт людей или домашних животных и скота с активными, т.е. находящимися под напряжением частями (МЭС 826-03-05).

3.14 канал: Закрытый желоб, предназначенный специально для размещения и защиты электрических проводов, кабелей и электрических шин.

Примечание — Трубопроводы, кабель-несущая системы и короба под полом являются модификациями каналов.

3.15 электрическая рабочая зона: Помещение или ограниченная зона для размещения электрооборудования, доступ к которым возможен для квалифицированных или предупрежденных лиц путем открытия двери или перемещения барьера без ключа или специнструмента, и оборудованные специальными предупреждающими знаками.

3.16 электронное оборудование: Часть электрического оборудования, включающая схемы, которые основываются в основном на электронных устройствах и компонентах.

3.17 закрытая электрическая рабочая зона: Помещение или ограниченная зона для размещения электрооборудования, доступ к которым возможен для квалифицированных или предупрежденных лиц путем открытия двери или перемещения барьера с применением ключа или специнструмента, и оборудованные специальными предупреждающими знаками.

3.18 оболочка: Элемент, обеспечивающий защиту оборудования от определенных внешних влияний, а также защиту со всех сторон от прямых контактов (МЭС 826-03-12).

а) оболочки обеспечивают защиту людей или домашних животных и скота от доступа к опасным частям;

б) ограждения, решетки или все другие средства либо соединенные с оболочкой, либо размещенные под оболочкой, приспособленные для предупреждения или ограничения проникновения специальных испытательных калибров, рассматривают как части оболочки, за исключением тех, которые могут быть демонтрованы и сняты без помощи ключа или инструмента.

Оболочка может быть в виде:

а) шкафа или ящика (коробки), установленного на машине или отдельно от нее;

б) отсека (секции), представляющего закрытое пространство и являющегося частью конструкции машины.

3.19 оборудование: Общий термин, включающий оснащение, материалы, приспособления, устройства, механизмы, приборы, инструменты и другие принадлежности, используемые в качестве частей электрической установки или в соединении с ней.

3.20 уравнительное (эквипотенциальное) соединение: Электрическое соединение, подводящее к одному и тому же потенциалу различные незащищенные и сторонние токопроводящие части (МЭС 826-04-09).

3.21 незащищенная токопроводящая часть: Проводящая часть электрооборудования, которой можно коснуться и которая обычно не находится под напряжением, но в случае неполадки может стать таковой и представлять опасность.

Примечание — Проводящая часть электрооборудования, которая может оказаться под напряжением через незащищенную токопроводящую часть, не может считаться незащищенной токопроводящей частью (МЭС 826-03-02).

3.22 сторонняя токопроводящая часть: Проводящая часть, не входящая в состав электрического устройства и находящаяся обычно под потенциалом земли (МЭС 826-03-03).

3.23 отказ (машины): Нарушение работоспособности технического объекта и неспособность выполнять требуемую функцию.

1 После отказа технический объект находится в неисправном состоянии.

2 «Отказом» является переход из одного состояния в другое при сохранении работоспособности, в противоположность «дефекту», который является неработоспособным состоянием.

3 Понятие отказ, как оно определено, не применяется к техническим объектам, состоящим только из программных средств (МЭС 191-04-01).

4 На практике термины «отказ» и «дефект» используются как синонимы.

3.24 дефект (неисправность): Состояние технического объекта, неспособного выполнять требуемую функцию; в это понятие не входит неработоспособность, вызванная профилактическим обслуживанием или другими заранее предусмотренными действиями, или отсутствием внешних ресурсов.

Примечание — Дефект является часто следствием отказа технического объекта, но он может существовать без предварительного отказа.

3.25 защитное устройство: Элемент машины, используемый специально для защиты и служащий физической преградой. В зависимости от своей конструкции защитное устройство может называться корпусом, коробкой, футляром, крышкой, покрытием, экраном, дверцей, защитным кожухом и т.д. (ИСО/ТР 12100-1 [34], 3.22, с изменениями).

3.26 опасность: Возможная причина травмы или нанесение вреда здоровью (ИСО/ТР 12100-1 [34], 3.5 с изменениями).

3.27 непрямой контакт: Контакт людей или домашних животных и скота с незащищенными токопроводящими частями, которые оказались под напряжением в результате неисправности (МЭС 826-03-06).

3.28 предупрежденное лицо: Человек, проинструктированный или находящийся под присмотром квалифицированного лица, понимающий опасность, которую представляет собой электричество, и способный избежать ее (МЭС 826-09-02 с изменениями).

3.29 блокировка (для защиты): Устройство, объединяющее одно или несколько защитных устройств или аппаратов с системой управления и/или всей или частью электросети, питающей машину.

3.30 ограничивающее устройство: Устройство, которое удерживает машину или ее элемент от превышения предусмотренного предельного значения (например, предельное перемещение, предельное давление) (ИСО/ТР 12100-1 [34], 3.23.7).

3.31 токоведущая часть: Провод или электропроводящая часть, находящиеся под напряжением при нормальной работе, а также нулевой провод, за исключением, при определенных условиях, провода PEN.

Примечание — Этот термин не подразумевает в обязательном порядке риск удара (поражения) электрическим током (МЭС 826-03-01).

3.32 исполнительный механизм: Силовой механизм, воздействующий на движение машины.

3.33 машина и механизм: Комплекс узлов или компонентов, соединенных вместе для выполнения конкретной функции технологической обработки, перемещения или упаковки материала, по крайней мере один из которых движется благодаря органам управления машины, силовым цепям и цепям управления и т.д.

Термин «машина и механизм» также относится к группе машин, которые организованы и управляются таким образом, чтобы выполнять общую функцию.

3.34 маркировка: Знаки и надписи, служащие для идентификации типа компонента или устройства, установленные изготовителем этих компонентов или устройств.

3.35 нулевой провод (символ N): Провод, соединенный с нейтральной (нулевой) точкой сети и обладающий возможностью передачи электроэнергии (МЭС 826-01-03) (ИСО/ТР 12100-1 [34], 3.22 с изменениями).

3.36 заграждение: Элемент, препятствующий случайному прямому контакту, но не мешающий обдуманным действиям (МЭС 826-03-14).

3.37 сверхток: Любой ток, превышающий номинальную величину. Для проводов номинальной величиной является допустимый ток (МЭС 826-05-06).

3.38 ток перегрузки (цепи): Отношение время/ток для цепи, в которой превышена допустимая максимальная нагрузка, когда цепь находится в исправном состоянии.

Примечание — Не следует использовать термин «перегрузка» как синоним сверхтока.

3.41 силовая цепь: Цепь, передающая энергию от сети к элементам оборудования, используемым непосредственно для выполнения производственных операций, а также к трансформаторам, питающим цепи управления.

3.42 цепь защиты: Совокупность проводов защиты и электропроводящих частей, используемых для защиты от последствий короткого замыкания при повреждении изоляции.

3.43 защитный провод: Провод, необходимый в определенной мере в качестве защитного средства от поражения электрическим током и предназначенный для электрического соединения между некоторыми из следующих деталей:

— незащищенные токопроводящие части;

— сторонние токопроводящие части;

— основной заземляющий зажим (МЭС 826-04-05 с изменениями).

3.44 резервирование: Использование более чем одного устройства или системы, или одной части (узла) устройства или системы для того, чтобы в случае возможного отказа одного из них в ходе выполнения своей функции, в распоряжении находился другой (узел, устройство, система и т.д.) для обеспечения продолжения вышеупомянутой функции.

3.45 условное буквенно-цифровое обозначение: Кодифицированный символ, служащий для обозначения элемента на схеме, диаграмме и оборудовании.

3.46 риск: Сочетание вероятности случайности и тяжести возможной травмы или нанесение вреда здоровью в опасной ситуации (ИСО/ТР 12100-1 [34]).

3.47 безопасный рабочий режим: Методы работы, уменьшающие риск.

3.48 предохранительное устройство: Защитное устройство или приспособление, используемое как мера безопасности для защиты людей от явной или скрытой опасности.

3.49 защита: Меры безопасности с использованием предохранительных устройств и приспособлений для защиты людей от опасностей, которые не могут быть исключены или уменьшены в достаточной степени во время конструирования.

3.50 рабочая площадка: Площадка, на которой обычно находится человек при работе или обслуживании электрооборудования.

3.51 ток короткого замыкания: Сверхток, возникающий в результате короткого замыкания из-за дефекта или неправильного подключения в электрической цепи (МЭС 444-11-07).

3.52 квалифицированное лицо: Человек, имеющий специальную подготовку и опыт, позволяющие ему снизить риск и избежать опасности, которую представляет собой электричество (МЭС 826-09-01 с изменениями).

3.53 поставщик: Субъект (например, изготовитель, подрядчик, субподрядчики по монтажу или внедрению), который поставляет оборудование или предоставляет услуги, связанные с машиной.

Примечание — Потребитель может выступать в качестве своего собственного поставщика.

3.54 коммутирующее устройство: Устройство, предназначенное для обеспечения или прерывания подачи тока в одну или несколько электрических цепей (МЭС 441-14-01).

Примечание — Коммутирующее устройство может выполнять одну или обе эти функции.

3.55 зажим: Проводящая деталь устройства, включающая электрическое соединение для подвода наружных цепей.

3.56 неконтролируемая остановка: Остановка движения машины, которая осуществлялась в результате отключения провода питания от исполнительных механизмов (приводов), когда все тормоза и/или другие механические устройства остановки активизированы.

3.57 потребитель: Субъект, который использует машину и связанное с ней электрическое оборудование.

4 Общие требования

4.1 Общие положения

Настоящий стандарт распространяется на электрооборудование, используемое с промышленными машинами различного назначения и группой машин, работающих вместе скоординированным образом. Риск, связанный с потенциально опасными явлениями при обращении с электрооборудованием, должен считаться элементом общих требований при оценке опасности машины. Это позволит установить допустимый уровень риска и необходимых мер безопасности для защиты людей, чье присутствие возможно в зоне этих явлений, сохраняя, однако, допустимые рабочие характеристики машины и ее электрооборудования. Опасные явления, не ограничиваясь перечисленными, могут включать:

— отказы или дефекты электрооборудования, ведущие к возможности удара электрическим током или появлению огня (возгоранию) от электрической искры или перегрева;

— отказы или дефекты в цепях управления (или компонентов, или в устройствах, связанных с цепями), ведущие к нарушению работы машины;

— изменение или прерывание питания от внешних источников мощности и отказы или дефекты цепей питания, ведущие к нарушению работы машины;

— потеря проводимости в цепях, имеющих скользящие или вращающиеся контакты, нарушающие функции безопасности;

— электрические помехи (например, электромагнитные, электростатические, радиопомехи) от источников, расположенных с внутренней или внешней стороны электрооборудования;

— накопленная энергия (либо электрическая, либо механическая);

— звук, уровень которого может причинить вред здоровью человека.

Меры безопасности сочетают меры, принятые на этапе разработки и конструирования и выполненные при установке, доводке и использовании оборудования потребителем. В первую очередь меры предосторожности для уменьшения риска должны разрабатываться на стадии конструирования. Когда это невозможно, должна быть предусмотрена защита.

Использование приведенной в приложении В анкеты необходимо для облегчения выработки соглашения между потребителем и поставщиком по вопросам как основных условий, так и дополнительных требований со стороны потребителя к электрооборудованию. Эти дополнительные требования предназначены для того, чтобы:

— обеспечить дополнительные характеристики безопасности, которые зависят от типа машины (или группы машин) и ее применения;

— облегчить обслуживание и ремонт, и

— обеспечить безопасность в работе и легкость в управлении.

4.2 Выбор оборудования

Составные элементы и электрические устройства должны быть пригодны к применению в том месте и в условиях, для которых они предназначены, и отвечать требованиям соответствующих стандартов.

4.3 Питание электроэнергией

4.3.1 Электрооборудование должно быть пригодно для работы в условиях:

— согласно 4.3.2 или 4.3.3, или

— как оговорено потребителями (приложение В), или

— как оговорено поставщиком электроэнергии для случаев ограничения по источнику питания (бортовой генератор).

4.3.2 Питание переменным током

Постоянный режим: 0,9-1,1 номинального значения

0,99-1,01 номинального значения в постоянном режиме.

0,98-1,02 на короткий период.

Примечание — Значения для короткого периода могут быть указаны потребителем (приложение В)

Гармонические искажения, не превышающие 10% действующего значения общего напряжения между проводами под напряжением (сумма для гармоник 2-5).

Дополнительное гармоническое искажение, равное 2% общего действующего напряжения между проводами под напряжением (сумма от 16 до 30-й гармоники)

Несимметрия напряжения питания от трехфазной сети

Ни напряжение составляющей обратной последовательности, ни напряжение составляющей нулевой последовательности не должны превышать 2% напряжения прямой последовательности

Пики (максимум) напряжения

Не должны длиться более 1,5 мс с фронтом (нарастания или понижения) от 500 нс до 500 мкс и максимальным (пиковым) значением, не превышающим 200% номинального значения действующего напряжения питания

Питание не должно прерываться, или напряжение не должно падать до нуля в течение более 3 мс в любой из моментов периода питания. Между двумя последовательными отключениями должен быть перерыв, равный по меньшей мере 1 с

Провалы напряжения не должны превышать 20% максимального (пикового) напряжения питания на более чем один период. Между двумя последовательными провалами напряжения должно пройти более 1 с

4.3.3 Питание постоянным током

От гальванических элементов или батареи

0,85-1,15 номинального напряжения.

0,7-1,2 номинального напряжения для бортовых устройств и приборов, работающих от батарей

0,9-1,1 номинального напряжения

Не более 20 мс. Между последовательными отключениями должно проходить более 1 с

Пульсация (от пика к пику)

Не более 5% номинального напряжения.

Примечание — В этом заключается отличие от требований руководства МЭК 106 [31] в отношении обеспечения надлежащей работы электронной аппаратуры

4.3.4 Бортовая питающая сеть

Для специальных систем питания, таких как бортовые генераторы, ограничения по 4.3.2 и 4.3.3 могут быть превышены, в связи с чем в конструкции оборудования следует предусматривать возможность возникновения таких ситуаций.

4.4 Окружающая среда и условия работы

4.4.1 Общие положения

Электрооборудование должно быть пригодно для использования в физической окружающей среде и условиях работы, указанных в 4.4.2-4.4.8. Если физическая окружающая среда и/или условия работы отличаются от указанных ниже, может возникнуть необходимость в заключении специального соглашения между поставщиком и потребителем (приложение В).

4.4.2 Электромагнитная совместимость (ЭМС)

Производимые самим оборудованием электромагнитные помехи не должны превышать уровни, которые регламентированы для соответствующей области его применения. Кроме того, оборудование должно иметь определенный уровень стойкости к помехам, обеспечивающий его правильное функционирование в соответствующих условиях.

1 В ЕН 50081 [35], EH 50082-2 [36] приведены нормы излучения помех и стойкости к их воздействию. Эти требования обсуждаются ТК МЭК 77 и CISPR.

2 В стандартах на продукцию (например, МЭК 60439-1 [18]) следует конкретизировать требования по ЭМС.

Производимые сигналы электрических помех могут быть ограничены путем:

— подавления у источника с использованием конденсаторов, катушек индуктивности, диодов, варисторов, диодов Зенера, активных элементов или их комбинацией, или

— экранирования оборудования для его отделения от другой аппаратуры с помощью проводящего кожуха (экрана), соединенного с эквипотенциальной поверхностью;

Нежелательное воздействие от электростатических разрядов, электромагнитной энергии, излучаемой или производимой помехами (интерференцией) в силовых проводах, может быть уменьшено, например, использованием соответствующих фильтров, сдвига во времени, подбором определенных уровней мощности, видов и способов прокладки электропроводки.

Влияние помех на аппаратуру может быть уменьшено при помощи:

— соединений со сторонними проводящими частями (массой): в каждом элементе оборудования все цепи соединения с массой выводят на одну общую точку, а салазки соединяют с оболочками проводом с оплеткой большого сечения; соединения с массой должны быть, насколько это возможно, короткими (8.3.3 и рисунок 3);

— передачи сигналов: чтобы быть уверенным, что соединения, передающие сигналы низкого уровня, не попадут под воздействие помех от силовых кабелей и кабелей управления, необходимо установить электростатические экраны, осуществить электромагнитное экранирование, скрутить провода и позаботиться об относительной ориентации проводов (транспозиция под углом, близким, по возможности, к 90°) или же расположить соединения параллельно, если необходимо, в плоскости сторонней электропроводящей части;

— отделения оборудования: следует отделить и/или изолировать экраном оборудование, обладающее повышенной чувствительностью (например, импульсные устройства и/или устройства низкого уровня), от оборудования отключения (электромагнитные реле, тиристоры и т.д.). Следует отделить электропроводку низкого уровня от силовых кабелей и кабелей управления.

4.4.3 Температура воздуха

Закрытое электрооборудование должно обладать способностью правильно работать при температуре окружающей воздушной среды от 5 до 40 °С. Для горячей или холодной воздушной среды — требования по приложению В.

Электрооборудование должно обладать способностью нормально работать при максимальной температуре 40 °С при относительной влажности до 50% и температуре 20 °С при наибольшей относительной влажности до 90%. Чтобы избежать вредных воздействий случайной конденсации, необходимо предусмотреть соответствующие меры на этапе конструирования оборудования или, если необходимо, следует принять дополнительные надлежащие меры (например, нагрев, кондиционирование воздуха, сливные и вентиляционные отверстия).

4.4.5 Высота над уровнем моря

Электрооборудование должно обладать способностью нормально работать на высоте до 1000 м над уровнем моря.

Электрооборудование должно быть защищено надлежащим образом от проникновения твердых тел или жидкостей (12.3). Если окружающая среда там, где должно эксплуатироваться электрооборудование, содержит ненормальное повышенное количество загрязняющих веществ (например, пыль, кислоты, коррозийные газы, соли), может возникнуть необходимость в заключении особого соглашения между изготовителем и потребителем (приложение В).

4.4.7 Ионизирующие и неионизирующие излучения

В случае, когда оборудование находится под прямым воздействием излучений (например, микроволны, лазер, ультрафиолетовые и рентгеновские лучи), чтобы избежать нарушений в работе машины или быстрого разрушения изоляционных материалов, необходимо принять дополнительные меры защиты. При этом может возникнуть необходимость в заключении специального соглашения между поставщиком и потребителем (приложение В).

4.4.8 Вибрация, удары и толчки

Нежелательный эффект от вибрации, ударов и толчков (производимых машиной и ее аппаратурой или создаваемых физическим окружением) должен быть предотвращен, например, выбором надлежащего материала для изготовления оборудования, его установкой отдельно от машины, использованием антивибрационных приспособлений. При этом может возникнуть необходимость в заключении особого соглашения между изготовителем и потребителем (приложение В).

4.5 Транспортирование и хранение

Электрооборудование должно обладать способностью, полученной в результате конструирования или благодаря надлежащим мерам предосторожности, выдерживать колебание температур во время транспортирования и хранения от минус 25 °С до плюс 55 °С и температуру, достигающую 70 °С в течение не более 24 ч. Чтобы не допускать порчи и повреждения, вызываемых влажностью, вибрацией и ударами, необходимо предусматривать применение соответствующих средств защиты.

Примечание — Электрооборудование, чувствительное к низким температурам, включает ПВХ изоляцию тоководов и кабелей.

4.6 Меры предосторожности при транспортно-грузовых операциях

Тяжелое и массивное оборудование, подлежащее отсоединению от машины на время транспортировки или независимое от нее, должно быть снабжено надежными средствами для погрузки краном или подобными механизмами (14.4.6).

4.7 Установка и работа

Электрооборудование должно устанавливаться и использоваться в соответствии с инструкциями поставщика. При этом необходимо учитывать принципы эргономики.

5 Зажимы питающих проводов, выключающие аппараты и отделители

5.1 Зажимы питающих проводов

Если это является возможным, рекомендуется подсоединять электрооборудование машины к одному источнику питания. Если для некоторых частей оборудования (например, электронные цепи, электромагнитные муфты) необходимо использовать другой источник питания, то это питание должно быть получено, насколько возможно, от приборов и устройств (таких как трансформаторы, преобразователи), являющихся частью электрического оборудования машины. Для машинных комплексов, состоящих из большого числа машин, работающих совместно в согласованном режиме, могут потребоваться различные источники питания, требования к которым определяются в соответствии с 5.3.1.

За исключением случаев, когда машина оснащена разъемным контактным соединением для подключения питания (5.3.2, перечисление d), провода, идущие от источника питания, рекомендуется подсоединять непосредственно к входным зажимам устройств подключения питания.

Если это является невозможным, то в поставку должны входить отдельные зажимы. Нейтральный провод должен использоваться для подключения питания только по соглашению с потребителем (приложение В). В случае его использования, это должно быть четко указано в технической документации на машину, в частности, на принципиальной схеме подключения. Отдельно должен поставляться особый изолированный зажим с маркировкой N для присоединения нейтрального (нулевого) провода. Внутри электрооборудования не должно быть соединения между нейтральным приводом и цепью защитного заземления (зануления), и не допускается использование для них зажима PEN.

Все зажимы для подключения питания должны четко обозначаться в соответствии с МЭК 60445 [19] (о маркировке зажима для провода защитного заземления (зануления), расположенном снаружи, см. 5.2).

5.2 Зажим внешнего провода защиты

Вблизи зажимов соответствующих фазных проводов должен быть зажим для подключения внешнего провода защиты или заземления (8.2.1) в зависимости от системы питания и согласно стандартам на установку. Размер такого зажима должен позволять присоединение внешнего медного провода, сечение которого выбирают в соответствии с таблицей 1.

Зажим внешнего провода защиты (МЭК 60445 [19]) должен маркироваться буквами РЕ. Использование обозначения РЕ следует ограничивать только зажимом подключения цепи защиты машины к внешнему проводу защиты системы питания.

Чтобы избежать разночтения, другие зажимы, используемые для соединения компонентов машины с цепью защиты, желательно не маркировать буквами РЕ, а обозначать либо символом (60417-2-МЭК-5019), либо сочетанием двух цветов — зеленого и желтого.

5.3 Устройство отключения питания

5.3.1 Общие положения

Устройством отключения питания с ручным управлением должен быть оснащен:

— каждый подвод питания к машине;

— каждый источник питания внутренних нужд;

— каждый бортовой источник питания.

Устройство должно обеспечить отключение электрооборудования машины от сети питания, когда это необходимо (например, для проведения профилактических, ремонтных и других работ).

Если имеется два или более устройств отключения, то для их согласованной работы в опасных ситуациях или при повреждении машины необходимо использовать блокировочные устройства.

Устройство отключения питания должно быть одним из следующих:

b) разъединитель, с предохранителем или без него, в соответствии с ГОСТ 30011.3, оснащенный вспомогательным контактом, который вызывает во всех случаях размыкание цепи нагрузки коммутационными аппаратами перед разъединением основных контактов разъединителя;

d) комбинация разъемного контактного соединителя с вилкой и розеточной частью для машины, потребляющий номинальный ток, не превышающий или равный 16 А, и общей мощностью двигателей не выше 3 кВт;

e) розетка с вилкой или разъем (3.39), подводящий электропроводку к движущейся машине при следующих условиях:

— чтобы было невозможно подключить и отключить вилку с розеткой или разъем под нагрузкой без отключения мощности;

— чтобы подключение вилки с розеткой и разъемом обеспечивало защиту не менее чем IP2X или IPXXB.

В случае, если разъемное контактное соединение используют в качестве устройства отключения, узел соединитель — штепсельная розетка должен обладать отключающей способностью, равной по меньшей мере номинальному току машины при номинальном напряжении (14.4.5). Если этот узел будет использован для разъединения при перегрузке (например, блокировке ротора), то при определении размеров следует учитывать по крайней мере ток во время блокировки ротора. Кроме того, электрооборудование должно быть оснащено устройством для выключения, т.е. для подачи напряжения на машину и его отключения.

5.3.3 Технические требования

Указанные в 5.3.2, перечисления а)-с) устройства отключения (выключатель-разъединитель, разъединитель или выключатель) должны удовлетворять следующим требованиям:

— отключать питание электрооборудования и иметь только одно положение ОТКЛЮЧЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ и одно положение ВКЛЮЧЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ (ВКЛ. и ВЫКЛ.), четко обозначаемые знаками «» и » » (символы 60417-2-МЭК-5008 и 60417-2-МЭК-5007, 10.2.2) и направлениями срабатывания в соответствии с требованиями ГОСТ 21991. Выключатели, которые, в дополнение к этому, имеют положение возврата в исходное положение (расцепление), могут рассматриваться как удовлетворяющие этому требованию;

— быть снабжено расположенным снаружи ручным приводом (например, ручкой). Исключение для управляемых внешним источником энергии, когда воздействие вручную должно быть невозможным при наличии иного внешнего привода. Рекомендуется применять черный и серый цвета для окраски ручного привода (исключение 10.7.4);

— обладать средствами для запирания в положение ОТКЛЮЧЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ (например, при помощи висячих замков). При таком стопорении возможность как дистанционного, так и местного включения должна быть исключена;

— отключать питание всех токоподводящих проводов. Однако в схеме питания TN нейтральный провод может или отключаться, или не отключаться. Следует заметить, что в некоторых странах отключение нейтрали (если она используется) является обязательным;

— иметь достаточную отключающую способность, позволяющую прервать питание током самого мощного двигателя при его заклинивании, в сумме с токами всех других двигателей и/или нагрузок, образующимися при их нормальной работе.

5.3.4 Ручка управления

Ручка устройства отключения питания должна быть легкодоступна и находиться на высоте над рабочей площадкой от 0,6 до 1,9 м. Уровень 1,7 м наиболее удобен.

5.3.5 Цепи, на которые не распространяются общие правила по подключению к источнику питания

Указанные ниже цепи могут не размыкаться устройством отключения питания:

— линии цепей освещения (осветительная проводка), питающие лампы, которые используют во время работ по обслуживанию или ремонту; цепи питания соединителей, используемые исключительно для подключения рабочих инструментов для ремонта и обслуживания (например, ручная электродрель, испытательное оборудование);

— низковольтные цепи защиты, используемые только для автоматического отключения во время перерывов в электроснабжении;

— цепи питания оборудования, которые должна обычно оставаться под напряжением для обеспечения нормальной работы машины (например, температурные измерительные приборы, производственные нагревательные устройства и устройства для хранения программы), и

Рекомендуется, однако, оснащать эти цепи их собственными устройствами отключения.

Если такие цепи не размыкаются устройством отключения питания, то:

— необходимо располагать предупредительный знак (например, на этикетках, метках, ярлыках) вблизи устройства, отключающего всю машину от питающей сети;

— в руководство по обслуживанию должно быть включено соответственное указание;

— необходимо располагать постоянный предупредительный знак (сигнальную метку, бирку) вблизи от такой цепи или прокладывать их отдельно от других цепей, или применять цепи блокировки, имеющие изоляцию, окрашенную в соответствии с 14.2.4.

5.4 Расцепляющее устройство для предотвращения непредусмотренных повторных запусков

Расцепляющие устройства (расцепители) для предотвращения неожиданных непредусмотренных повторных запусков должны входить в комплект поставки (например, при проведении работ по обслуживанию может возникнуть опасность в результате внезапного повторного запуска машины). Эту функцию может выполнять устройство отключения питания (5.3.2). Для этой цели могут использоваться разъединители, съемные предохранители или съемные перемычки, но они при этом должны размещаться только в отдельно закрытой оболочкой зоне управления (3.17).

Такие устройства должны быть удобны для целенаправленного использования и размещены в легкодоступном месте. Их обозначение должно быть визуально доступно, легко идентифицироваться и, если необходимо, иметь стойкую и долговечную маркировку.

Чтобы избежать несвоевременного срабатывания или сбоя в работе устройства отключения, необходимо принять соответствующие меры предосторожности (5.6).

Устройства, отличающиеся от устройств отключения питания по 5.3.2 (например, цепи управления для выключения контактора), должны применяться только в ситуациях, когда не производится:

a) демонтаж машины;

b) выполнение регулировок, занимающих относительно длительное время;

c) работа с электрическим оборудованием, за исключением случаев, когда:

— отсутствует опасность поражения электрическим током или возгорания (раздел 6);

— команда об отключении не может аннулироваться включением в работу;

— объем работ незначителен (например, замена вставных устройств без нарушения существующей электропроводки).

Примечание — Настоящий стандарт не содержит правил прерывания питания неэлектрической энергией.

5.5 Устройство для отключения электрооборудования

Устройство должно быть пригодно для отключения (изоляции) электрооборудования на время работ с целью исключения риска получения ожога или электрошока.

Устройство для отключения (5.3) может, в некоторых случаях, выполнять эти функции. Однако если это необходимо для работы, на одной из частей машины или электрооборудования машины или на одной из машин, подключенных через сборную стойку или пункт разводки, устройством для отключения должна быть оборудована каждая часть или каждая из машин, требующая отдельного изолирования. Устройство для отключения по 5.3.2 может удовлетворять этим требованиям. Разъединители, фазовые короткозамыкатели и тому подобные устройства могут быть использованы для этих целей, но только тогда, когда они установлены в закрытой зоне управления. Такие разъединяющие устройства должны:

— быть подходящими и удобными для вышеуказанных целей;

— быть пригодными для выделения в отдельную оболочку,

— легко определять, какую часть машины или цепи обслуживают (наличие в случае необходимости стойкой маркировки);

— адекватно обеспечивать предотвращение несанкционированных или/и ошибочных замыканий устройства (за исключением требований 5.6).

5.6 Защита против несанкционированных, непреднамеренных и/или ошибочных соединений

Устройства, описанные в 5.4 и 5.5, могут быть оборудованы с целью фиксации их в позиции «ОТКЛЮЧЕНО» или разъединенном состоянии (с запорами, чем обеспечат защиту от несанкционированных, непреднамеренных и/или ошибочных соединений). Другие меры защиты от таких соединений (предупредительные знаки) могут быть использованы там, где незапираемые разъединители (удаляемые предохранители, перемычки) установлены в отдельном электрошкафу.

Однако при использовании розетки с вилкой согласно 5.3.2, перечисления d) или е), которые постоянно находятся в поле зрения работающего, нет необходимости в средствах блокировки в положении «ОТКЛЮЧЕНО».

6 Защита от ударов (поражения) электрическим током

6.1 Общие положения

Электрооборудование должно обеспечивать защиту людей от поражений электрическим током, которые могут произойти в результате:

6.2 Защита от прямого контакта

6.2.1 Общие требования

6.2.2 Защита при помощи оболочек (кожухов)

Если верхняя часть кожуха является легкодоступной, то минимальная степень защиты от прямых контактов для нее должна быть IP4X или IPXXD. Отверстия в кожухе (есть смотровые отверстия дверей, крышки, панели и т.п.) должны быть предусмотрены только при выполнении одного из следующих условий.

Расположенные на внутренней поверхности дверей токоведущие части должны иметь минимальную степень защиты от прямых контактов IP1X или IPXXA. Активные части, касание которых возможно при повторном включении или настройке устройств, производимых на оборудовании под напряжением, должны иметь минимальную степень защиты IP2X или IPXXB.

b) Отключение всех токоведущих частей, расположенных внутри кожуха, перед его возможным открытием.

Эта мера может быть осуществлена блокировкой двери с разъединителем (например, устройством отключения питания) таким образом, чтобы дверь могла быть открыта только после выключения разъединителя, а последний мог включаться только после закрытия двери. Однако применение специальных устройств или инструмента, соответствующих требованиям поставщика, может позволить доступ квалифицированному персоналу к токоведущим частям при условии, что:

— после нейтрализации (снятия) блокировки с двери можно всегда выключить разъединитель, и

— блокировка автоматически восстановится после закрытия двери.

Если для доступа к токоведущим частям имеется не только одна дверь, необходимо принять меры, чтобы добиться этого доступа.

Защищенные таким образом части должны иметь предупреждающий знак в соответствии с 17.2 (также 14.2.4 по идентификации проводов цветом изоляции). Исключением из этих требований являются:

— детали, которые могут быть токоведущими из-за подключения к цепям блокировки; такие потенциально токоведущие детали выделяют цветом изоляции согласно 14.2.4;

— зажимы питания устройства отключения, если оно установлено в единственном экземпляре в отдельном кожухе.

6.2.3 Защита путем изоляции токоведущих частей

Активные части должны быть полностью покрыты изоляцией, снять которую не представляется возможным без ее разрушения. Эта изоляция должна обладать способностью выдерживать механические, электрические и термические нагрузки, химические воздействия, которым она может подвергаться в обычных условиях эксплуатации.

Краски, лаки, эмали и другие подобные продукты, используемые по отдельности, не рассматривают, как правило, в качестве покрытий, способных обеспечить защиту от ударов электрическим током в условиях нормальной эксплуатации.

6.2.4 Защита от остаточных напряжений

Любое остаточное напряжение на токоведущих частях, превышающее 60 В, должно быть снижено до 60 В или менее за время не более 5 с после отключения напряжения питания при условии, что такая интенсивность разряда не нарушит нормальную работу оборудования. Это требование не распространяется на компоненты, имеющие остаточный заряд до 60 мкКл или менее. В последнем случае, чтобы обратить внимание на возможную опасность, на видном месте или рядом с кожухом электрических емкостей должна быть помещена предупредительная табличка с указанием необходимого времени выдержки перед открытием кожуха.

В случае использования разъемных контактных соединений или подобных устройств, выемка которых сопровождается обнажением токопроводящих частей (например, контактные штыри), время разряда не должно превышать 1 с; в противном случае эти токопроводящие части должны иметь минимальную защиту степени IP2X или IPXXB. Если время разряда превышает 1 с или невозможно обеспечить указанную защиту (например, при съемных коллекторах, проводах, шинах или контактных кольцах, 13.8.4), необходимо использовать дополнительные устройства отключения или предупреждения.

6.2.5 Защита с помощью барьеров

6.2.6 Защита размещением вне пределов досягаемости

Панели и стойки (кроссовые панели), предназначенные для коммутации проводников (активных частей), должны иметь степень защиты не ниже IP2X (13.8.1).

6.3 Защита от непрямого контакта

6.3.1 Общие положения

Защита от непрямого контакта (3.27) предназначена для предотвращения опасных условий, которые могут создаваться в результате дефекта изоляции между токоведущими частями и внешними незащищенными (открытыми) токопроводящими частями.

Для каждой цепи или части электрооборудования должно применяться по меньшей мере одно из указанных в 6.3.2, 6.3.3 требований.

Защита против непрямого контакта может осуществляться:

— с помощью средств, препятствующих контакту с деталями, находящимися под высоким напряжением или

— посредством автоматического отключения питания до наступления контакта с высоким напряжением.

Эти меры требуют координации между:

— системами питания и заземления;

— величинами разности потенциалов на различных элементах цепи защитного заземления;

— характеристиками защитных устройств, используемых для определения повреждения изоляции.

6.3.2 Меры, исключающие случайное появление опасного напряжения

6.3.2.1 Общие положения

Эти меры включают в себя:

— использование оборудования класса II или эквивалентной изоляции;

— выбор или конструктивное использование системы питания.

6.3.2.2 Защита путем использования оборудования класса II или эквивалентной изоляции

Предназначена для предотвращения появления опасных напряжений в доступных местах при нарушении основной изоляции.

Эта защита должна достигаться в ходе одного или нескольких действий:

— использованием аппаратуры с общей изоляцией в соответствии с МЭК 60439-1 [18];

6.3.2.3 Защита электрической развязкой (разделением)

Электрическая развязка отдельной цепи служит для предотвращения появления опасного напряжения на токопроводящих частях, способных оказаться под напряжением в случае нарушения основной изоляции токоведущих частей такой цепи.

6.3.2.4 Конструктивное исполнение питающей сети

Эта защита основана на применении питающей сети с изолированной нейтралью или имеющей такое большое сопротивление относительно земли, чтобы в случае короткого замыкания не возникло опасное напряжение.

6.3.3 Защита автоматическим отключением питания

Автоматическое отключение питания любой цепи эффективно в случае, когда при нарушении изоляции оно может предотвратить условия появления опасного напряжения.

Эти защитные меры охватывают:

— подключение внешних проводящих частей к цепям защиты (раздел 8)

a) использование защитной аппаратуры для отключения от питающей сети при нарушении изоляции в сети TN или ТТ системы;

b) применение систем контроля тока утечки или замыкания на землю для отключения питающей сети в IT системе. Если используется контроль замыкания на землю, то вначале подается сигнал тревоги, предваряющий отключение питания.

6.4 Защита путем использования системы безопасного сверхнизкого напряжения (БСНН)

6.4.1 Общие положения

Применение БСНН предназначено для защиты людей от ударов электрическим током во время прямых или непрямых контактов и ограничения прямого контакта.

Цепи БСНН должны удовлетворять следующим условиям:

a) номинальное напряжение не должно превышать:

25 В действующего значения переменного тока или 60 В выпрямленного значения постоянного тока при эксплуатации оборудования в сухом помещении и наличии множества активных частей, не защищенных от контакта с телом человека;

6 В действующего значения переменного тока и 15 В выпрямленного значения постоянного тока во всех других случаях.

Примечание — Пульсации для выпрямленного значения определяются по отношению к синусоидальным напряжениям и в пределах не более 10% от действующего значения;

b) одна сторона цепи или точка источника питания этой цепи должна быть соединена с цепью защиты, выводимой на высокие напряжения;

d) проводники БСНН должны быть проложены отдельно от проводников других цепей; на практике изоляцию цепей выбирают в соответствии с 14.1.3;

e) разъемные контактные соединения в цепях БСНН должны удовлетворять следующим требованиям:

1) штепсельные вилки не должны входить в розеточные части других цепей,

2) штепсельные розетки и розеточные части должны исключать возможность введения вилок других цепей.

6.4.2 Виды систем БСНН

Система БСНН может быть одной из следующих:

— трансформатор с двойной изоляцией (разделительный);

— питающее устройство с двойной или эквивалентной изоляцией;

— электрохимический источник или другой вид независимой питающей сети (дизель-генератор и т.п.);

— электронные силовые блоки, в случае нарушения изоляции снижающие напряжение до значений, не превышающих указанных в 6.4.1.

7 Защита оборудования

7.1 Общие положения

Ниже приведены меры, которые должны быть приняты для защиты оборудования от воздействия:

— перегрузки в результате короткого замыкания;

— скачков напряжения во время грозового разряда или переключения;

— потерь или снижения напряжения питания;

— разносной частоты вращения для машины или ее узлов (разгон до разноса);

— неправильного чередования фаз.

7.2 Защита от сверхтоков (от токов короткого замыкания)

7.2.1 Общие положения

Защита от сверхтоков должна быть предусмотрена, как указано ниже, если ток в цепи машины может превысить расчетное значение компонента или максимально допустимую нагрузку в проводах. Принимается наиболее низкое значение из двух. Выбор уставок производится согласно 7.2.10.

7.2.2 Питающие провода

Если нет особых указаний потребителя, поставщик не должен отвечать за поставку устройств защиты от сверхтоков для проводов, питающих электрооборудование.

Поставщик электрооборудования должен указать на монтажной схеме сведения, необходимые для выбора этого устройства защиты от сверхтоков (7.2.10, 18.5 и приложение В).

7.2.3 Силовые цепи

Все провода, за исключением заземленных нейтральных, должны быть защищены от сверхтоков соответствующими устройствами, выбранными согласно 7.2.10.

Устройства для обнаружения и прерывания сверхтоков, выбираемые согласно 7.2.10, должны быть включены во все токоведущие провода.

Если поперечное сечение заземленных нейтральных проводов (в случае их использования) равны как минимум сечению соединенных фазных проводов, отпадает необходимость предусматривать средства для обнаружения и прерывания сверхтоков в нейтральном проводе.

7.2.4 Цепи управления

Провода цепей управления, соединенные непосредственно с силовой цепью и цепью питания трансформаторов в цепях управления, должны быть защищены от сверхтоков в соответствии с 7.2.3.

Когда цепи управления питаются через трансформатор, один из выводов вторичной обмотки которого соединен с цепью защиты, устройство защиты от сверхтоков требуется только на другом проводе вторичной цепи.

7.2.5 Разъемные контактные соединения и подводимые к ним провода

Защита от сверхтоков должна требоваться для цепей, питающих разъемные контактные соединения общего назначения, которые предназначены в основном для подвода питания к оборудованию для обслуживания.

Устройства защиты от сверхтоков должны устанавливаться в незаземленных токоведущих проводах каждой цепи, питающей такие разъемные контактные соединения.

7.2.6 Цепи освещения

Все незаземленные провода цепей освещения должны быть защищены от коротких замыканий устройствами защиты от сверхтоков, которые независимы от устройств, защищающих другие цепи.

— предупреждать ложное отключение, вызываемое намагничивающими токами при включении трансформаторов;

— предупреждать нагревание обмоток, превышающее допустимое значение, определяемое классом изоляции трансформатора, в случае воздействия короткого замыкания на его вторичные зажимы.

Необходимо, чтобы тип и регулировка устройства защиты от сверхтоков соответствовали рекомендациям поставщика трансформатора.

7.2.8 Размещение устройств защиты от сверхтоков

Устройства защиты от сверхтоков должны подключаться в том месте, где защищаемые провода соединяются с источником питания. Когда также подключение выполнить невозможно, то при использовании проводов цепи с допустимой нагрузкой по току меньшей, чем у питающих проводов, не требуется никакой защиты от сверхтоков при условии, что возможность короткого замыкания уменьшена всеми указанными ниже мерами:

— допустимый ток проводов равен по меньшей мере значению тока нагрузки;

— каждый провод соединения с устройствами защиты от сверхтоков не длиннее 3 м;

— провода защищаются кожухом или каналом (трубопроводом).

7.2.9 Устройство защиты от сверхтоков

Отключающая способность (разрывная мощность) должна быть равна по меньшей мере току короткого замыкания, предполагаемому в этой точке установки устройства защиты. Там, где к току короткого замыкания, поступающему на защитные устройства, могут добавляться еще и другие токи (например, от электродвигателей и силовых компенсирующих конденсаторов), их следует принимать во внимание.

Примечание — Для работы обоих устройств защиты от сверхтоков необходимо согласование их характеристик.

Устройства защиты от сверхтоков для силовых цепей включают предохранители и выключатели. Для снижения или ограничения тока в защищенных цепях могут быть использованы полупроводниковые приборы. При использовании предохранителей следует выбирать наиболее распространенный и легкодоступный в стране применения тип или следует договориться с потребителем в отношении поставки запасных частей.

7.2.10 Номинальное значение тока и подстройка устройств защиты от сверхтоков

Величины номинальных токов плавких предохранителей и токов уставки других устройств защиты от сверхтоков должны быть выбраны как можно меньшими, с учетом токов перегрузки, возникающих, например, при запуске двигателей или включении трансформаторов под напряжение. При выборе устройств защиты необходимо учитывать защиту коммутационных аппаратов цепи управления в случае перегрузки, например, от приваривания контактов.

Номинальный ток и величины токов уставки устройств защиты от сверхтоков определяются не только допустимой нагрузкой по току в защищаемых этим устройством проводах в соответствии с 13.4. Одновременно следует учитывать потребности согласования с другими электрическими приборами защищенной цепи. При этом необходимо соблюдать рекомендации поставщика этих приборов.

7.3 Защита двигателей от перегрузок

Все двигатели, мощность которых превышает 0,5 кВт, должны быть защищены от перегрузок. В случаях, когда автоматическое отключение двигателя является нежелательным (например, в насосах пожарного тушения), защитное устройство должно давать сигнал тревоги, способный вызвать ответные действия у оператора. Для двигателей, которые не могут быть перегружены (тормозные, защищенные с помощью механических средств защиты, ввиду их соответствующих размеров), устройствами защиты можно пренебречь. Эта защита может обеспечиваться в результате использования устройств защиты от перегрузок, то есть температурными датчиками или ограничителями тока.

Примечание — Устройства защиты от перегрузок выявляют параметры время/ток, превышающие расчетную полную нагрузку цепи и реализуют их в соответствующих цепях управления.

Устройства с элементом, чувствительным к перегрузкам, по ГОСТ 28330 (исключение составляет случаи ограничения тока или использования встроенной тепловой защиты, например термисторов, включенных в обмотки двигателя) должны быть подобраны для каждого токоведущего проводника, за исключением нейтрали. Однако количество чувствительных элементов может быть уменьшено по желанию потребителя (приложение В). Для однофазных двигателей или двигателей постоянного тока допускается применение устройства защиты на одном незаземленном токоведущем проводе.

Когда защита от перегрузок производится отключением, выключатель должен отключить все токоведущие провода, кроме нейтрального (7.2.3), в отключении которого не всегда есть необходимость.

Если двигатели обладают специальными характеристиками для запуска и частого торможения (например, двигатели, используемые для осуществления быстрых перемещений, зажимных ускоренных реверсов, высокоскоростных механизмов, сверления), может возникнуть трудность в реализации защиты от перегрузок, из-за того, что постоянная времени устройства сравнима с подобным значением для обмоток защищаемого двигателя. Использование соответствующих устройств защиты, сконструированных для двигателей специального назначения, является наиболее предпочтительным.

Использование двигателей со встроенной тепловой защитой (ГОСТ 28330) рекомендуется в случаях, когда охлаждение может быть нарушено в результате неисправности (например, из-за повышенной запыленности).

Встроенная тепловая защита может не обеспечить защиту при блокировке ротора или обрыве фазы (для разных типов двигателей), и тогда может возникнуть необходимость в дополнительных мерах.

Если при повторном автоматическом запуске двигателя (самозапуске) после срабатывания защиты от перегрузок может возникнуть опасная ситуация или может быть нанесен ущерб машине и производству, то должны быть предприняты меры по его предупреждению.

7.4 Защита от аномальных температур

Цепи накала сопротивлением или другие, которые могут достичь или вызвать аномальные температуры и быть таким образом причиной опасных ситуаций, должны быть оснащены чувствительным элементом, вызывающим немедленную реакцию органов управления. Примером может служить цепь накала сопротивлением, которая калибруется для кратковременной работы или теряет свое средство охлаждения (хладагент).

7.5 Защита от прерывания или снижения напряжения питания и его последующего восстановления

Если падение напряжения или прерывание питания может стать причиной опасной ситуации, нанести ущерб машине или производству, необходимо предусмотреть низковольтное устройство для обеспечения соответствующей защиты (например, отключение питания) при определенном уровне напряжения.

Если при работе машины допустимо отключение или снижение напряжения в течение короткого периода времени, то может быть использовано устройство с настройкой на минимальное напряжение. Работа устройства защиты с настройкой на минимальное напряжение не должна влиять на срабатывание какого-либо органа управления остановкой машины.

Повторный автоматический запуск (самозапуск) машины после срабатывания защитного устройства должен быть невозможен, если это может создать опасную ситуацию.

В случае, когда снижение напряжения или прерывание питания могут повлиять только на работоспособность части машины или группы машин, работающих вместе в согласованном порядке, необходимо предусмотреть такое размещение устройства на этой части, чтобы осуществлялся скоординированный контроль за остальной частью системы.

7.6 Защита от разностных частот вращения двигателей (разгона до разноса)

Защита от разносных частот вращения с учетом мер, указанных в 9.4.2, должна быть предусмотрена в случае, когда это может привести к созданию опасной ситуации. Защита должна вызывать соответствующую реакцию органов управления и предотвращать повторный автоматический запуск.

Примечание — Защита должна состоять, например, из центробежного выключателя или монитора ограничения скорости. Она должна действовать таким образом, чтобы механически ограничивать частоту вращения двигателя или его нагрузку во избежание их чрезмерного роста.

7.7 Защита с контролем токов утечки на землю

Как указано в 6.3, защиту этого вида используют для автоматического отключения оборудования во избежание повреждений, когда токи короткого замыкания недостаточны для срабатывания защиты от короткого замыкания.

Уставка аппаратов должна выбираться как можно меньшей для точного управления оборудованием.

7.8 Защита от перекоса фаз

В случае, если перекос фаз может вызвать нарушения в работе машины, такая защита должна быть установлена.

Примечание — Условия эксплуатации, которые могут привести к перекосу фаз, включают:

— замену одного источника питания машины на другой;

— подключение мобильной машины к внешнему источнику питания.

7.9 Защита от перенапряжений при работе освещения и переключениях

Защитные устройства должны быть постоянными и обеспечивать подавление перенапряжений при работе освещения и переключениях.

Устройства для подавления перенапряжений при работе освещения должны быть подключены непосредственно к клеммам питания отключающих приборов.

Устройства подавления перенапряжений при переключениях должны подключаться через клеммы питания всего оборудования, требующего такой защиты.

8 Эквипотенциальные соединения

8.1 Общие требования

Раздел содержит требования к соединениям, которые выполняют одновременно рабочие и защитные функции. Рисунок 3 иллюстрирует эти функции.

Рисунок 3 — Пример эквипотенциального соединения машины

Рисунок 3 — Пример эквипотенциального соединения машины

8.2.1 Общие положения

Цепь защиты включает:

— токопроводящие части электрооборудования и машины, в том числе скользящие контакты, являющиеся частью цепи;

— провода защиты электрооборудования машины.

На подвижных машинах с источниками питания на борту цепи защиты, сторонние токопроводящие части и все внешние токопроводящие части должны подключаться к зажиму защитной цепи, чтобы обеспечить защиту от удара током. Если подвижную машину можно также подключить к внешнему источнику питания, то зажим ее цепи защиты одновременно должен быть контактом для подключения внешнего проводника защиты.

Примечание — Когда источник электропитания является частью стационарного или движущегося оборудования, а внешний источник питания не подключен (например, не подключено бортовое зарядное устройство), нет необходимости подключать такое оборудование к внешнему проводнику защиты.

Все части цепи защиты должны быть сконструированы таким образом, чтобы выдерживать наиболее высокие механические и термические напряжения, которые могут вызываться аварийными токами замыкания на землю, способными циркулировать в этих частях цепи защиты.

Если используют систему питания IТ, сама машина и устройство контроля исправности заземления должны быть частью цепи защиты. Если все оборудование соответствует 6.3.2.2, подключение машины к цепи защиты не требуется.

8.2.2 Провода защиты

Провода защиты должны маркироваться в соответствии с 14.2.2.

Это требование подтверждается в большей части случаев, если отношение между поперечным сечением активных проводов, соединенных с этой частью оборудования, и сечением соответствующего проводника цепи защиты удовлетворяет таблице 1.

8.2.3 Непрерывность цепи защиты

Все внешние электропроводящие части электрооборудования или машины (машин) должны быть соединены с цепью защиты. Если какая-либо часть удаляется, например при ремонтных работах, то защитная цепь для оставшихся не должна быть прервана.

Сопротивление каждой части эквипотенциальной цепи защиты должно препятствовать наличию опасного контактного напряжения на внешних электропроводящих частях в случае нарушения изоляции. Точки соединений и пайки должны предусматриваться таким образом, чтобы их токопроводящие характеристики не ухудшались при механических, химических и электрохимических воздействиях. При использовании кожухов или проводов из алюминия или его сплава необходимо, в частности, учитывать последствия электролитической коррозии.

Гибкие или жесткие металлические каналы и металлические оболочки кабелей не должны использоваться в качестве проводов защиты. Однако такие металлические каналы и металлическая защита кабелей (например, стальная труба, обшивка, свинцовая оболочка и т.д.) должны быть соединены с цепью защиты.

Непрерывность цепи защиты должна быть обеспечена для электрооборудования, которое монтируется на закрывающиеся крышки, двери и поворотные панели. Она не должна достигаться системами закрытия, шарнирами, несущими шинами, а проводами защиты, которые соединены с оборудованием (8.2.2). В противном случае следует использовать крепежные детали, петли или скользящие контакты, защищенные от коррозии, для того, чтобы обеспечить низкое сопротивление (19.2).

Непрерывность гибких проводников защиты, которые легко повредить (например, гибкого тягового кабеля), должна быть обеспечена с помощью соответствующих средств (например, мониторинга).

В отношении требований непрерывности для проводников защиты, включающих щетки, провода и контактные кольца, — см.13.8.2.

8.2.4 Исключение коммутационных аппаратов из цепи защиты

Примечание — Допускается применение устройств, которые не вызывают разъединения цепи защиты при условии, что их электрические характеристики препятствуют во всех случаях опасному повышению напряжения в какой-либо части цепи, и они не ухудшают рабочих характеристик цепи.

8.2.5 Детали, подсоединение которых к цепи защиты не является необходимым

Некоторые сторонние электропроводящие части не требуется подсоединять к цепи защиты, если они установлены таким образом, что не могут вызвать опасности, так как:

— не имеют широких контактных поверхностей и не могут быть взяты рукой;

— имеют незначительные размеры (менее 50х50 мм), или

— установлены таким образом, что контакт с токоведущими частями или нарушение изоляции являются невозможными.

8.2.6 Отключение цепи защиты соединителями

Когда цепь защиты может быть отключена соединителями или разъемными контактными соединениями, эквипотенциальная цепь защиты должна размыкаться только после отключения токоведущих частей, а ее непрерывность должна быть восстановлена перед включением под напряжение токоведущих частей. Это относится к разъемным контактным соединителям (14.4.5).

Металлические оболочки соединителей и разъемов должны быть соединены с цепью защиты, если они не используются для БСНН.

8.2.7 Присоединение проводов защиты

Все провода защиты должны быть подключены в соответствии с 14.1.1. Запрещается использовать соединения проводов защиты в качестве зажимов, которые используются для соединения и фиксации между собой устройств или деталей.

Для зажимов, используемых для подключения цели защиты, это обозначение может быть заменено сочетанием зеленого и желтого цветов. Буквы РЕ предназначены для зажима подключения внешнего провода защиты (5.2).

8.3 Подсоединение к цепи защиты в целях обеспечения работоспособности оборудования

8.3.1 Общие положения

Основной целью оперативных связей является уменьшение:

— последствий, связанных с нарушением изоляции, которые могут сказаться на управлении машиной (8.3.2);

— влияния помех на работу электрооборудования, чувствительного к ним (8.3.3).

8.3.2 Повреждения (пробои) изоляции

Защита от непредусмотренных срабатываний в результате повреждений изоляции может быть достигнута путем соединения одной из полярностей цепи управления, питающейся от трансформатора, с цепью защиты. При этом приборы управления соединяют с цепью в соответствии с требованиями 9.1.4. Это соединение должно выполняться как вариант питания цепей управления.

Необходимо обратить внимание, что отсутствие соединения сторонних электропроводящих частей оборудования с цепью защиты, как указано в 6.3.2.2 и 6.3.2.3, отрицательно сказывается на эффективности изложенных в этом пункте мер безопасности.

8.3.3 Соединение с общим опорным потенциалом

Соединение с общим опорным потенциалом, отличным от обеспечиваемого цепью защиты или соединительным зажимом внешнего заземляющего провода (с пониженным уровнем шума), должно допускаться при условии, что будут соблюдены требования разделов 6 и 7.

9 Функции и цепи управления

9.1 Цепи управления

9.1.1 Питание цепи

Обязательным является использование трансформаторов для питания цепей управления. Эти трансформаторы должны быть с раздельными обмотками. Если применяют несколько трансформаторов, рекомендуется их соединять таким образом, чтобы напряжения во вторичных обмотках совпадали по фазе.

Когда цепи управления постоянного тока соединены с цепью защиты (8.2.1), они должны питаться через отдельную обмотку трансформатора цепи управления переменного тока или через другой трансформатор цепи управления.

В случае, когда машины оснащены только одним пусковым устройством двигателя и максимум двумя приборами управления (например, устройство блокировки, кнопка аварийной остановки), использование трансформаторов может быть необязательным.

9.1.2 Напряжения цепи

Необходимо, чтобы оперативные напряжения согласовывались с правильной работой цепи управления. Номинальное напряжение не должно превышать 277 В, когда цепь питается от трансформатора.

Цепи управления должны обеспечиваться защитой от сверхтоков в соответствии с 7.2.4 и 7.2.10.

9.1.4 Подключение приборов управления

В цепях управления, одна полярность которых соединена (или предназначена для соединения) с цепью защиты (7.2.4), один зажим (имеющий предпочтительно всегда одну и ту же маркировку) катушки каждого электромагнитного прибора управления или зажим других электрических приборов должен быть соединен непосредственно с этой полярностью цепи управления. Все переключающие элементы (например, контакты) приборов управления, которые приводят в действие катушку или устройство, должны располагаться между другим зажимом катушки или устройства и другой полярностью цепи управления (то есть той, которая не соединена с цепью защиты).

Допускаются следующие исключения:

— контакты устройств защиты (например, перегрузочное реле) могут быть включены между полярностью, связанной с цепью защиты, и катушками при условии, что провода между такими контактами и катушками приборов управления, на которые действуют контакты реле, находятся в одном кожухе, а соединение будет достаточно коротким и такого типа, который исключит замыкание на землю, и

— соблюдены требования 9.4.3.1.

9.2 Функции управления

9.2.1 Функции пуска

Функции пуска должны действовать в результате возбуждения соответствующей цепи (9.2.5.2).

9.2.2 Функции остановки

Имеются три категории функций остановки:

0 — остановка немедленным отключением подвода питания от исполнительных механизмов (т.е. неконтролируемая остановка, 3.56);

1 — контролируемая остановка (3.11) с сохранением подвода питания к исполнительным механизмам до самой остановки машины, с последующим отключением подвода питания после того, как остановка осуществлена;

2 — контролируемая остановка с сохранением подвода питания к исполнительным механизмам.

Примечание — При учете экстренности режимов управления (9.2.5.4), возможного дополнительного риска отключение подвода питания может осуществляться при помощи либо электромеханических, либо электронных устройств.

9.2.3 Рабочие режимы

Каждая машина может иметь один или несколько рабочих режимов, которые определяются типом машины или ее применением. Если выбор (переключение) режима работы может привести к возникновению опасных ситуаций, такой режим должен быть исключен соответствующим устройством (например, переключателем, запираемым на ключ, кодом доступа). Выбор рабочего режима не должен приводить к срабатыванию машины. Для этого должно потребоваться отдельное действие оператора.

Средства защиты должны быть эффективны во всех рабочих режимах (9.2.4 для временного устранения защитных устройств при особых условиях).

9.2.4 Временное устранение защитных устройств

В случае, когда необходимо временно нейтрализовать одно или несколько средств защиты, следует предусмотреть устройство выбора режима или средство запирания (например, блокировку), чтобы воспрепятствовать автоматическому пуску в соответствующем режиме. Кроме того, следует предусмотреть одну или несколько указанных ниже мер:

— приведение в движение устройствами управления строго направленного или эквивалентного действия;

— переносной пульт управления (например, подвесной), включающий устройство аварийной остановки. Когда используют переносной пульт, управление движением может осуществляться только с этого пульта;

— ограничение скорости движения или мощности и

— ограничение диапазона движения.

9.2.5.1 Общие положения

Для безопасной работы машины должны быть предусмотрены все необходимые блокировки (9.3). Должны быть приняты меры по ограничению движения машины в неуправляемом режиме после остановки любой категории (из-за нарушения в электропитании, при замене батарей, потере сигналов дистанционного управления).

Рабочий пуск должен быть возможен только при наличии и исправности защитных устройств, за исключением случаев, описанных в 9.2.4.

Для обеспечения безопасной и правильной последовательности запуска должны быть предусмотрены соответствующие блокировки.

Машина, требующая использования нескольких пультов управления для приведения в действие, должна удовлетворять следующим требованиям:

— каждый пульт должен быть оборудован отдельным пусковым устройством с ручным управлением;

— все условия, необходимые для управления машиной, должны быть соблюдены;

— все приборы управления пуском должны быть в положении «разъединение» (остановка) перед разрешающей командой управления и

— все приборы управления пуском должны приводиться в движение похожим образом (управление должно совпадать) (3.6).

Остановки категорий 0,1 и/или 2 должны осуществляться в зависимости от оценки возможного риска и функциональных нарушений в машине (4.1). Остановки категорий 0 и 1 должны действовать независимо от режима работы (9.2.3), при этом остановка категории 0 должна обладать приоритетом. Функции остановки должны преобладать над функциями пуска (9.2.5.2).

В случае необходимости может быть предусмотрено объединение устройств защиты и блокировки. При их применении может оказаться необходимым соответствующая сигнализация для системы управления. Повторное включение функции остановки не должно создавать опасных ситуаций.

9.2.5.4 Аварийное управление (аварийная остановка, аварийное отключение)

9.2.5.4.1 Общие положения

Настоящий стандарт определяет требования к аварийной остановке и аварийному отключению как к функциям аварийного управления, перечисленным в приложении D, в том числе к инициируемым однократным действием человека. Применительно к прочим функциям остановки, обеспечивающим безопасность, см 11.3.4.

9.2.5.4.2 Аварийная остановка

В дополнение к требованиям 9.2.5.3, функции аварийной остановки должны удовлетворять следующим требованиям:

— должны отменяться все другие действия и функции во всех режимах;

— подвод питания к исполнительным механизмам, который может вызвать опасные(ую) ситуации(ю), должен быть отключен настолько быстро, насколько это возможно, чтобы не создавать других опасных ситуаций (например, при наличии механических средств остановки не требуется внешнего подвода питания, или при торможении обратным током в случае остановки категории 1);

— возврат в первоначальное (исходное) состояние не должен вызывать самозапуска.

Аварийная остановка должна реализовываться в категории или 0, или 1 (9.2.2). Выбор вида категории аварийной остановки должен определяться суммарной оценкой рисков машины.

Для реализации категории 0 («стоп») для аварийной остановки должны применяться только электромеханические компоненты в цепях управления, выполненных проводами. Кроме того, управление не должно зависеть от логики передачи электронных сигналов (матобеспечения и т.п.) или передачи команд через коммутационные сети или линии.

Когда рекомендуется категория 1 («стоп») для аварийной остановки, окончательный останов движения с отключением энергии должен быть реализован с помощью электромеханических компонентов.

9.2.5.4.3 Аварийное отключение

Аварийное отключение должно обеспечивать:

— защиту от прямого контакта (в кроссовых панелях, комплектных стойках, перемещаемых выдвижных блоках с электроаппаратурой в рабочих зонах), что может быть получено установкой в закрытую зону или за барьер (6.2.6);

— защиту, где это возможно, от других рисков и нарушений, производимых электричеством.

Аварийное отключение является окончательным в реализации отключения машины от внешней питающей сети категории 0 («стоп»). Когда машина не может соответствовать категории 0, может быть необходимым установление другой защиты, например от прямого контакта, таким образом, чтобы в аварийном отключении не было необходимости.

9.2.5.5 Контроль действий управления

Любое движение или действие машины или ее детали, которое может явиться причиной возникновения опасной ситуации, должно быть произведено при контроле положения или результата этого движения или действия.

На управляемых вручную машинах операторы сами имеют возможность осуществлять такой контроль. В случаях, когда контроль неосуществим, требуется применение таких средств, которые исключат возможный «перебег», ограничат превышение частоты вращения и механические перегрузки.

9.2.5.6 Управление, требующее удерживающего действия

Для выполнения команд такого свойства необходимо оказывать постоянное воздействие на приборы управления.

9.2.5.7 Управление двумя руками

Имеется три типа управления двумя руками, в зависимости от оценки рисков машин. Они должны включать следующие характеристики.

Управление типа 1 требует:

— наличия двух приборов управления исполнительными механизмами для согласованного воздействия двумя руками;

— удерживающего воздействия в присутствии опасных ситуаций;

— прерывание работы, если один из органов управления отпущен, в присутствии опасной ситуации.

Управление типа 2 — это управление типа 1, требующее освобождения обоих органов управления исполнительными механизмами перед повторным запуском.

Управление типа 3 — это управление типа 2, требующее согласованного действия приборов управления в следующих условиях:

— устройства управления исполнительными механизмами должны приводиться в действие в ограниченный промежуток времени, не превышающий 0,5 с (приложение В), и

— если это предельное время превышено, оба устройства управления должны быть отпущены перед тем, как появится возможность нового запуска.

9.2.5.8 Устройства разблокировки

Устройства разблокировки при ручном управлении исполняются в сочетании с управлением пуском, что при непрерывном их удержании позволяет выполнять машине ее функции.

Когда устройство разблокировки является частью системы управления, оно должно допускать движение, когда находится только в одном из положений. В ином положении оно должно останавливать движение.

— быть реализованным в управлении остановками категории 0 или 1 (9.2.2);

— иметь конструкцию, отвечающую принципам эргономики;

— в двухпозиционном исполнении:

позиция 1 — реализовывать функцию разблокировки для выключения (исполнительный механизм в нерабочем состоянии);

позиция 2 — реализовывать функцию разблокировки (исполнительный механизм в рабочем состоянии);

— в трехпозиционном исполнении:

позиция 1 — реализовывать функцию выключения для выключателя (исполнительный механизм в нерабочем состоянии);

позиция 2 — реализовывать функцию разблокировки (исполнительный механизм в рабочем состоянии в среднем положении);

позиция 3 — реализовывать функцию выключения (исполнительный механизм в рабочем состоянии, пройдя среднее положение).

При возврате из позиции 3 в позицию 2 функция разблокировки не должна осуществляться.

9.2.6 Совмещенное управление пуском и остановкой

Кнопки и другие подобные устройства управления, которые в процессе своей работы поочередно включают движение или останавливают его, должны использоваться только для тех функций, которые не могут привести к опасным ситуациям.

9.2.7 Дистанционное управление

9.2.7.1 Основные положения

В этом подразделе рассматривают функциональные требования к системам, передающим команды управления между системой управления машиной и пультом оператора по радио или в инфракрасном диапазоне.

Примечание — Некоторые из таких систем имеют комплексное решение и могут применять цифровую технику связи, которая использует специальные кабели (коаксиальные, оптические, парной скрутки).

Должно быть обеспечено легкое подключение или отключение операторского пульта к (от) питающей сети.

Должны иметься (ключ оператора, код) средства, если необходимо, для ограничения доступа к пульту оператора (каждый пульт управления должен иметь четкую индикацию о том, какой машиной управляет данный пульт).

9.2.7.2 Ограничения в системе управления

Должны быть предприняты все меры, чтобы управление обеспечивало:

— воздействие только на определенную машину;

— выполнение только определенных функций.

Должны быть предприняты все меры, препятствующие обмену иными, чем установлено, сигналами между машиной и пультом управления.

Если это необходимо, конструкция машины должна позволять управлять с пульта только в одном или более ограниченных зонах или местах.

Пульты должны быть оснащены отдельными четко идентифицируемыми средствами реализации на машине функции «стоп» или функции отключения всех движений, ведущих к созданию опасной ситуации. Органы управления этими функциями не должны иметь обозначений функций систем аварийной остановки, однако через функцию «стоп» на машине может быть реализована функция «аварийный стоп».

Машина с переносным дистанционным пультом управления должна быть оборудована средствами автоматического торможения и ограничения возможных нарушений в управлении в следующих случаях:

— когда получен сигнал на остановку;

— когда обнаружено нарушение в системе;

— если команда не была принята в период предварительной задержки перед исполнением, когда машина решает задачи предпусковой подготовки, а опасные условия в зоне действия пульта уже могут наступить (приложение В).

Примечание — Сигнал команды включает в себя подтверждение, что коммуникации в порядке.

9.2.7.4 Последовательный цифровой порт

В машине, где управление безопасно взаимосвязанными функциями основано на последовательной передаче, точность передачи должна вытекать из использования метода определения ошибки при ее троекратном повторении в любой команде.

Примечание — Метод определения ошибки — в соответствии с рекомендациями МЭК 60870-5-1 [24].

9.2.7.5 Использование более чем одного дистанционного пульта управления

На машине, управляемой более чем с одного дистанционного пульта, должны быть предприняты меры для того, чтобы в данное время имелась возможность управлять только с одного из пультов. Индикация о том, что пульт управления задействован в управлении машиной, должна быть обеспечена в определенной локальной зоне как предопределяющая опасные состояния на машине.

Примечание — Команда «стоп» должна реализоваться с любого из установленных на машине пультов, когда это потребует возникшая опасность.

9.2.7.6 Дистанционные пульты, управления с автономным питанием от батарей

Колебания напряжения питающих батарей не должны приводить к опасному состоянию.

Если одно или более потенциально опасных движений управляются с пульта с автономным питанием, оператор должен иметь информацию об изменении напряжения сверхдопустимых ограничений.

В данных обстоятельствах дистанционный пульт управления должен функционировать дольше, чем установленный на машине в благоприятных рабочих условиях.

9.3 Защита взаимной блокировкой

9.3.1 Реактивация взаимно блокированных защитных устройств

Повторная активация взаимно блокированных защитных устройств не должна быть причиной движения или работы машины, которые могли бы создать опасную ситуацию.

9.3.2 Ограничение хода

Когда избыточный ход (перебег) может создать опасную ситуацию, необходимо предусмотреть установку ограничивающих позиционных датчиков или концевых выключателей для реализации соответствующих функций управления.

9.3.3 Вспомогательные функции

Правильная работа вспомогательных функций должна контролироваться соответствующими устройствами (например, датчиками давления).

Если несрабатывание двигателя или устройства для вспомогательной функции (например, смазка, охлаждение или удаление стружки) может привести к возникновению опасных ситуаций, повреждению машины или ухудшению производственного процесса, в этом случае необходимо предусмотреть установку устройства взаимной блокировки, чтобы уменьшить такую опасность.

9.3.4 Взаимные блокировки между различными операциями и противоположными движениями

Все контакторы, реле и другие устройства, которые управляют элементами машины и могут создать опасные условия при их одновременном срабатывании (например, одновременное управление двумя противоположными движениями), должны взаимно блокироваться, чтобы исключить неправильные операции.

Реверсивные контакторы (контролирующие управление вращения двигателя) должны взаимно блокироваться таким образом, чтобы при нормальной эксплуатации в момент переключения не могло произойти короткого замыкания.

Если для безопасности или для обеспечения непрерывности операций некоторые функции машины должны быть взаимосвязаны, необходимо достичь надлежащей координации взаимной блокировкой. Для группы машин, работающих вместе в согласованном порядке и оборудованных более чем одним устройством управления, в случае необходимости, следует предусмотреть меры для координации работы аппаратуры управления. В случаях, когда при подключенном питании привода из-за неисправности механического тормоза возникает опасное состояние неуправляемого торможения, взаимная блокировка должна отключать питание привода.

9.3.5 Противотоковое торможение

При использовании на двигателе противотокового торможения необходимо принять действенные меры, чтобы исключить изменение направления вращения в конце торможения, когда это реверсирование может создать опасные условия, привести к повреждению машины или нарушению производственного процесса. Для этих целей не допускается применение устройства, действие которого основано только на временных уставках.

Цепи управления должны быть устроены таким образом, чтобы вращение вала вручную или другим способом не создавало опасных ситуаций.

9.4 Функции управления в случае отказа

9.4.1 Общие требования

Если отказы или нарушения в работе электрооборудования могут создать опасную ситуацию, нанести ущерб машине или повлиять на производственный процесс, необходимо принять соответствующие меры, чтобы свести к минимуму возможность возникновения таких отказов и нарушений. Требуемые меры и их объем, как по отдельности, так и в сочетании, зависят от уровня опасности, связанного с их применением (4.1).

Средства снижения опасности включают, но не ограничиваются нижеследующими:

— устройства защиты на машине (например, защитное устройство с взаимной блокировкой, чувствительные приборы);

— защитная взаимная блокировка электрической цепи;

— использование испытанных схем и компонентов (9.4.2.1);

— частичное или полное резервирование (9.4.2.2) или разнесение (9.4.2.3);

— проведение функциональных испытаний (9.4.2.4) и, как правило, учитываются только единичные отказы. Если степени опасности более высокие, следует убедиться, что никакой единичный отказ не может создать опасной ситуации.

9.4.2 Меры для снижения опасности в случае отказа

9.4.2.1 Использование испытанных схем и компонентов

Среди прочих эти меры включают:

— достижение эквипотенциальности (равность потенциалов) цепей управления в рабочих целях (9.4.3.1);

— подключение приборов управления (втягивающие катушки) в цепях управления в соответствии с 9.1.4;

— остановка отключением энергии в соответствующей цепи (9.2.2);

— отключение всех токоведущих проводников (9.4.3.1);

— принятие конструктивных решений для уменьшения возможности отказа, вызывающего нежелательные действия.

Путем частичного или полного резервирования возможно свести к минимуму вероятность того, что единичный отказ электрической цепи приведет к опасной ситуации. Резервирование может быть эффективным при нормальной работе (линейное резервирование) или выполняться специальными цепями, которые берут на себя функцию защиты только при нарушении нормальной работы (внелинейное резервирование).

Когда используется внелинейное резервирование, которое не проводит ток при нормальной работе, для обеспечения того, чтобы эти цепи управления были в эксплуатационной готовности, в случае необходимости, следует принять соответствующие меры.

9.4.2.3 Применение разнесения

Применение цепей управления с различными принципами работы или с устройствами различных типов может уменьшить вероятность отказов, ведущих к увеличению опасности.

— сочетая замыкающие и размыкающие контакты взаимной блокировкой;

— используя в цепях управления компоненты различных типов;

— сочетая в конфигурациях резервирования электронные и электромеханические цепи;

— комбинируя электрические и неэлектрические системы (например, гидравлические, механические, пневматические), можно улучшить функции резервирования и обеспечить разнесение.

9.4.2.4 Функциональные испытания

Эти испытания могут быть проведены автоматически системой управления или вручную в ходе осмотра, а также в процессе пусковых испытаний или определенного периода работы, или же комбинируя вышеуказанные способы в зависимости от случая (18.2 и 19.6).

9.4.3 Защита от ошибочных коммутационных операций из-за нарушений цепей заземления и прерываний напряжения

9.4.3.1 Нарушения в заземлении

Неправильности в заземлении любой цепи управления не должны вызывать никаких непреднамеренных пусков, не создавать потенциально опасных движений или создавать препятствия остановке машины.

Чтобы удовлетворить этому требованию, подключение к цепи защиты должно соответствовать 8.2, а соединение приборов должно соответствовать 9.1.4. Питающиеся от трансформатора цепи управления, которые не соединены с цепью защиты, должны оснащаться устройством контроля изоляции, который должен либо сигнализировать о неисправности заземления, либо размыкать и автоматически отключать эту цепь управления при наличии неисправности заземления.

Когда цепь управления включена непосредственно между фазными проводами сети питания и нейтральным проводом, который не заземлен, либо заземлен через высокий импеданс (резистор, разрядник), для функций «ПУСК» или «СТОП» такого станка, которые могут вызвать аварийные ситуации или повреждение станка в случае непреднамеренного пуска или отказа при остановке, должны применяться многополюсные управляющие выключатели, которые прерывают все токопроводящие проводники.

9.4.3.2 Прерывания напряжения

Необходимо применять требования 7.5.

При использовании запоминающего устройства должна быть обеспечена нормальная работа в случае нарушения питания (например, при использовании запоминающего устройства с сохранением информации при отключении питания), если стирание информации в памяти устройства может повлечь за собой создание опасной ситуации.

9.4.3.3 Нарушение непрерывности цепей

Если непрерывность цепи зависит от состояния скользящего контакта, то следует применять дуплексирование.

10 Операционный интерфейс и приборы управления, установленные на машине

10.1 Общие положения

10.1.1 Общие требования к приборам

Настоящий раздел содержит требования к приборам, расположенным с внешней стороны или же частично выступающим наружу из оболочек, защищающих их от внешних воздействий.

10.1.2 Размещение и монтаж

По мере возможности приборы управления должны быть (если они установлены на машине):

— легкодоступны в процессе работы и при обслуживании, и

— смонтированы так, чтобы свести к минимуму возможность их повреждения при обслуживании или перемещении любого другого передвижного оборудования.

Органы управления приводимых в действие вручную приборов должны выбираться и устанавливаться таким образом, чтобы:

— находиться на высоте над уровнем рабочей площадки не менее 0,6 м и быть легкодоступным для оператора в его обычном положении;

— не создавать опасных ситуаций для оператора во время передвижения и свести к минимуму возможность непредусмотренного движения.

10.1.3 Защита от внешних воздействий

— воздействия агрессивных жидкостей, паров или газов, образующихся в физической среде, окружающей машину или используемых в ней;

— проникновения посторонних загрязнений (например, стружек, пыли, частиц вещества).

10.1.4 Датчики положения

Датчики положения (например, конечные выключатели, контактные выключатели) не должны повреждаться при надлежащей установке в случае перебега.

10.1.5 Переносные и подвесные пульты управления

Такие станции должны быть так подобраны и расположены, чтобы уменьшить возможность непредумышленного управления машиной в случае удара или вибрации (если пульт управления подвержен воздействию воды и механической тряски).

10.2 Кнопочные выключатели

Цвета органов управления с кнопочными выключателями должны соответствовать коду, приведенному в таблице 2.

Таблица 2 — Код цветов для кнопочных органов управления и их значение

ГОСТ Р 52776-2007, МЭК 60034-1-2004 Машины электрические вращающиеся. Номинальные данные и характеристики

Скачать документ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО
ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ
СТАНДАРТ
РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ

ГОСТ Р 52776-2007
(МЭК 60034-1-2004)

МАШИНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ
ВРАЩАЮЩИЕСЯ

Номинальные данные и характеристики

IEC 60034-1:2004
Rotating electrical machines —
Part 1: Rating and performance
(MOD)

Стандартинформ

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации — ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН ОАО «Научно-исследовательский институт электроэнергетики» (ВНИИЭ)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 333 «Машины электрические вращающиеся»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии от 31 октября 2007 г. № 299-ст

4 Настоящий национальный стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту МЭК 60034-1:2004 «Вращающиеся электрические машины. Номинальные данные и характеристики» (IEC 60034-1:2004 «Rotating electrical machines — Part 1: Rating and performance»). При этом дополнительные положения, учитывающие потребности национальной экономики России выделены курсивом, а информация о причинах включения этих положений приведена в приложении Е.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2004 (подраздел 3.6).

Сведения о соответствии национальных стандартов ссылочным международным (региональным) стандартам приведены в дополнительном приложении Д

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемых информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

1 Область применения. 4

2 Нормативные ссылки. 4

3 Термины и определения. 7

4 Режимы работы.. 11

4.1 Определение режима работы.. 11

4.2 Типовые режимы.. 11

5 Номинальные данные. 21

5.1 Представление номинальных данных. 21

5.2 Классы номинальных данных. 21

5.3 Выбор классов номинальных данных. 23

5.4 Определение выходных мощностей для различных классов номинальных данных. 23

5.5 Номинальная отдаваемая (выходная) мощность. 23

5.6 Номинальное напряжение. 23

5.7 Координация напряжений и выходных мощностей. 24

5.8 Машины с несколькими номинальными данными. 24

5.9 Номинальный коэффициент мощности синхронных машин. 24

6 Условия эксплуатации. 25

6.1 Общие положения. 25

6.2 Высота над уровнем моря. 25

6.3 Максимальная температура окружающего воздуха. 25

6.4 Минимальная температура окружающего воздуха. 25

6.5 Температура охлаждающей воды.. 25

6.6 Хранение и транспортирование. 25

6.7 Чистота водорода, используемого для охлаждения машины.. 25

6.8 Требования к дистилляту, используемому для охлаждения обмоток. 25

6.9 Дополнительные требования. 25

7 Условия эксплуатации, обусловленные электрической сетью.. 26

7.1 Электроснабжение. 26

7.2 Форма и симметрия напряжений и токов. 26

7.3 Отклонения напряжения и частоты при работе. 29

7.4 Трехфазные машины переменного тока, работающие в системах с изолированной нейтралью.. 31

7.5 Уровни импульсной прочности (амплитудные значения и градиент напряжения) 31

8 Тепловые характеристики и испытания. 32

8.1 Классы нагревостойкости машин. 32

8.2 Нормативная охлаждающая среда. 32

8.3 Условия проведения испытаний на нагревание. 33

8.4 Превышение температуры части машины.. 34

8.5 Методы измерения температур. 34

8.6 Определение температуры обмотки. 34

8.7 Продолжительность испытаний на нагревание. 36

8.8 Определение эквивалентной тепловой постоянной времени для машин, предназначенных для работы в типовом режиме S9. 36

8.9 Определение температуры подшипника. 37

8.10 Предельные значения температуры и превышения температуры.. 37

9 Другие характеристики и испытания. 44

9.1 Испытания. 44

9.2 Испытание изоляции обмоток повышенным напряжением.. 50

9.3 Кратковременные перегрузки по току. 54

9.4 Кратковременная перегрузка двигателей по вращающему моменту. 55

9.5 Минимальный вращающий момент асинхронных двигателей в процессе пуска. 56

9.6 Безопасная рабочая частота вращения короткозамкнутых асинхронных двигателей. 56

9.7 Повышенная частота вращения. 56

9.8 Ток внезапного короткого замыкания синхронных машин. 58

9.9 Испытание синхронных машин на устойчивость при внезапных коротких замыканиях. 58

9.10 Коммутационные испытания коллекторных машин. 58

9.11 Искажение синусоидальности кривой напряжения синхронных машин. 58

9.12 Номинальная скорость нарастания напряжения возбуждения. 59

9.13 Кратность потолочного установившегося напряжения возбуждения и кратность потолочного установившегося тока возбуждения синхронных машин. 59

9.14 Параметры генераторов автономных электростанций. 59

9.15 Показатели надежности электрических машин. 59

9.16 Допускаемые уровни шума. 59

9.17 Допускаемые вибрации. 60

10 Таблички паспортных данных. 60

10.1 Общие положения. 60

10.2 Маркировка. 60

11 Различные требования. 62

11.1 Защитное заземление машин. 62

11.2 Шпонка (шпонки) на конце вала. 63

11.3 Комплектность, маркировка, транспортирование, упаковка и хранение. 63

12 Допускаемые отклонения. 63

13 Электромагнитная совместимость. 65

13.1 Общие положения. 65

13.2 Устойчивость машин к электромагнитным помехам.. 65

13.3 Помехоэмиссия. 65

13.4 Испытания машин на устойчивость к электромагнитным помехам.. 66

13.5 Испытания на помехоэмиссию.. 66

14 Требования безопасности. 66

15 Гарантии изготовителя. 66

Приложение А (рекомендуемое) Определение номинальной скорости нарастания напряжения возбуждения. 66

Приложение Б (справочное) Руководство по применению типового режима S10 и определению относительного термического срока службы изоляционной системы.. 67

Приложение В (обязательное) Дополнительные требования. 68

Приложение Г (справочное) Предельные значения показателей электромагнитной совместимости. 69

Приложение Д (обязательное) Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам Российской Федерации, использованным в настоящем стандарте в качестве нормативных ссылок. 70

Приложение Е (рекомендуемое) Сопоставление структуры настоящего стандарта и международного стандарта МЭК 60034-1:2004. 71

Модификация национального стандарта по отношению к международному связана с необходимостью учета:

— национальных требований в области техники и экономики, специфики отечественного электромашиностроения и потребителей электрических машин;

— особенностей многолетней практики применения электрических машин в России;

— несоответствия требований международного стандарта по климатическим и географическим условиям эксплуатации особенностям Российской Федерации, техническим и технологическим различиям производства машин;

— более высоких требований и норм по ряду показателей, установленных в действующих национальных стандартах и технических условиях на электрические машины конкретных типов.

ГОСТ Р 52776-2007

(МЭК 60034-1-2004)

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МАШИНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ВРАЩАЮЩИЕСЯ

Номинальные данные и характеристики

Rotating electrical machines. Rating and performance

Дата введения — 2008-01-01

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на вращающиеся электрические машины постоянного и переменного тока без ограничения мощности, напряжения и частоты.

Стандарт не распространяется на электрические машины, предназначенные для применения в бортовых системах подвижных средств наземного, водного и воздушного транспорта, на которые должны быть разработаны специальные стандарты.

На машины, охватываемые требованиями настоящего стандарта, могут распространяться новые, уточненные или дополнительные требования, установленные другими стандартами.

Примечание — Если некоторые пункты настоящего стандарта уточняются в специальных стандартах для возможности эксплуатации машины в специфических условиях, например в космическом пространстве или под воздействием радиации, то остальные требования остаются действительными, если только они не противоречат этим специфическим уточнениям.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 50034-92 Совместимость технических средств электромагнитная. Двигатели асинхронные напряжением до 1000 В. Нормы и методы испытаний на устойчивость к электромагнитным помехам

ГОСТ Р 50460-92 Знак соответствия при обязательной сертификации. Форма, размеры и технические требования

ГОСТ Р 51137-98 Электроприводы регулируемые асинхронные для объектов энергетики. Общие технические условия

ГОСТ Р 51317.4.14-2000 (МЭК 61000-4-14-99) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к колебаниям напряжения электропитания. Требования и методы испытаний

ГОСТ Р 51317.4.28-2000 (МЭК 61000-4-28-99) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к изменениям частоты питающего напряжения. Требования и методы испытаний

ГОСТ Р 51318.11-99 (СИСПР 11-97) Совместимость технических средств электромагнитная. Радиопомехи индустриальные от промышленных, научных, медицинских и бытовых (ПНМБ) высокочастотных устройств. Нормы и методы испытаний

ГОСТ Р 51318.14.1-99 (СИСПР 14-1-93) Совместимость технических средств электромагнитная. Радиопомехи индустриальные от бытовых приборов, электрических инструментов и аналогичных устройств. Нормы и методы испытаний

ГОСТ Р 51320-99 Совместимость технических средств электромагнитная. Радиопомехи индустриальные. Методы испытаний технических средств — источников индустриальных радиопомех

ГОСТ Р 51330.0-99 (МЭК 60079-0-98) Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 0. Общие требования.

ГОСТ Р МЭК 60204-1-99 Безопасность машин. Электрооборудование машин и механизмов. Часть 1. Общие требования

ГОСТ 12.1.003-83 Система стандартов безопасности труда. Шум. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования

ГОСТ 12.2.007.0-75 Система стандартов безопасности труда. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.2.007.1-75 Система стандартов безопасности труда. Машины электрические вращающиеся. Требования безопасности

ГОСТ 15.309-98 Система разработки и постановки продукции на производство. Испытания и приемка выпускаемой продукции. Основные положения

ГОСТ 20.39.312-85 Комплексная система общих технических требований. Изделия электротехнические. Требования по надежности

ГОСТ 533-2000 (МЭК 34-3-88) Машины электрические вращающиеся. Турбогенераторы. Общие технические условия

ГОСТ 609-84 Машины электрические вращающиеся. Компенсаторы синхронные. Общие технические условия

ГОСТ 2479-79 Машины электрические вращающиеся. Условные обозначения конструктивных исполнений по способу монтажа

ГОСТ 5616-89 Генераторы и генераторы-двигатели электрические гидротурбинные. Общие технические условия

ГОСТ 7217-87 Машины электрические вращающиеся. Двигатели асинхронные. Методы испытаний

ГОСТ 8865-93 Система электрической изоляции. Оценка нагревостойкости и классификация

ГОСТ 9630-80 Двигатели трехфазные асинхронные напряжением свыше 1000 В. Общие технические условия

ГОСТ 10159-79 Машины электрические вращающиеся коллекторные. Методы испытаний

ГОСТ 10169-77 Машины электрические трехфазные синхронные. Методы испытаний

ГОСТ 11828-86 Машины электрические вращающиеся. Общие методы испытаний

ГОСТ 11929-87 Машины электрические вращающиеся. Общие методы испытаний. Определение уровня шума

ГОСТ 12139-84 Машины электрические вращающиеся. Ряды номинальных мощностей, напряжений и частот

ГОСТ 12969-67 Таблички для машин и приборов. Технические требования

ГОСТ 12971-67 Таблички прямоугольные для машин и приборов. Размеры

ГОСТ 14254-96 (МЭК 529-89) Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (Код IP)

ГОСТ 14777-76 Радиопомехи индустриальные. Термины и определения

ГОСТ 14965-80 Генераторы трехфазные синхронные мощностью свыше 100 кВт. Общие технические условия

ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды

ГОСТ 15543.1-89 Изделия электротехнические. Общие требования в части стойкости к климатическим внешним воздействующим факторам

ГОСТ 16264.0-85 Машины электрические малой мощности. Двигатели. Общие технические условия

ГОСТ 16372-93 (МЭК 34-9-90) Машины электрические вращающиеся. Допустимые уровни шума

ГОСТ 16504-81 Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения

ГОСТ 16962.1-89 (МЭК 68-2-1-74) Изделия электротехнические. Методы испытаний на устойчивость к климатическим внешним воздействующим факторам

ГОСТ 16962.2-90 Изделия электротехнические. Методы испытаний на стойкость к механическим внешним воздействующим факторам

ГОСТ 17494-87 (МЭК 34-5-81) Машины электрические вращающиеся. Классификация степеней защиты, обеспечиваемых оболочками вращающихся электрических машин

ГОСТ 17516.1-90 Изделия электротехнические. Общие требования в части стойкости к механическим внешним воздействующим факторам

ГОСТ 18620-86 Изделия электротехнические. Маркировка

ГОСТ 20459-87 (МЭК 34-6-69) Машины электрические вращающиеся. Методы охлаждения. Обозначения

ГОСТ 20832-75 Система стандартов по вибрации. Машины электрические вращающиеся массой до 0,5 кг. Допустимые вибрации

ГОСТ 21130-75 Изделия электротехнические. Зажимы заземляющие и знаки заземления. Конструкция и размеры

ГОСТ 21558-2000 Системы возбуждения турбогенераторов, гидрогенераторов и синхронных компенсаторов. Общие технические условия

ГОСТ 23216-78 Изделия электротехнические. Хранение, транспортирование, временная противокоррозионная защита, упаковка. Общие требования и методы испытаний

ГОСТ 24683-81 Изделия электротехнические. Методы контроля стойкости к воздействию специальных сред

ГОСТ 25364-97 Агрегаты паротурбинные стационарные. Нормы вибрации опор валопроводов и общие требования к проведению измерений

ГОСТ 25941-83 (МЭК 34-2-72, МЭК 34-2А-74) Машины электрические вращающиеся. Методы определения потерь и коэффициента полезного действия

ГОСТ 26772-85 Машины электрические вращающиеся. Обозначение выводов и направление вращения

ГОСТ 27222-91 (МЭК 279-69) Машины электрические вращающиеся. Измерение сопротивления обмоток машин переменного тока без отключения от сети

ГОСТ 27471-87 Машины электрические вращающиеся. Термины и определения

ГОСТ 27710-88 Материалы электроизоляционные. Общие требования к методу испытания на нагревостойкость

ГОСТ 28327-89 (МЭК 34-12-80) Машины электрические вращающиеся. Пусковые характеристики односкоростных трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором напряжением до 660 В включительно

ГОСТ 28927-91 (МЭК 842-88) Синхронные машины с водородным охлаждением. Правила установки и эксплуатации. Технические требования

ГОСТ 29322-92 (МЭК 38-83) Стандартные напряжения

ГОСТ 30372-95/ ГОСТ Р 50397-92 Совместимость технических средств электромагнитная. Термины и определения

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 27471 и ГОСТ 30372, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 номинальное значение (rated value): Числовое значение параметра, установленное обычно изготовителем для согласованных условий эксплуатации машины.

Примечание — Номинальное напряжение или пределы напряжения — напряжение или пределы напряжения между линейными выводами.

3.2 номинальные данные (rating): Совокупность номинальных значений параметров и условий эксплуатации.

3.3 номинальная мощность (rated output): Числовое значение выходной мощности, включенное в номинальные данные.

3.4 нагрузка (load): Все числовые значения электрических и механических величин, требуемые от вращающейся электрической машины электрической сетью или сочлененным с ней механизмом в данный момент времени.

3.5 холостой ход (no-load operation): Состояние машины, вращающейся при нулевой отдаваемой мощности (но при всех других нормальных условиях работы).

3.6 полная нагрузка (full load): Нагрузка, обеспечивающая работу машины при номинальных данных.

3.7 величина полной нагрузки (full load value): Числовое значение параметра при работе машины с полной нагрузкой.

Примечание — Это понятие применимо к мощности, вращающему моменту, току, частоте вращения и т.д.

3.8 состояние обесточенности и покоя (de-energized and rest): Полное отсутствие всякого движения и электрического питания, а также механического воздействия сочлененного с машиной механизма.

3.9 режим (duty): Режим нагрузки (нагрузок), для которой (которых) машина предназначена, включая, если это необходимо, периоды пуска, электрического торможения, холостого хода, состояния отключения и покоя, а также их продолжительность и последовательность во времени.

3.10 типовой режим (duty type): Продолжительный, кратковременный или периодический режимы, включающие одну или несколько нагрузок, остающихся неизменными в течение нормированного промежутка времени, или непериодический режим, в течение которого нагрузка и частота вращения изменяются в допустимом диапазоне.

3.11 коэффициент циклической продолжительности включения (cyclic duration factor): Отношение продолжительности работы машины с нагрузкой, включая пуск и электрическое торможение, к продолжительности рабочего цикла.

3.12 вращающий момент при заторможенном роторе (locked-rotor torque): Наименьший вращающий момент, развиваемый двигателем на его валу и определенный при всех угловых положениях заторможенного ротора при номинальных значениях напряжения и частоты питания.

3.13 ток при заторможенном роторе (locked-rotor current): Наибольшее действующее значение установившегося тока, потребляемого двигателем из сети, измеренное при всех угловых положениях заторможенного ротора, при номинальных значениях напряжения и частоты питания.

3.14 минимальный вращающий момент в процессе пуска двигателя переменного тока (pull-up torque of an a.c. motor): Наименьшее значение установившегося вращающего момента, развиваемого двигателем в диапазоне частот вращения от нуля до частоты вращения, соответствующей максимальному моменту, при номинальных значениях напряжения и частоты питания.

1 Это определение не распространяется на те асинхронные двигатели, у которых вращающий момент непрерывно уменьшается при увеличении частоты вращения.

2 В дополнение к установившемуся асинхронному моменту при некоторых частотах вращения возникают гармонические синхронные моменты, зависящие от угла нагрузки ротора. При этих частотах вращения и некоторых значениях углов нагрузки ротора ускоряющий момент может быть отрицательным. Однако, как показывает опыт и расчеты, это рабочее состояние неустойчиво, и поэтому гармонические синхронные моменты не включены в это определение.

3.15 максимальный (опрокидывающий) вращающий момент асинхронного двигателя (breakdown torque of an a.c. motor): Наибольшее значение вращающего момента в установившемся режиме, развиваемого двигателем без резкого снижения частоты вращения при номинальных значениях напряжения и частоты.

Примечание — Определение неприменимо к тем двигателям, у которых вращающий момент непрерывно понижается при возрастании частоты вращения.

3.16 максимальный момент синхронного двигателя (pull-out torque of a synchronous motor): Наибольший вращающий момент, развиваемый синхронным двигателем при синхронной частоте вращения и при номинальных значениях напряжения, частоты питания и тока возбуждения.

3.17 охлаждение (cooling): Процесс, с помощью которого тепло, обусловленное потерями, выделяемыми в машине, передается первичной охлаждающей среде, которая может постоянно заменяться или может сама охлаждаться вторичной охлаждающей средой в теплообменнике.

3.18 охлаждающая среда (coolant): Жидкая или газообразная среда, посредством которой отводится или переносится тепло.

3.19 первичная охлаждающая среда (primary coolant): Жидкость или газ, которые, имея температуру ниже температуры соприкасающихся с ними частей машины, отводят тепло от этих частей.

3.20 вторичная охлаждающая среда (secondary coolant): Охлаждающая жидкая или газообразная среда, которая, имея температуру ниже температуры первичной охлаждающей среды, отводит тепло, отдаваемое через теплообменник или наружную поверхность машин первичной охлаждающей средой.

3.21 обмотка с непосредственным (внутренним) охлаждением (direct cooled (inner cooled) winding) 1 : Обмотка, охлаждаемая, главным образом, с помощью охлаждающей среды, протекающей в непосредственном контакте с охлаждаемой частью по полым проводникам, трубкам, трубопроводам или каналам, которые независимо от их ориентации являются неотъемлемой частью обмотки внутри основной изоляции.

1) Во всех случаях, когда для обмотки не указано «косвенное» или «непосредственное охлаждение», подразумевается обмотка с косвенным охлаждением.

3.22 обмотка с косвенным охлаждением (indirect cooled winding) * : Обмотка, охлаждаемая любым иным методом, отличным от непосредственного охлаждения.

Примечание — Для систем охлаждения и охладителей, отличных от тех, что приведены в 3.17 — 3.22, следует руководствоваться определениями по ГОСТ 20459.

3.23 дополнительная изоляция (supplementary insulation): Независимая изоляция, предусмотренная в дополнение к основной изоляции с целью обеспечения защиты от поражений электрическим током в случае повреждения основной изоляции.

3.24 момент инерции (moment of inertia): Интегральная сумма произведений массы отдельных частей тела на квадраты расстояний (радиусов) их центров тяжести от заданной оси.

3.25 практически установившееся тепловое состояние (steady thermal state): Состояние, при котором превышения температур различных частей машины изменяются не более чем на 2 К в течение часа.

Примечание — Практически установившееся тепловое состояние может быть определено по графику изменения превышения температуры во времени, причем разность температур в течение часа не должна превышать 2 К.

3.26 эквивалентная тепловая постоянная времени (thermal equivalent time constant): Постоянная времени, определяющая экспоненциальную кривую, приближенно заменяющую реальную кривую изменения температуры системы, состоящей из нескольких элементов с различными постоянными времени нагрева, при внезапном изменении на конечную величину мощности источника нагрева.

3.27 капсулированная обмотка (encapsulated winding): Обмотка, полностью закрытая или герметизированная литой изоляцией.

3.28 номинальное значение коэффициента формы тока при питании двигателя постоянного тока от статического преобразователя (rated form factor of direct current supplied to d.c. motor armature from a static power converter) K_{ф ном}: Отношение максимально допускаемого среднеквадратичного значения тока I_{эф max ном} к его среднему (за период) значению I_{ср ном} при номинальных условиях:

K_{ф ном} = I_{эф max ном}/I_{ср ном}.

3.29 коэффициент пульсации тока (current ripple factor) q_i: Отношение разности наибольшего I_max и наименьшего I_min значений пульсирующего тока к двукратному среднему (за период) значению I_ср:

Примечание — Для малых значений пульсации тока коэффициент пульсации может быть аппроксимирован с использованием следующей формулы:

Примечание — Приведенное выражение может быть использовано для аппроксимации, если расчетное значение q_i не более 0,4.

3.30 допускаемое отклонение (tolerance): Допускаемое отклонение измеренной величины от установленной в стандарте (техническом задании, технических условиях).

3.31 типовое испытание (type test): Испытание одной или более машин определенной конструкции, проводимое для подтверждения соответствия данного типа машины определенным требованиям.

Примечание — Типовое испытание может быть признано успешным, если оно проводилось на машине, которая имеет незначительные отклонения от номинальных данных или других характеристик, которые находятся в пределах допускаемых отклонений. Эти отклонения должны быть согласованы.

3.32 контрольное испытание (control test): Испытание, которому подвергается каждая машина во время или после ее производства для определения соответствия определенным критериям.

3.33 номинальная скорость нарастания напряжения возбуждения синхронной машины (excitation system nominal response) U_{в ном}: Средняя скорость нарастания напряжения возбуждения V_ном, вычисленная за отрезок времени, в течение которого напряжение возбуждения в процессе форсировки от начального номинального уровня U_{в ном} достигнет значения, равного:

где U_{в п} — потолочное (предельное) напряжение возбуждения.

Примечание — Пояснения к определению и вычислению номинальной скорости нарастания напряжения возбуждения даны в приложении А.

3.34 практически синусоидальное напряжение (virtually sinusoidal voltage): Напряжение, у которого коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения не превышает 5 %.

3.35 номинальный момент двигателя (rated torque): Вращающий момент двигателя, рассчитанный по номинальной отдаваемой мощности и номинальной частоте вращения.

3.36 номинальное изменение напряжения генератора (rated voltage variation of generator), % или доля от номинального напряжения генератора: Изменение напряжения на выводах генератора (при работе отдельно от других генераторов) при изменении нагрузки от номинальной до нулевой и при сохранении номинальной частоты вращения; для машин с независимым возбуждением, кроме того, при сохранении номинального тока возбуждения, а для машин с самовозбуждением — при обмотке возбуждения, имеющей расчетную рабочую температуру и неизменное сопротивление цепи обмотки возбуждения.

3.37 номинальное изменение частоты вращения двигателя постоянного тока (rated variation of speed of direct current motors), % или доля номинальной частоты вращения: Изменение частоты вращения двигателя при номинальном напряжении на его зажимах при следующих изменениях нагрузки:

для двигателей, допускающих нулевую нагрузку, — от номинальной нагрузки до нулевой;

для двигателей, не допускающих нулевой нагрузки, — от номинальной нагрузки до 0,25 номинальной нагрузки.

3.38 помехоэмиссия; электромагнитная эмиссия от источника помехи (emission): Генерирование источником помехи электромагнитной энергии.

3.39 невосприимчивость (электромагнитная) (immunity): Способность технического средства противостоять воздействию электромагнитной помехи.

3.40 излучаемая помеха (радиопомеха) (radiated disturbance): Электромагнитная помеха, распространяющаяся в пространстве.

3.41 кондуктивная помеха (conducted disturbance): Электромагнитная помеха, распространяющаяся по проводам.

3.42 индустриальная помеха (man—made noise): Электромагнитная помеха, создаваемая техническими средствами.

3.43 устойчивость к электромагнитной помехе (помехоустойчивость) (immunity to a disturbance): Способность технического средства сохранять заданное качество функционирования при воздействии на него внешних помех с регламентируемыми значениями параметров в отсутствие дополнительных средств защиты от помех, не относящихся к принципу действия или построения технических средств.

3.44 квазипиковое значение напряжения индустриальных радиопомех; ИРП (quasi peak man—made radiated disturbance; QRD): Напряжение ИРП, измеряемое измерителем ИРП, в котором используется детектор с постоянными времени, имитирующими инерционность слухового восприятия, — по ГОСТ 14777.

3.45 среднее значение напряжения индустриальных радиопомех; ИРП (average man—made radiated disturbance; ARD): Напряжение ИРП, измеряемое измерителем ИРП, с детектором средних значений — по ГОСТ Р 51318.14.1.

3.46 асинхронизированная синхронная машина (induction synchronous machine): Неявнополюсная синхронная машина с продольно—поперечным возбуждением, у которой обмотки индуктора присоединяются к регулируемому преобразователю частоты.

3.47 повторно-кратковременный периодический режим: Периодический режим, при котором продолжительность работы с нагрузкой недостаточна для достижения теплового равновесия.

4 Режимы работы

4.1 Определение режима работы

Режим работы электрических машин устанавливает потребитель (заказчик), который может описывать режим одним из следующих способов:

а) численно, когда нагрузка не изменяется или изменяется известным образом;

б) временным графиком переменных величин;

в) путем выбора одного из типовых режимов от S1 до S10, не менее тяжелого, чем ожидаемый режим в эксплуатации.

Типовой режим должен быть обозначен соответствующей аббревиатурой, согласно 4.2, записанной после номинальной (базовой) нагрузки.

Выражения для коэффициента циклической продолжительности включения приведены на рисунках 1 — 10, соответствующих каждому типовому режиму.

Момент инерции двигателя J_ди относительный ожидаемый термический срок службы ТСС изоляционных систем (см. приложение Б) устанавливаются и обеспечиваются изготовителем, а значения момента инерции приводимого механизма указываются заказчиком.

В случае, когда потребитель (заказчик) не устанавливает типовой режим, производитель считает, что предполагается использование машины для работы в типовом режиме S1 (продолжительном режиме).

Допускаются другие, отличные от указанных в 4.2, типовые режимы работы или использование электрических машин в нескольких типовых режимах, что должно устанавливаться в стандартах или технических условиях на машины конкретных типов.

4.2 Типовые режимы

Типовые режимы от S1 до S10 установлены специально для применения к двигателям, однако некоторые из них могут быть также применены для характеристики режима работы генераторов, например S1, S2, S10.

4.2.1 Типовой режим S1 — продолжительный режим

Режим работы электрических машин с постоянной нагрузкой и продолжительностью, достаточной для достижения практически установившегося теплового состояния (рисунок 1). Условное обозначение режима — S1.

Р — нагрузка; Р_э — электрические потери; ? — температура;
?_max — достигнутая максимальная температура; t — время

4.2.2 Типовой режим S2 — кратковременный режим

Режим работы при постоянной нагрузке в течение определенного времени, недостаточного для достижения практически установившегося теплового состояния, за которым следует состояние покоя длительностью, достаточной для того, чтобы температура машины сравнялась с температурой охлаждающей среды (агента) с точностью до 2 К (рисунок 2).

Условное обозначение режима — S2, за которым следует указание длительности периода нагрузки.

Пример — S2 60 мин.

Р — нагрузка; Р_э — электрические потери; ? — температура;
?_max— достигнутая максимальная температура;
t — время; ?t_р — время работы с постоянной нагрузкой

4.2.3 Типовой режим S3 — повторно-кратковременный периодический режим

Последовательность одинаковых рабочих циклов, каждый из которых включает в себя время работы при постоянной нагрузке и время покоя (рисунок 3). В этом режиме цикл работы таков, что пусковой ток не оказывает существенного влияния на превышение температуры.

Условное обозначение режима — S3, далее следует коэффициент циклической продолжительности включения.

Пример — S3 25 %.

Р — нагрузка; Р_э — электрические потери; ? — температура; ?_max — достигнутая максимальная температура;
t — время; ?t_p — время работы с постоянной нагрузкой; Т — время одного цикла нагрузки;
?t_отк — время остановки или отключения питания машины

Коэффициент циклической продолжительности включения равен ?t_p/T.

4.2.4 Типовой режим S4 — повторно-кратковременный периодический режим с пусками

Последовательность одинаковых рабочих циклов, каждый из которых содержит относительно длинный пуск, время работы с постоянной нагрузкой и время покоя (рисунок 4).

Условное обозначение режима — S4, далее следуют коэффициент циклической продолжительности включения, момент инерции двигателя J_д и момент инерции нагрузки J_нагр, причем оба момента отнесены к валу двигателя.

Пример — S4 25 % J_д = 0,15 кг ? м 2 J_нагр = 0,7 кг ? м 2 .

Р — нагрузка; Р_э — электрические потери; ? — температура; ?_max — достигнутая максимальная температура;
t — время; ?t_p — время работы с постоянной нагрузкой; Т — время одного цикла нагрузки;
?t_отк — время остановки или отключения питания машины; ?t_n — время пуска (разгона)

Коэффициент циклической продолжительности включения равен (?t_n + ?t_отк)/Т.

4.2.5 Типовой режим S5 — повторно-кратковременный периодический режим с электрическим торможением

Последовательность одинаковых рабочих циклов, каждый из которых состоит из времени пуска, времени работы с постоянной нагрузкой, времени электрического торможения и времени покоя (рисунок 5).

Условное обозначение режима — S5, далее следуют коэффициент циклической продолжительности включения, момент инерции двигателя J_ди момент инерции нагрузки J_нагр, причем оба момента отнесены к валу двигателя.

Пример — S5 25 %; J_д = 0,15 кг ? м 2 ; J_нагр = 0,7 кг ? м 2 .

Примечание — Для режимов S4, S5 рекомендуемое число пусков в час составляет 30, 60, 120, 240, если иное не оговорено в стандартах или технических условиях.

Р — нагрузка; Р_э — электрические потери; ? — температура; ?_max — достигнутая максимальная температура;
t — время; ?t_p — время работы с постоянной нагрузкой; Т — время одного цикла нагрузки;
?t_отк — время остановки или отключения питания машины; ?t_п — время пуска (разгона);
?t_т — время электрического торможения

Коэффициент циклической продолжительности включения равен (?t_п + ?t_p + ?t_т)/Т.

4.2.6 Типовой режим S6 — непрерывный периодический режим с кратковременной нагрузкой

Последовательность одинаковых рабочих циклов, каждый из которых состоит из времени работы при постоянной нагрузке и времени работы на холостом ходу. Время покоя отсутствует (рисунок 6).

Условное обозначение режима — S6, далее следует коэффициент циклической продолжительности включения.

Пример — S6 40 %.

Р — нагрузка; Р_э — электрические потери; ? — температура;
?_max— достигнутая максимальная температура;
t — время; ?t_p — время работы с постоянной нагрузкой;
Т — время одного цикла нагрузки; ?t₀ — время работы без нагрузки

Коэффициент циклической продолжительности включения равен ?t_р/Т.

4.2.7 Типовой режим S7 — непрерывный периодический режим с электрическим торможением

Последовательность одинаковых рабочих циклов, каждый из которых состоит из времени пуска, времени работы при постоянной нагрузке и времени электрического торможения. Время покоя отсутствует (рисунок 7).

Условное обозначение режима — S7, далее следуют моменты инерции двигателя J_д и момент инерции нагрузки J_нагр, которые отнесены к валу двигателя.

Пример — S7; J_д = 0,4 кг ? м г ; J_нагр = 7,5 кг ? м 2 .

Примечание — Для режима S7 рекомендуемое число пусков в час составляет 30, 60, 120, 240, если иное не оговорено в стандартах или технических условиях.

Р — нагрузка; Р_э — электрические потери; ? — температура;
?_max— достигнутая максимальная температура; t — время; ?t_p — время работы с постоянной нагрузкой;
Т — время одного цикла нагрузки; ?t_п — время пуска (разгона); ?t_т — время электрического торможения

Коэффициент циклической продолжительности включения равен 1.

4.2.8 Типовой режим S8 — непрерывный периодический режим с взаимозависимыми изменениями нагрузки и частоты вращения

Последовательность одинаковых рабочих циклов, где каждый цикл состоит из времени работы при постоянной нагрузке, соответствующей заданной частоте вращения, за которым следуют один или более периодов работы при других постоянных нагрузках, соответствующих различным частотам вращения, что достигается, например, путем изменения числа полюсов в асинхронных двигателях. Время покоя отсутствует (рисунок 8).

Условное обозначение режима — S8, далее следуют момент инерции двигателя J_ди момент инерции нагрузки J_нагр, которые отнесены к валу двигателя, вместе с нагрузкой и частотой вращения, и коэффициентом циклической продолжительности включения для каждой частоты вращения.

Пример — S8; J_д = 0,5 кг ? м 2 ; J_нагр = 6 кг ? м 2 ; 16 кВт 740 мин —1 — 30 %; 40 кВт 1460 мин —1 — 30 %; 25 кВт 980 мин —1 — 40 %.

Р — нагрузка; Р_э — электрические потери; ? — температура; ?_max — достигнутая максимальная температура;
t — время; ?t_p — время работы с постоянной нагрузкой (Р1, Р2, Р3);
Т — время одного цикла нагрузки (Т1, Т2); ?t_п — время пуска (разгона);
?t_{т1,2, i} — время электрического торможения; n — частота вращения

Коэффициент циклической продолжительности включения равен (?t_п + ?t_p1)/T; (?t_т1 + ?t_p2)/T; (?t_т2 + ?t_p3)/T.

4.2.9 Типовой режим S9 — режим с непериодическими изменениями, нагрузки и частоты вращения

Режим, при котором обычно нагрузка и частота вращения изменяются непериодически в допустимом рабочем диапазоне. Этот режим часто включает в себя перегрузки, которые могут значительно превышать базовую нагрузку (рисунок 9).

Условное обозначение режима — S9.

Для этого типа режима постоянная нагрузка, выбранная соответствующим образом и основанная на типовом режиме S1, берется как базовая Р_баз (см. рисунок 9) для определения перегрузки.

Р — нагрузка; Р_баз — базовая нагрузка; Р_э — электрические потери; ? — температура;
?_max— достигнутая максимальная температура; t — время; ?t_p — время работы с постоянной нагрузкой;
?t_п — время пуска (разгона); ?t_т — время электрического торможения;
?t_ост — время остановки или отключения питания машин;
?t_баз — время работы с базовой нагрузкой; n — частота вращения

4.2.10 Типовой режим S10 — режим с дискретными постоянными нагрузками и частотами вращения

Режим, состоящий из ограниченного числа дискретных нагрузок (или эквивалентных нагрузок) и, если возможно, частот вращения, при этом каждая комбинация нагрузки/частоты вращения сохраняется достаточное время для того, чтобы машина достигла практически установившегося теплового состояния (рисунок 10). Минимальная нагрузка в течение рабочего цикла может иметь и нулевое значение (холостой ход, покой или бестоковое состояние).

Условное обозначение режима — S10, за которым следуют значения величины P/?t (P — соответствующая нагрузка в долях базовой нагрузки и ?t — ее продолжительность в долях продолжительности полного цикла нагрузки и относительная величина ожидаемого термического срока службы (ТСС) изоляционной системы). Нормативной базовой величиной для оценки ожидаемого термического срока службы изоляции является ожидаемый термический срок службы при номинальной мощности и допускаемом пределе превышения температуры, соответствующих продолжительному типовому режиму S1.

Нагрузка для времени холостого хода и обесточенного состояния машины обозначается буквой О.

Пример — S10; P/?t = 1,1/0,4; 1/0,3; 0,9/0,2; О/0,1; ТСС = 0,6

Значение ТСС должно быть округлено до ближайшего значения, кратного 0,05. Сведения, разъясняющие смысл этого параметра, и рекомендации по определению его значения даны в приложении Б.

Для этого типового режима постоянная нагрузка, выбранная в соответствии с типовым режимом S1, принимается за базовую (Р_баз см. на рисунке 10) для дискретных нагрузок.

Примечание — Дискретные нагрузки являются, как правило, эквивалентной нагрузкой, интегрированной за определенный период времени. Нет необходимости, чтобы каждый цикл нагрузки точно повторял предыдущий, однако каждая нагрузка внутри цикла должна поддерживаться достаточное время для достижения установившегося теплового состояния, и каждый нагрузочный цикл должен интегрированно давать ту же вероятность относительного ожидаемого термического срока службы изоляции машины.

Р — нагрузка; Р_баз — базовая нагрузка в соответствии с типовым режимом S1;
Р_{1,2, i} — постоянная часть нагрузки внутри одного цикла нагрузки;
Р_э — электрические потери; ? — температура; ?_баз — температура при базовой нагрузке Р_баз;
t — время; t_1,2,3,4 — время работы с постоянной нагрузкой внутри цикла нагрузки;
Т — время одного цикла нагрузки; ??_{1,2, i} — разница между превышением температуры обмоток
при каждой из различных нагрузок внутри одного цикла и превышением температуры при базовой нагрузке в режиме S1; n — частота вращения

5 Номинальные данные

5.1 Представление номинальных данных

Номинальные данные (см. 3.2) устанавливаются производителем. При этом производитель должен выбрать один из классов номинальных данных, определенных в 5.2.1 — 5.2.6. Обозначение класса номинальных данных должно быть записано после номинальной выходной мощности.

Если обозначение режима не указано, применяются номинальные данные для продолжительного режима работы.

В случае, когда изготовителем к машине присоединены дополнительные (вспомогательные) элементы (реакторы, конденсаторы и т.п.), которые рассматриваются как неотъемлемая часть машины, номинальные величины следует относить к выводам всего комплекса.

Примечание — Это не относится к силовым трансформаторам, включенным между машиной и сетью.

Для машин, питаемых от статических преобразователей, вопрос определения номинальных данных требует специального рассмотрения и решается по согласованию.

5.2 Классы номинальных данных

5.2.1 Номинальные данные для продолжительного режима

Номинальные данные, при которых машина может работать неограниченное время и при этом соответствовать требованиям настоящего стандарта.

Этот класс номинальных данных соответствует типовому режиму S1 и обозначается, как для режима S1.

5.2.2 Номинальные данные для кратковременного режима

Номинальные данные, при которых машина, включенная в сеть при температуре окружающей среды, может работать ограниченный период времени и при этом соответствовать требованиям настоящего стандарта.

Этот класс номинальных данных соответствует типовому режиму S2 и обозначается, как для режима S2.

5.2.3 Номинальные данные для периодического режима

Номинальные данные, при которых машина может работать при циклических нагрузках и при этом соответствовать требованиям настоящего стандарта.

Этот класс номинальных данных соответствует одному из типов периодических режимов от S3 до S8 и обозначается, как соответствующий типовой режим.

Если не оговорено иное, продолжительность одного цикла должна быть равна 10 мин и коэффициент циклической продолжительности включения должен быть равен одному из следующих значений: 15, 25, 40, 60 %.

5.2.4 Номинальные данные для непериодического режима

Номинальные данные, при которых машина может работать непериодически и при этом соответствовать требованиям настоящего стандарта.

Этот класс номинальных данных соответствует типовому непериодическому режиму S9 и обозначается, как для режима S9.

5.2.5 Номинальные данные для режима с дискретными постоянными нагрузками и частотами вращения

Номинальные данные, при которых машина может работать при нагрузках и частотах вращения, отвечающих режиму S10, неограниченный период времени и при этом может соответствовать требованиям настоящего стандарта. Максимально допускаемую нагрузку внутри одного цикла следует устанавливать с учетом ее влияния на все части машины, например на изоляционную систему в соответствии с действием экспоненциального закона изменения относительного ожидаемого термического срока службы, температуру подшипников, а также на термическое расширение других частей машины.

Максимальная нагрузка не должна превышать 1,15 нагрузки типового режима S1, если другое не оговорено в соответствующих стандартах или соглашениях. Минимальная нагрузка может иметь значение ноль — машина работает на холостом ходу или находится в покое и обесточена.

Рекомендации по применению этого класса номинальных данных приведены в приложении Б.

Этот класс номинальных данных соответствует типовому режиму S10 и обозначается, как для режима S10.

Примечание — В других стандартах максимальную нагрузку допускается регламентировать по допускаемой температуре обмоток (или допускаемому превышению температуры) вместо значений нагрузки в долях номинальной, соответствующей режиму S1.

5.2.6 Номинальные данные для эквивалентной нагрузки

Для испытаний выбирают номинальные данные такой эквивалентной нагрузки, при неизменном значении которой машина может работать до достижения установившегося теплового состояния при тех превышениях температур обмотки статора, которые равны средним превышениям температуры в течение одного цикла типового режима.

Примечание — При определении эквивалентной нагрузки следует учитывать изменения нагрузки, частоты вращения и охлаждения в пределах цикла.

Этот класс номинальных данных в случае применения обозначается «экв».

5.3 Выбор классов номинальных данных

Машина, изготовленная для общего применения, должна иметь номинальные данные для продолжительного типового режима S1.

Если режим не был указан потребителем, применяется типовой режим S1 и установленные номинальные данные должны соответствовать данным для продолжительного режима работы.

Если машина предназначена для кратковременного режима, номинальные данные должны соответствовать типовому режиму S2 согласно 4.2.2.

Если машина предназначена для работы при переменных нагрузках или нагрузках, включающих время холостого хода или время состояния покоя и отключения от сети, номинальные данные должны соответствовать номинальным данным для одного выбранного периодического типового режима от S3 до S8 согласно 4.2.3 — 4.2.8.

Если машина предназначена для работы с непериодическими переменными нагрузками при переменных частотах вращения, включая перегрузки, за номинальные данные принимают номинальные данные, соответствующие непериодическому режиму S9 согласно 4.2.9.

Если машина предназначена для работы при дискретных постоянных нагрузках, включая время перегрузки и время холостого хода (или время покоя), номинальные данные должны соответствовать номинальным данным типового режима с дискретными постоянными нагрузками S10 согласно 4.2.10.

5.4 Определение выходных мощностей для различных классов номинальных данных

При определении номинальных данных:

— для типовых режимов от S1 до S8 за номинальную выходную мощность(и) принимается(ются) установленная(ые)значение(я) постоянной нагрузки(ок) согласно 4.2.1 — 4.2.8;

— для типовых режимов S9 и S10 за номинальную выходную мощность принимается базовая нагрузка, соответствующая типовому режиму S1, согласно 4.2.9 и 4.2.10.

5.5 Номинальная отдаваемая (выходная) мощность

5.5.1 Генераторы постоянного тока

Генераторы, у которых номинальная мощность — мощность на выводах, выраженная в ваттах (Вт).

5.5.2 Генераторы переменного тока

Генераторы, у которых номинальная мощность — кажущаяся (полная) мощность на выводах, выраженная в вольт-амперах (В · А) с указанием коэффициента мощности, или активная мощность на выводах, выраженная в ваттах (Вт).

5.5.3 Двигатели

Двигатели, у которых номинальная мощность — механическая мощность на валу, выраженная в ваттах (Вт).

Примечание — В некоторых странах для выражения механической мощности на валу двигателя используют лошадиную силу. 1 л.с. равна 745,7 Вт или одна метрическая л.с. равна 736 Вт

5.5.4 Синхронные компенсаторы

Компенсаторы, у которых номинальная мощность — реактивная мощность на выводах, которая выражена в вольт-амперах реактивных (вар) в режимах как перевозбуждения, так и недовозбуждения.

5.6 Номинальное напряжение

5.6.1 Генераторы постоянного тока

Для генераторов постоянного тока, предназначенных для работы при относительно малых отклонениях напряжения, номинальная отдаваемая мощность и номинальный ток соответствуют верхнему уровню напряжения, если не установлено иное, см. также 7.3.

5.6.2 Генераторы переменного тока

Для генераторов переменного тока, предназначенных для работы при относительно малых отклонениях напряжения, номинальная мощность и коэффициент мощности относятся к любому напряжению внутри предела его изменения, если не установлено иное, см. также 7.3.

5.6.3 Системы возбуждения

Напряжение на выводах или контактных кольцах обмотки возбуждения с учетом падения напряжения под щетками при протекании номинального тока в установившемся тепловом режиме работы и нормируемом значении температуры охлаждающей среды и частоты вращения.

5.7 Координация напряжений и выходных мощностей

Нецелесообразно создавать электрические машины на все номинальные мощности при всех номинальных напряжениях. Как правило, для машин переменного тока, исходя из конструктивных и производственных соображений, существуют предпочтительные соотношения уровней напряжений свыше 1 кВ и соответствующих значений номинальных мощностей, которые приведены в таблице 1.

Таблица 1 — Предпочтительные номинальные напряжения и соответствующие им номинальные мощности

Номинальное напряжение, кВ

Наименьшая номинальная мощность, кВт (или кВ·А)

От 1,0 до 3,0 включ.

По требованию заказчика (потребителя) допускаются отступления от указанных предпочтительных соотношений уровней напряжения и выходной мощности.

5.8 Машины с несколькими номинальными данными

Машина с более чем одним комплексом номинальных данных должна полностью соответствовать требованиям настоящего стандарта при всех номинальных данных.

Для многоскоростных двигателей номинальные данные должны быть установлены для каждой номинальной частоты вращения.

Если номинальная величина (выходная мощность, напряжение, частота вращения и т.д.) может иметь несколько значений или изменяться непрерывно между двумя предельными значениями, номинальные данные должны быть установлены для этих дискретных или предельных значений. Такое положение неприменимо к изменениям напряжения и частоты во время работы, указанным в 7.3, или для переключений звезда — треугольник, предназначенных для пуска.

5.9 Номинальный коэффициент мощности синхронных машин

Номинальный коэффициент мощности синхронных машин при частоте 50 Гц (если нет других указаний в стандартах или технических условиях на отдельные виды этих машин) должен быть:

— для синхронных генераторов — 0,8 (при отстающем токе относительно напряжения сети);

— для синхронных двигателей — 0,9 (при опережающем токе относительно напряжения сети).

По заказу потребителя синхронные машины допускается изготовлять с коэффициентом мощности, отличным от указанных выше. Номинальные данные таких машин должны быть указаны изготовителем.

Номинальный коэффициент мощности синхронных машин, частота которых отличается от 50 Гц, устанавливается стандартами или техническими условиями на эти машины.

6 Условия эксплуатации

6.1 Общие положения

Электрические машины должны быть пригодны для работы в условиях, указанных ниже, если иное не оговорено. Для условий, отличных от приведенных, проводят корректировку показателей по разделу 8.

6.2 Высота над уровнем моря

Высота над уровнем моря — не более 1000 м.

6.3 Максимальная температура окружающего воздуха

Температура окружающего воздуха не должна превышать 40 °С, если в стандартах и технических условиях на машины конкретных типов не установлены иные температуры в соответствии с климатическим исполнением по ГОСТ 15150 и категорией размещения электрической машины по ГОСТ 15543.1.

6.4 Минимальная температура окружающего воздуха

Температура окружающего воздуха не должна быть менее значения, установленного в стандартах и технических условиях на машины конкретных типов в соответствии с климатическим исполнением по ГОСТ 15150 и категорией размещения электрической машины по ГОСТ 15543.1.

6.5 Температура охлаждающей воды

Температура охлаждающей воды, поступающей в машину или охладитель, или окружающей воды (в случае погружных машин с поверхностным охлаждением корпуса или машин с кожухом, охлаждаемым водой) должна быть не более 30 °С, если иная температура не установлена в стандартах и технических условиях на машины конкретных типов.

Минимальная температура охлаждающей воды устанавливается в стандартах и технических условиях на машины конкретных типов по ГОСТ 15150 и ГОСТ 15543.1.

6.6 Хранение и транспортирование

Если во время хранения, транспортирования или после монтажа электрической машины возможны температуры более низкие, чем указано в 6.4, заказчик должен проинформировать об этом производителя и указать ожидаемые минимальные температуры.

6.7 Чистота водорода, используемого для охлаждения машины

Машины, охлаждаемые водородом, должны быть способны работать с номинальной выходной мощностью при номинальных условиях с содержанием водорода в охлаждающей среде не менее 95 % по объему.

Содержание водорода в охлаждающей среде турбогенераторов — по ГОСТ 533.

Примечание — По соображениям безопасности содержание водорода в охлаждающей среде должно всегда поддерживаться на уровне не менее 95 % при условии, что другим газом, входящим в состав смеси, является воздух.

При расчете коэффициента полезного действия машины по ГОСТ 25941 содержание газовой смеси должно быть 98 % водорода и 2 % воздуха по объему при определенных значениях давления и температуры охлажденного газа, если иное не оговорено. Вентиляционные потери машины должны быть рассчитаны при соответствующей плотности водорода.

6.8 Требования к дистилляту, используемому для охлаждения обмоток

Машины с жидкостным охлаждением должны быть рассчитаны на применение дистиллята для охлаждения обмоток статора и ротора с электрическим удельным сопротивлением не менее 2000 Ом ? м при температуре 25 °С и допускать кратковременное снижение электрического удельного сопротивления дистиллята до 500 Ом ? м.

6.9 Дополнительные требования

В стандартах, технических условиях и технических заданиях на конкретные виды машин дополнительно должны быть указаны:

— степень защиты, обеспечиваемая оболочками, по ГОСТ 14254 и ГОСТ 17494;

— стойкость к механическим внешним воздействующим факторам по ГОСТ 17516.1;

— устойчивость к климатическим внешним воздействующим факторам по ГОСТ 15150 и ГОСТ 15543.1;

— сейсмостойкость по ГОСТ 17516.1;

— группа условий эксплуатации по ГОСТ 17516.1;

— способ охлаждения по ГОСТ 20459;

— исполнение по способу монтажа по ГОСТ 2479.

7 Условия эксплуатации, обусловленные электрической сетью

7.1 Электроснабжение

Для трехфазных машин переменного тока с номинальной частотой 50 Гц или 60 Гц, предназначенных для непосредственного присоединения к электрическим сетям, номинальные напряжения следует выбирать по ГОСТ 12139 и ГОСТ 29322.

Примечание — Для крупных высоковольтных машин переменного тока напряжения допускается выбирать в условиях оптимизации рабочих характеристик.

Для электродвигателей переменного тока, питаемых от преобразователей, номинальные значения напряжения и частоты должны быть выбраны по согласованию с потребителем.

7.2 Форма и симметрия напряжений и токов

7.2.1 Двигатели переменного тока

7.2.1.1 Двигатели переменного тока, предназначенные для присоединения к сети переменного тока фиксированной частоты, питаемой от генератора(ов) переменного тока, работающего(их) от автономной сети или параллельно с мощной сетью, должны быть пригодны для работы при напряжении питания, коэффициент искажения синусоидальности напряжения которого не превышает:

— 0,08 для двигателей напряжением до 1000 В;

— 0,05 для двигателей напряжением свыше 1000 В.

Коэффициент искажения синусоидальности напряжения к_U вычисляют по формуле

где и_п — отношение напряжения n-й гармонической составляющей U_n к номинальному напряжению U_ном;

n — номер гармонической составляющей напряжения (некратные трем в случае трехфазных асинхронных двигателей);

k = 13 для двигателей, работающих с сетью бесконечной мощности;

k = 6q ± 1 для двигателей, работающих в автономной сети (q — число пазов на полюс и фазу).

Трехфазные двигатели должны быть способны отдавать номинальную мощность при работе от трехфазной сети с напряжением, содержащим составляющую обратной последовательности, не превышающую 2 % составляющей прямой последовательности, и составляющую нулевой последовательности, не превышающую 2 % составляющей прямой последовательности (для сети напряжением до 1000 В).

Если несимметрия и несинусоидальность питающего напряжения при предельно допускаемых значениях коэффициента искажения синусоидальности напряжения и составляющих обратной и нулевой последовательностей возникают одновременно при работе двигателя с номинальной нагрузкой, то работа при таких условиях не должна приводить к недопустимому перегреву двигателя. Рекомендуется, чтобы температуры или превышения температуры, возникающие в результате работы при указанных условиях, не превышали значений, установленных в настоящем стандарте, более чем на 10 К.

Примечание — В зоне действия больших однофазных нагрузок (например, вблизи индукционных печей), а также в сельских местностях и в случае смешанной промышленной и бытовой сети искажение напряжения может выходить за указанные выше пределы. В таких случаях необходимо специальное согласование.

7.2.1.2 Двигатели переменного тока, питаемые от статических вентильных преобразователей, должны быть способны работать при питающем напряжении с более высоким содержанием гармоник.

Допустимые значения коэффициента искажения синусоидальности и составляющих обратной и нулевой последовательностей питающего напряжения должны быть указаны в стандартах или технических условиях на конкретные типы двигателей.

Для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, охватываемых ГОСТ 28327, — по МЭК 34-17 [2].

Примечание — Если питающее напряжение существенно отличается от синусоидального, например, при питании от статических преобразователей, при определении рабочих характеристик необходимо учитывать эффективные значения как полной формы волны напряжения, так и его основной гармоники.

7.2.2 Генераторы переменного тока

7.2.2.1 Трехфазные генераторы переменного тока должны быть пригодны для питания сетей, по которым при подводе симметричного и синусоидального напряжения:

— протекает ток, имеющий коэффициент искажения синусоидальности не более 0,05;

— система токов в цепи такова, что ни составляющая обратной последовательности, ни составляющая нулевой последовательности не превышают 5 % составляющей тока прямой последовательности тока, если в стандартах или технических условиях на конкретные типы машин не установлены более жесткие требования.

Коэффициент искажения синусоидальности тока к_I вычисляют по формуле

где i_n — отношение тока n-й гармонической составляющей I_n к номинальному току I_ном;

n — номер гармонической составляющей тока.

В случаях, когда предельные значения коэффициента искажения синусоидальности тока и несимметрии токов возникают одновременно при работе генератора номинальной нагрузкой, в генераторе не должно возникать опасных нагревов. Рекомендуется, чтобы температуры или превышения температуры, возникающие в результате работы при указанных условиях, не превышали значений, установленных в настоящем стандарте, более чем примерно на 10 К.

7.2.2.2 Для трехфазных генераторов переменного тока 50 Гц коэффициент искажения синусоидальности линейного напряжения при холостом ходе и номинальном напряжении должен быть:

— не более 0,05 для генераторов мощностью свыше 100 кВт (кВ ? А);

— не более 0,1 для генераторов мощностью от 10 до 100 кВт (кВ ? А).

Для трехфазных генераторов мощностью менее 10 кВт (кВ ? А) коэффициент искажения синусоидальности линейного напряжения устанавливается в стандартах или технических условиях на конкретные типы генераторов или по согласованию.

Коэффициент искажения синусоидальности линейного напряжения генератора к_U вычисляют по формуле

где и_n — отношение напряжения n—й гармонической составляющей U_n к номинальному напряжению U_ном;

n — номер гармонической составляющей напряжения (некратные трем в случае трехфазных генераторов);

q — число пазов на полюс и фазу.

7.2.3 Синхронные машины

Трехфазные синхронные машины, если не нормировано иное, должны допускать продолжительную работу в несимметричных системах при токах в фазах не выше номинального, а также кратковременную работу в аварийных режимах, если соответственно относительная величина тока обратной последовательности (I₂/I_ном) в длительных режимах и произведение квадрата относительной величины тока обратной последовательности на время (I₂/I_ном) 2 t в кратковременном режиме не превышают значений, указанных в таблице 2.

Таблица 2 — Условия работы синхронных машин в несимметричных режимах

Максимальное значение I₂/I_ном при продолжительной работе, о.е.

Максимальное значение (I₂/I_ном) 2 t для работы в аварийных условиях, с

1 Косвенное охлаждение обмоток:

до 125 МВ ? А включ.

2 Непосредственное охлаждение (внутреннее охлаждение) статора и/или обмотки возбуждения:

3 Косвенное охлаждение обмоток статора и ротора:

4 Косвенное охлаждение обмоток статора и непосредственное охлаждение обмотки ротора

5 Непосредственное (внутреннее) охлаждение обмоток статора и ротора (газовое или жидкостное) машин мощностью:

до 800 МВ ? А

св. 800 MB ? A

7.2.4 Двигатели постоянного тока, питаемые от статических преобразователей

При питании двигателей постоянного тока от преобразователей пульсации напряжения и тока влияют на работу машины. По сравнению с двигателями, питаемыми непосредственно от источника постоянного тока, в случае применения преобразователей возрастают потери и нагрев, ухудшаются условия коммутации. Поэтому двигатели мощностью свыше 5 кВт, предназначенные для питания от статических преобразователей, необходимо конструировать с учетом специфических условий такого электроснабжения. Изготовитель двигателя, если считает необходимым, может предусмотреть установку внешнего индуктивного сопротивления для уменьшения пульсации питающего напряжения и тока.

Двигатели номинальной мощностью, не превышающей 5 кВт, не предназначенные для питания от какого-либо определенного статического преобразователя, должны быть пригодны для работы с любым статическим преобразователем при наличии или отсутствии внешней индуктивности при условии, что номинальное значение коэффициента формы тока, для которого двигатель сконструирован, не превышено и что уровень изоляции цепи якоря двигателя соответствует номинальному значению напряжения переменного тока на входе статического преобразователя.

Во всех случаях пульсации тока на выходе статического преобразователя принимаются настолько низкими, что коэффициент пульсации тока не должен превышает 0,1 при номинальных условиях.

7.3 Отклонения напряжения и частоты при работе

Для машин переменного тока, предназначенных для использования в силовых сетях с фиксированной частотой, питаемых от генератора переменного тока, работающего от автономной сети или параллельно с мощной сетью, комбинации одновременных отклонений напряжения и частоты определяют зонами А или Б в соответствии с рисунком 11 для генераторов и синхронных компенсаторов и рисунком 12 — для двигателей.

Для машин постоянного тока, которые непосредственно подсоединены к источникам постоянного тока, зоны А и Б применимы только по отношению к изменениям напряжения.

Машина должна быть способна выполнять свою основную функцию, указанную в таблице 3, при продолжительной работе внутри зоны А. Однако при этом она может не полностью обеспечивать свои рабочие характеристики, соответствующие номинальным значениям напряжения и частоты, возможны их некоторые отклонения. Превышения температуры могут быть выше, чем при номинальных значениях напряжения и частоты.

Машина должна быть способна выполнять свою основную функцию внутри зоны Б, однако при этом могут иметь место большие, чем в зоне А, отклонения ее рабочих характеристик от характеристик при номинальных напряжении и частоте. Превышения температуры будут выше, чем при номинальных значениях напряжения и частоты и при работе в зоне А. Продолжительная работа за пределами зоны Б не рекомендуется.

1 В условиях эксплуатации иногда может возникнуть необходимость работы машины за пределами зоны А. Такие режимы должны быть ограничены по отклонениям, продолжительности и частоте случаев. При этом необходимо, если это практически возможно, принимать быстрые меры по ограничению негативного воздействия указанных режимов на машину, например уменьшением ее выходной мощности. Это позволит избежать сокращения срока службы машины, обусловленного температурными воздействиями.

2 Предельные превышения температуры или предельные температуры, указанные в настоящем стандарте, относятся к точке, соответствующей работе с номинальными данными; они могут быть превышены, когда рабочая точка машины удаляется от номинальной точки. При работе в режимах, соответствующих границам зоны А, превышения температуры и температуры могут превышать пределы, указанные в настоящем стандарте, приблизительно на 10 °С.

3 Двигатель переменного тока может быть включен при нижнем пределе напряжения, только если его пусковой вращающий момент превышает момент сопротивления нагрузки, однако это не является требованием данного пункта. Пусковые характеристики асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором — по ГОСТ 9630и ГОСТ 28327.

Таблица 3 — Основные функции машин

1 Генераторы переменного тока, кроме указанных в пункте 5

Обеспечивать выдачу номинальной полной (кажущейся) мощности (кВ ? А) при номинальном коэффициенте мощности при возможности их раздельного контроля

2 Асинхронные двигатели

Обеспечивать номинальный момент (Н ? м)

3 Синхронные двигатели, кроме указанных в пункте 5

Обеспечивать номинальный момент (Н ? м) и возбуждение, поддерживающее номинальный ток возбуждения или номинальный коэффициент мощности, при возможности их раздельного контроля

4 Синхронные компенсаторы, кроме указанных в пункте 5

Обеспечивать выдачу номинальной полной (кажущейся) мощности (кВ ? А) внутри зоны, относящейся к генератору (рисунок 11), если не согласовано иное

5 Турбогенераторы номинальной мощностью не менее 10 МВ ? А

6 Генераторы постоянного тока

Обеспечивать выдачу номинальной мощности (кВт)

7 Двигатели постоянного тока

Обеспечивать номинальный момент (Н ? м) при возбуждении шунтового двигателя, поддерживающего номинальную частоту вращения, при возможности их раздельного контроля

1 — зона А; 2 — зона Б (вне зоны А); 3 — точка номинальных значений

Рисунок 11 — Предельные значения напряжения и частоты для генераторов

1 — зона А; 2 — зона Б (вне зоны А); 3 — точка номинальных значений

Рисунок 12 — Предельные значения напряжения и частоты для двигателей

7.4 Трехфазные машины переменного тока, работающие в системах с изолированной нейтралью

Трехфазные машины переменного тока должны быть пригодны для продолжительной работы с нейтралью, потенциал которой близок или равен потенциалу земли. Они должны быть также пригодны для работы в сетях с изолированной нейтралью при редко возникающих замыканиях на землю одной из фаз в течение непродолжительных периодов времени, достаточных для выявления места замыкания и устранения повреждения. Если предполагается непрерывная или продолжительная работа машины в этих условиях, то уровень ее изоляции должен быть пригодным для этих условий. Допустимость длительной работы с замыканием на землю одной из фаз должна быть оговорена в стандартах, технических условиях или соглашениях на машины конкретных типов. Если машина не имеет одинаковые уровни изоляции у линейных выводов и у нейтрали, то это должно быть указано изготовителем.

Примечание — Заземление или соединение нейтральных точек машин не следует проводить без консультации с изготовителем машины, так как при некоторых условиях эксплуатации существует опасность возникновения токов нулевой последовательности всех возможных частот и риск механического повреждения обмотки при замыкании между фазой и нейтралью.

7.5 Уровни импульсной прочности (амплитудные значения и градиент напряжения)

Для изоляции обмотки статора машин переменного тока изготовитель должен устанавливать предельные значения амплитуд и градиентов импульсного напряжения при продолжительной работе:

— для высоковольтных машин по [1];

— для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, охватываемых ГОСТ 28327, — по [2].

8 Тепловые характеристики и испытания

8.1 Классы нагревостойкости машин

По нагреву машины классифицируют по ГОСТ 8865 в соответствии с нагревостойкостью используемых в них изоляционных систем (материалов).

Изготовитель машины несет ответственность за интерпретацию результатов, полученных при испытании применяемой изоляционной системы на термическую стойкость.

1 Классификация нагревостойкости новой изоляционной системы не должна быть непосредственно увязана с нагревостойкостью отдельных материалов, использованных в ней.

2 Допускается продолжать использовать существующие изоляционные системы в том случае, если их положительные свойства подтверждены удовлетворительным опытом эксплуатации.

8.2 Нормативная охлаждающая среда

Характеристика нормативной охлаждающей среды для указанных ранее методов охлаждения машины приведена в таблице 4.

Если используется третья охлаждающая среда, превышение температуры должно быть определено по отношению к температуре первичной или вторичной охлаждающих сред, указанных в таблице 4.

Примечание — Машина может иметь комбинированную систему охлаждения, состоящую из сочетания систем, указанных в таблице 4, в этом случае для различных обмоток могут быть применены разные нормативные охлаждающие среды.

Таблица 4 — Нормативная охлаждающая среда (см. также таблицу 5)

Первичная охлаждающая среда

Вторичная охлаждающая среда

Нормируемый параметр нагревания, установленный в таблицах, указанных в графе 4

Нормативная охлаждающая среда

Окружающий воздух. Нормируемая температура на входе в машину — 40 °С

Охлаждающая среда на входе в машину или окружающая вода.

Нормируемая температура охлаждающего газа на входе в машину — 40 °С.

Нормируемая температура окружающей воды — 30 °С 1)

Нормируемая температура на входе в машину — 40 °С

Газ на входе в машину или жидкость на входе в обмотки.

Нормируемая температура — 40 °С

Водород или жидкость

1) Для машины с косвенным охлаждением обмоток и теплообменником, охлаждаемым водой, в качестве нормативной охлаждающей среды допускается устанавливать первичную либо вторичную охлаждающую среду, которая должна быть указана на табличке паспортных данных.

Для погружной машины с поверхностным охлаждением или машины с кожухом, охлаждаемым водой, в качестве нормативной охлаждающей среды следует принять вторичную охлаждающую среду.

Таблица 5 — Ориентировочные значения максимальной температуры окружающей среды

Высота над уровнем моря, м

Класс нагревостойкости изоляции

8.3 Условия проведения испытаний на нагревание

8.3.1 Электропитание

При испытаниях на нагревание двигателей переменного тока коэффициент искажения синусоидальности питающего напряжения не должен превышать 5 %, напряжение обратной последовательности не должно превышать 0,5 % напряжения прямой последовательности, влияние составляющей напряжения нулевой последовательности должно быть исключено.

Вместо составляющей обратной последовательности напряжений по согласованию может быть измерена составляющая обратной последовательности токов, которая не должна превышать 2,5 % составляющих прямой последовательности.

8.3.2 Температура машины перед испытанием

Если температура обмотки должна определяться по увеличению ее сопротивления, то начальная температура обмотки не должна отличаться от температуры охлаждающей среды более чем на 2 К.

Если машина должна быть испытана при работе в кратковременном режиме (типовой режим S2), ее начальная температура не должна отличаться от температуры охлаждающей среды более чем на 5 К.

Примечание — Под начальной температурой понимается температура разгруженной и неподвижной машины в исходном состоянии перед испытанием.

8.3.3 Температура охлаждающей среды

Машина может быть испытана на нагревание практически при любой удобной температуре охлаждающей среды с последующей корректировкой температур и превышений температуры обмоток с косвенным и непосредственным охлаждением с учетом условий на месте эксплуатации.

8.3.4 Измерение температуры охлаждающей среды во время испытания

За температуру охлаждающей среды во время испытания принимают среднеарифметическое значение из отсчетов по нескольким измерителям температуры, снятых через равные промежутки времени в течение последней четверти периода испытания в заданном режиме. Для уменьшения ошибок, обусловленных отставанием изменения температуры активных частей машины крупных машин от изменения температуры охлаждающей среды, должны быть приняты все возможные меры для уменьшения этих изменений до уровня не более 1 К в час.

8.3.4.1 Открытые или закрытые машины без охладителей (охлаждаемые окружающим воздухом или газом)

Температура окружающего воздуха или газа должна быть измерена несколькими термометрами, расположенными в различных точках вокруг машины, на высоте, равной половине высоты машины на расстоянии от 1 до 2 м от машины. Каждый термометр должен быть защищен от возможности нагревания радиацией и охлаждения или нагревания потоками воздуха.

8.3.4.2 Машины, охлаждаемые воздухом или газом от удаленного источника по вентиляционным трубопроводам, и машины с отдельно установленными охладителями

Температуру первичной охлаждающей среды следует измерять на входе в машину.

8.3.4.3 Закрытые машины с встроенными или установленными на корпусе охладителями Температуру первичной охлаждающей среды следует измерять на входе в машину. Температуру вторичной охлаждающей среды следует измерять на входе в охладитель.

8.4 Превышение температуры части машины

Превышение температуры части машины ?? определяют как разность между температурой этой части, измеренной методом, указанным в 8.5, и температурой охлаждающей среды, измеренной в соответствии с 8.3.4.

Для сравнения полученных значений с предельными значениями превышения температуры температуру, если возможно, следует измерять непосредственно перед отключением машины в конце теплового испытания, как указано в 8.7. Если это невозможно, например когда используется прямое измерение сопротивления, следует руководствоваться методикой, изложенной в ГОСТ 11828 (9.4). Для машин, испытуемых в периодических режимах (типовые режимы S3 — S8), за температуру в конце испытания принимают температуру в середине периода последней части рабочего цикла, имеющего наибольшую температуру (см. также 8.7.3).

8.5 Методы измерения температур

8.5.1 Общее положение

Измерение температуры обмоток, других частей электрической машины и охлаждающих сред проводят следующими тремя методами:

— методом сопротивления (С);

— методом заложенных термопреобразователей (ЗТП);

— методом термометра (Т).

Перечисленные методы не следует использовать для взаимного контроля.

8.5.2 Метод сопротивления

Температуру обмоток определяют по изменению их сопротивления.

8.5.3 Метод заложенных термопреобразователей

Температуру определяют с помощью термопреобразователей (например, термометра сопротивления, термопары или полупроводниковых терморезисторов с отрицательным температурным коэффициентом), заложенных в машину в процессе ее производства в точки, недоступные после сборки машины.

8.5.4 Метод термометра

Температуру определяют с помощью термометров, прикладываемых в доступных местах собранной машины. Термин «термометр» включает в себя не только термометры расширения, но также термопары, не встроенные при изготовлении машины, и термометры сопротивления. Если термометры расширения используют в местах, где существует сильно изменяющееся или движущееся магнитное поле, то следует пользоваться спиртовыми термометрами вместо ртутных.

8.6 Определение температуры обмотки

8.6.1 Выбор метода

Как правило, для измерения температуры изолированных обмоток машин следует применять метод сопротивления в соответствии с 8.5.1 (см. также 8.6.2).

Для машин переменного тока не менее 5000 кВт (кВ ? А) в качестве предпочтительного метода измерения температур обмоток и стали статора следует применять метод заложенных термопреобразователей.

Для машин переменного тока мощностью менее 5000 кВт (кВ ? А), но более 200 кВт (кВ ? А) изготовитель может использовать по своему выбору либо метод сопротивления, либо метод заложенных термопреобразователей, если не согласовано иное.

Для машин переменного тока мощностью не более 200 кВт (кВ ? А) изготовитель может использовать по своему выбору измерение температуры методом сопротивления непосредственно после быстрого останова машины или наложением тока на рабочий ток по ГОСТ 27222 (8.6.2.1), если не оговорено иное.

В машинах номинальной мощностью не более 600 Вт (В ? А), когда обмотки неоднородны или выполнение необходимых соединений связано с определенными трудностями, температуру допускается измерять посредством термометров. При этом пределы превышения температур должны соответствовать значениям, полученным при измерении методом сопротивления.

Применение метода термометра допускается:

— когда практически невозможно определить превышение температуры методом сопротивления, как, например, в случае катушек низкого сопротивления добавочных полюсов и компенсационных обмоток, а также, как правило, для катушек низкого сопротивления, особенно когда сопротивление контактов и соединений составляет значительную часть общего сопротивления;

— когда вращающиеся или неподвижные обмотки однослойные;

— при проведении контрольных испытаний на машинах крупносерийного производства.

Для статорных обмоток машин переменного тока с одной стороной секции в пазу применение метода заложенных термопреобразователей для проверки соответствия настоящему стандарту не допускается; в этом случае применяется метод сопротивления.

Примечание — Для контроля температуры указанных обмоток во время эксплуатации заложенный на дно паза термопреобразователь малопригоден, поскольку он дает, главным образом, температуру сердечника. Показания термопреобразователя, помещенного между катушкой и пазовым клином, будут значительно ближе к действительной температуре обмотки, поэтому для контроля в условиях эксплуатации такая установка термопреобразователей является более предпочтительной. Так как измеренная температура может быть низкой, соотношение между ней и температурой, измеренной методом сопротивления, должно быть определено тепловыми испытаниями.

Для других обмоток, имеющих одну сторону секции в пазу, и для лобовых частей обмотки метод заложенных термопреобразователей также не применяется.

Для обмоток якорей с коллекторами и для обмоток возбуждения применимы методы сопротивления и термометра. Метод сопротивления является предпочтительным, однако для неподвижных обмоток возбуждения машин постоянного тока, имеющих более одного слоя, может быть применен метод заложенных термопреобразователей.

8.6.2 Определение температуры методом сопротивления

Для измерения температуры применяют один из следующих методов:

— непосредственное измерение в начале и в конце испытания с помощью приборов соответствующего класса;

— измерение с помощью постоянного тока/напряжения обмоток постоянного тока при измерении протекающего тока и напряжения на выводах обмотки приборами соответствующего класса;

— измерение с помощью постоянного тока/напряжения обмоток переменного тока при питании обесточенных обмоток постоянным током;

— метод наложения без прерывания переменного тока нагрузки наложением на ток нагрузки небольшого измеренного постоянного тока в соответствии с ГОСТ 27222.

8.6.2.2 Расчет превышения температуры

Расчет превышения температуры — по ГОСТ 11828.

8.6.3 Определение температуры методом заложенных термопреобразователей

8.6.3.1 Общие положения

Термопреобразователи должны быть надлежащим образом распределены по обмотке и сердечнику и число их должно быть не менее 6 для обмотки и не менее 3 — для сердечника статора.

Тщательно соблюдая меры безопасности, термопреобразователи следует размещать в точках, где предполагается наиболее высокая температура, таким образом, чтобы они были надежно защищены от контакта с первичной охлаждающей средой.

При определении температуры с помощью термопреобразователя оценку нагревания следует проводить по термопреобразователю, указывающему наибольшую температуру.

Примечание — Заложенные термопреобразователи и их электрические цепи могут повреждаться и давать ошибочную информацию. Поэтому, если один или более термопреобразователей дают явно неверные показания, после соответствующих проверок они должны быть исключены из рассмотрения при оценке нагрева.

8.6.3.2 Две и более стороны секций в пазу

Термопреобразователи должны быть помещены между изолированными сторонами секций внутри паза в местах, где ожидается наиболее высокая температура (см. также 8.6.1).

8.6.3.3 Одна сторона секции в пазу

Термопреобразователи должны быть помещены между пазовым клином и внешней частью изоляции обмотки в местах, где ожидается наиболее высокая температура (см. также 8.6.1).

8.6.3.4 Лобовые части обмоток

Термопреобразователи должны быть помещены между двумя сторонами смежных секций внутри наружного ряда лобовых частей обмоток в местах, где ожидается наиболее высокая температура. Термопреобразователь должен находиться в непосредственном соприкосновении с поверхностью секции и быть надежно защищен от воздействия охлаждающей среды (см. также 8.6.1).

8.6.4 Определение температуры методом термометра

Тщательно соблюдая меры безопасности, термометры следует разместить в точке или в точках, где предполагается наиболее высокая температура (например, на участках лобовых частей обмотки, близких к сердечнику), таким образом, чтобы они были надежно защищены от влияния первичной охлаждающей среды и имели хороший тепловой контакт с обмоткой или другой частью машины.

За температуру обмотки или другой части машины принимается наибольшее значение из показаний термометра.

8.7 Продолжительность испытаний на нагревание

8.7.1 Номинальный продолжительный режим

Испытание на нагревание при продолжительном режиме следует продолжать до достижения практически установившегося теплового состояния.

8.7.2 Номинальный кратковременный режим

Длительность испытания должна соответствовать времени, указанному в номинальных данных типового режима.

8.7.3 Номинальный периодический режим

Обычно для испытаний машин, предназначенных для повторно-кратковременных режимов, номинальное значение эквивалентной нагрузки, указанной производителем (см. 5.2.6), должно поддерживаться до достижения практически установившегося теплового состояния. Если согласовано проведение испытаний при реальной нагрузке, цикл оговоренной нагрузки должен повторяться до достижения практически одинаковых температурных циклов. Режим считается установившимся, когда прямая, соединяющая соответствующие точки двух циклов работы, будет иметь градиент менее 2 K в час. При необходимости, измерения температуры следует проводить через определенные промежутки в течение некоторого времени.

8.7.4 Номинальный непериодический режим и режим с дискретными постоянными нагрузками

Номинальное значение эквивалентной нагрузки, указанной производителем (см. 5.2.6), должно повторяться до достижения практически установившегося теплового состояния.

8.8 Определение эквивалентной тепловой постоянной времени для машин, предназначенных для работы в типовом режиме S9

Эквивалентная тепловая постоянная времени при той же вентиляции, что и при нормальных условиях работы, предназначенная для приближенного определения изменения температуры, может быть получена с помощью кривой охлаждения, построенной в соответствии с ГОСТ 11828. Постоянная времени равна 1,44-кратному промежутку времени между моментом отключения двигателя и моментом достижения температуры, равной половине превышения температуры машины при полной нагрузке.

8.9 Определение температуры подшипника

Температура подшипника определяется методом термометра или методом заложенных термопреобразователей. Точка для измерения температуры должна быть расположена как можно ближе к одному из двух мест, указанных в таблице 6.

Таблица 6 — Точки измерения температуры подшипника

Местоположение точки измерения

Подшипники качения (шарикоподшипники или роликоподшипники)

В ступице подшипника и на расстоянии 1) не более 10 мм 2) от наружной обоймы подшипника

На наружной поверхности ступицы подшипника как можно ближе к наружной обойме подшипника

В зоне давления вкладыша подшипника 3) и на расстоянии не более 10 мм 2 от масляной пленки

В каком-либо другом месте вкладыша подшипника

1) Расстояние измеряется до ближайшей точки заложенного термопреобразователя или термометра.

2) В случае машины с «внешним ротором» точка А находится на неподвижной части и на расстоянии от внутренней обоймы подшипника, не превышающем 10 мм, а точка Б располагается на наружной поверхности неподвижной части как можно ближе к внутренней обойме подшипника.

3) Вкладыш подшипника — часть, поддерживающая массу подшипника, которая запрессована или закреплена каким-либо другим способом в камере. Зона давления — это участок окружности, которая воспринимает сочетание массы ротора и радиальных усилий, обусловленных ременным приводом.

Тепловое сопротивление между термопреобразователем и деталью, температура которой определяется, должно быть уменьшено; например, воздушные зазоры должны быть заполнены термопроводящей пастой.

Примечание — Между точками измерения А и Б, как и между этими точками и наиболее нагретой точкой подшипника, существует разность температур, которая зависит от размеров подшипника. Для подшипника качения с утопленными цилиндрическими вкладышами и для шарико- и роликоподшипников внутренним диаметром не более 150 мм разность температур, возникающую между точками А и Б, можно считать незначительной и не принимать во внимание. Для более крупных подшипников температура, возникающая в точке измерения А, примерно на 15 К должна превышать температуру в точке измерения Б.

8.10 Предельные значения температуры и превышения температуры

Предельные значения допускаемых температур и превышений температур установлены для машины, предназначенной для продолжительного режима (S1), при работе ее на месте установки в определенных условиях эксплуатации, соответствующих разделу 6.

Если условия эксплуатации машины на месте установки отличаются от условий, указанных в разделе 6, а также в случае отличия условий проведения испытаний от условий эксплуатации, предельные значения допускаемых превышений температуры и температуры должны быть откорректированы.

Предельные значения соответствуют определенным условиям охлаждения, указанным в таблице 4, и определенной чистоте охлаждающего водорода.

8.10.1 Обмотки с косвенным охлаждением

Превышения температуры при оговоренных выше условиях (температуре газообразной охлаждающей среды 40 °С и высоте над уровнем моря не более 1000 м) не должны превышать значений, приведенных в таблице 7 (для воздушного охлаждения) или таблице 8 (для водородного охлаждения).

Для других условий эксплуатации на месте установки для типовых режимов, отличных от S1, и для номинальных напряжений машины свыше 12000 В предельные допускаемые значения должны быть скорректированы согласно таблице 9 (см. также таблицу 5).

В случае, когда измерение температуры проводят методом термометра в соответствии с 8.6.1, предельное превышение температуры должно соответствовать таблице 7.

Таблица 7 — Предельные допускаемые превышения температуры К машин с косвенным воздушным охлаждением обмоток

Часть электрической машины

1а) Обмотки переменного тока машин мощностью не менее 5000 кВт (кВ ? А)

1б) Обмотки переменного тока машин мощностью более 200 кВт (кВ ? А), но менее 5000 кВт (кВ ? А) 1)

1в) Обмотки переменного тока машин мощностью не более 200 кВт (кВ ? А), кроме указанных в 1г) или 1д) 2)

1г) Обмотки переменного тока машин мощностью не более 600 Вт (В ? А) 2)

1д) Обмотки переменного тока машин с естественным охлаждением без вентилятора (IC40) и/или капсулированные обмотки 2)

2 Обмотки якоря, имеющие коллекторы

3 Обмотки возбуждения машин переменного и постоянного тока, кроме указанных в разделе 4

4а) Обмотки возбуждения постоянного тока синхронных машин, уложенные в пазы цилиндрических роторов, за исключением синхронизированных асинхронных двигателей

4б) Изолированные неподвижные обмотки возбуждения машин постоянного тока, имеющие более чем один слой

4в) Обмотки возбуждения низкого сопротивления машин переменного и постоянного тока, имеющие более одного слоя, и компенсационные обмотки машин постоянного тока

4г) Однослойные обмотки машин переменного и постоянного тока с оголенными или лакированными металлическими поверхностями и однослойные компенсационные обмотки машин постоянного тока 3)

5 Магнитные сердечники и другие конструктивные элементы, соприкасающиеся с изолированными обмотками

1) Для обмоток переменного тока высокого напряжения поправки по пункту 4 таблицы 9.

2) В случае применения при испытаниях метода наложения к обмоткам машин номинальной мощностью не более 200 кВт (кВ ? А) или менее с изоляцией классов 130 (В) и 155 (F) пределы превышения температуры, приведенные для метода сопротивления, могут быть увеличены на 5 К.

3) Сюда входят также многослойные обмотки, выполненные так, что каждый из нижних слоев соприкасается с циркулирующей первичной охлаждающей средой.

Таблица 8 — Предельные допускаемые превышения температуры (К) машин с косвенным водородным охлаждением обмоток

Часть электрической машины

1 Обмотки переменного тока машин мощностью не менее 5000 кВт (кВ ? А) или с длиной сердечника не менее 1 м при абсолютном давлении водорода 2) :

до 150 кПа включ. (1,5 бар)

св. 150 кПа » 200 кПа » (2,0 бар)

» 200 кПа » 300 кПа » (3,0 бар)

» 300 кПа » 400 кПа » (4,0 бар)

2а) Обмотки переменного тока машин мощностью менее 5000 кВт (кВ ? А) или с длиной сердечника менее 1 м

2б) Обмотки возбуждения машин переменного и постоянного тока, кроме указанных в пунктах 3, 4а, 4б

3 Обмотки возбуждения неявнополюсных машин, имеющих возбуждение постоянным током

4а) Многослойные обмотки возбуждения низкого сопротивления и компенсационные обмотки

4б) Однослойные обмотки с оголенными или лакированными металлическими поверхностями 3)

5 Магнитные сердечники и другие конструктивные элементы, соприкасающиеся с изолированными обмотками

1) Для обмоток переменного тока высокого напряжения поправки по пункту 4 таблицы 9.

2) Допустимое превышение температуры зависит от давления водорода.

3) Сюда входят также многослойные обмотки, выполненные так, что каждый из нижних слоев соприкасается с циркулирующей первичной охлаждающей средой.

Таблица 9 — Поправки к предельным допускаемым превышениям температуры машин с косвенным охлаждением обмоток, учитывающие отличия эксплуатации и режимов работы на месте установки от номинальных условий

Условие эксплуатации на месте установки или номинальные данные

Поправка к предельным превышениям температуры ?? в таблицах 7 и 8

1 Максимальная температура окружающего воздуха или охлаждающего газа на входе в машину ?_с при высоте над уровнем моря не более 1000 м

1а) Если разница между классом нагревостойкости изоляции и предельным значением температуры, полученной как сумма нормируемой температуры охлаждающей среды на входе в машину (40 °С) и превышения температуры по таблицам 7 и 8, не более 5 К.

От 0 °С до 40 °С включ.

Увеличивается на значение, на которое температура охлаждающей среды меньше 40 °С

Для больших высот над уровнем моря температура 40 °С заменяется на значение, приведенное в таблице 5

1б) Если разница между классом нагревостойкости изоляции и предельным значением температуры, полученной как сумма нормируемой температуры охлаждающей среды на входе в машину (40 °С) и превышения температуры по таблицам 7 и 8, более 5 К.

Для больших высот над уровнем моря температура 40 °С заменяется на значение, приведенное в таблице 5

Увеличивается на значение, на которое температура охлаждающей среды меньше 40 °С, но это значение должно быть уменьшено с учетом следующего фактора:

1- <[Класс нагревостойкости - (40 °С + ??)]/80 К>(?? — предельное превышение температуры по таблицам 7 и 8 при температуре охлаждающей среды, равной 40 °С)

Св. 40 °С до 60 °С включ.

Уменьшается на разность между температурой охлаждающей среды и 40 °С

Менее 0 °С или св. 60 °С

2 Максимальная температура воды на входе в теплообменники, охлаждаемые водой, или максимальная температура окружающей воды для погружных машин с поверхностным охлаждением или машин с водяным охлаждающим кожухом ?_w

От 1 °С до 30 °С включ.

Увеличивается на 15 К и на разность между 30 °С и ?_w.

Св. 30 °С

Увеличивается на 15 К и уменьшается на разность между ?_w и 30 °С

3 Высота над уровнем моря Н

Св. 1000 м до 4000 м включ., при этом максимальная температура окружающего воздуха не нормируется

Нет поправки. Считается, что понижение охлаждающей способности из-за разряженности воздуха компенсируется понижением максимальной температуры окружающей среды ниже 40 °С и что полная допустимая температура поэтому не будет превышать суммы 40 °С и превышения температуры по таблицам 7 и 8 1) .

4 Номинальное напряжение обмотки статора U_ном

Св. 12 кВ до 24 кВ включ.

?? для заложенных температурных преобразователей (ЗТП) должно быть уменьшено на 1 К для каждого 1 кВ (или части его) от 12 и до 24 кВ включ.

5 Номинальные значения для кратковременного режима S2 и номинальной выходной мощности менее 5000 кВт (кВ ? А) 2)

Увеличивается на 10 К

6 Номинальные значения для непериодического режима S9 2)

?? может быть повышено на короткие периоды времени работы машины

7 Номинальные значения для режима с дискретными нагрузками S10 2)

?? может быть повышено для дискретных периодов во время работы машины

1) Максимальная температура окружающего воздуха на месте установки, указанная в таблице 5, определена с учетом понижения температуры окружающей среды, равного 1 % предела превышения температуры на каждые 100 м высоты свыше 1000 м.

2) Только для обмоток, охлаждаемых воздухом.

Если для обмоток, косвенно охлаждаемых воздухом, условия на месте испытания отличаются от таковых на месте установки, предельные значения превышений температур для места испытаний должны быть скорректированны в соответствии с таблицей 10.

Если корректировка предельных значений в соответствии с таблицей 10 приводит к тому, что допускаемые температуры, полученные для места испытаний, оцениваются производителем как чрезмерные, то процедура испытаний и предельные значения должны быть согласованы с заказчиком.

Для машин с косвенным охлаждением обмотки статора водородом корректировка предельных значений температур для места испытаний не приведена, так как маловероятно, что такие машины могут быть испытаны при номинальной нагрузке где-либо в другом месте, кроме места установки.

Таблица 10 — Скорректированные предельные превышения температуры К машин с косвенным воздушным охлаждением на месте испытаний ??_т с учетом условий на месте установки

Скорректированный предел превышения температуры для места испытаний ??_т

1 Разница между температурами нормативной охлаждающей среды на месте испытаний ?_сТ и на месте установки ?_с

Абсолютное значение ?_с — ?_сТ — св. 30 К

2 Разница между высотами над уровнем моря на месте испытаний Н_т и на месте установки Н

Н — св. 1000 до 4000 м включ.

??_т = ??[1 — (Н — 1000 м)/10000 м]

Н_т — менее 1000 м

Н — менее 1000 м

Н_т — св. 1000 до 4000 м включ.

Н — св. 1000 до 4000 м включ.

Н_т — св. 1000 до 4000 м включ.

Н — св. 4000 м или

Н_т — св. 4000 м

1 ?? дано в таблице 7 и корректируется, если необходимо, в соответствии с таблицей 9.

2 Если превышение температуры должно быть измерено над температурой воды на входе в охладитель, влияние высоты над уровнем моря на разницу температур между воздухом и водой должно обязательно учитываться. Однако для большинства конструкций охладителей эффект будет малым, причем разница увеличивается с увеличением высоты над уровнем моря приблизительно на 2 К на каждые 1000 м. Если корректировка необходима, она должна быть согласована с заказчиком.

8.10.2 Обмотки с непосредственным охлаждением

Температуры обмоток с непосредственным охлаждением при нормативных условиях не должны превышать значений, приведенных в таблице 11.

Таблица 11 — Предельные допускаемые температуры, °С, машин с непосредственным охлаждением и их охлаждающих сред

Часть электрической машины

1 Охлаждающая среда на выходе из обмоток переменного тока с непосредственным охлаждением. Эти температуры предпочтительнее приведенных в пункте 2 для принятия в качестве основы номинальных данных

1а) Газ (воздух, водород, гелий и т.д.)

1б) Вода или масло

2 Обмотки переменного тока

2а) Охлаждаемые газом

2б) Охлаждаемые жидкостью

3 Обмотки возбуждения машин турбо-типа

3а) Охлаждаемые газом, выходящим из ротора, при следующем числе выходных зон 2) :

3б) Охлаждаемые жидкостью

При максимальной температуре охлаждающей среды по пункту 1б) температура в нагретых точках не должна превышать допустимых значений

4 Обмотки возбуждения машин переменного и постоянного тока, за исключением указанных в пункте 3

4а) Обмотки, охлаждаемые газом

4б) Обмотки, охлаждаемые жидкостью

При максимальной температуре охлаждающей среды по пункту 1б) температура в нагретых точках не должна превышать допустимых значений

5 Магнитные сердечники и другие конструктивные элементы, соприкасающиеся с изолированными обмотками

1) Коррекция предельных температур для высоковольтных обмоток переменного тока по таблице 9, пункт 2, в данном случае не проводится.

2) Вентиляция ротора характеризуется числом радиальных выходных зон по всей длине ротора. Специальные зоны выхода охлаждающей среды в лобовых частях катушек обмоток рассматриваются в качестве одного выхода для каждого конца. Общая зона выхода двух аксиальных противоположно направленных потоков охлаждающей среды должна рассматриваться как две зоны.

Для других условий эксплуатации на месте установки предельные температуры должны быть скорректированы согласно таблице 12.

Таблица 12 — Поправки к предельным допускаемым температурам, °С, машин с непосредственным воздушным или водородным охлаждением на месте установки, учитывающие условия эксплуатации, отличные от номинальных

Рабочее условие или номинальное значение

Поправка к предельной допустимой температуре в таблице 5

1 Температура нормативной охлаждающей среды ?_с

От 0 °С до 40 «С включ.

Уменьшение на разность между 40 °С и ?_с. Однако по согласованию, может быть принято меньшее уменьшение с учетом, что при ?_с менее 10 °С принятое уменьшение, по меньшей мере, равно разности между 10 °С и ?_с

От 40 °С до 60 °С включ.

До 0 °С или св. 60 °С

По согласованию с заказчиком

2 Номинальное напряжение обмотки статора U_ном

Поток тепла в основном передается охлаждающей средой внутри проводника, а не через основную изоляцию обмотки

Если условия на месте испытаний отличаются от таковых на месте установки, предельные значения температур должны быть скорректированы согласно таблице 13.

Если в результате корректировки предельных значений температур по таблице 13 полученные значения температур для места испытаний производитель считает чрезмерными, процедура испытаний и предельные значения температур должны быть согласованы с заказчиком.

Таблица 13 — Скорректированные предельные допускаемые температуры, °С, машин с непосредственным воздушным охлаждением на месте испытаний ?_Т с учетом рабочих условий на месте установки

Скорректированный предел температуры на месте испытания ?_т

1 Разница между температурами нормативной среды на месте испытаний ?_сТ и на месте установки ?_с

Абсолютное значение 0_с — 0_сТ — св. 30 К

2 Разница между высотами над уровнем моря на месте испытания Н_т и на месте установки Н

Н — св. 1000 до 4000 м включ.

Н_т — менее 1000 м

Н — менее 1000 м

Н_т — св. 1000 до 4000 м включ.

Н — св. 1000 до 4000 м включ.

Н_т — св. 1000 до 4000 м включ.

Н — св. 4000 м или

Н_т — св. 4000 м

Примечание — ? дано в таблице 11 и корректируется в случае необходимости в соответствии с таблицей 12.

8.10.3 Поправки, учитывающие чистоту водорода при испытании

Для обмоток, охлаждаемых непосредственно или косвенно водородом, никаких поправок на предельные значения превышения температуры или температуры не вводится, если содержание водорода в охлаждающей среде 95 % — 100 %.

8.10.4 Магнитные сердечники и другие конструктивные элементы (кроме подшипников), соприкасающиеся или не соприкасающиеся с изоляцией

Превышение температуры или температура этих частей не должны представлять опасность для соприкасающейся с ней изоляции и должны соответствовать значениям, приведенным в таблицах 7, 8, 11.

8.10.5 Постоянно короткозамкнутые обмотки, открытые или закрытые коллекторы и контактные кольца, щетки и щеткодержатели.

Превышение температуры или температура постоянно короткозамкнутых обмоток не должны достигать значений, которые создавали бы опасность повреждения изоляции самих обмоток и любых других соседних частей.

Превышение температуры или температура любого коллектора, контактного кольца, щетки или щеткодержателя не должны быть опасными для изоляции этих или любых других сопряженных с ними деталей.

Превышение температуры или температура коллектора или контактного кольца не должны превышать значений, при которых комбинация сорта щеток и материала коллектора или контактного кольца обеспечивает нормальное прохождение тока в полном рабочем диапазоне.

8.10.7 Подшипники

Температура подшипников не должна превышать следующих предельно допускаемых значений:

— 80 °С — для подшипников скольжения (при этом температура масла на сливе не должна быть более 65 °С);

— 100 °С — для подшипников качения.

Более высокая температура допускается, если применены специальные подшипники качения или специальные сорта масел при соответствующих материалах вкладышей для подшипников скольжения, что должно быть указано в стандартах или технических условиях на данный вид машины.

9 Другие характеристики и испытания

9.1 Испытания

9.1.1 Контрольные испытания

Контрольные испытания проводят, как правило, на предприятии-изготовителе на машинах, собранных производителем. При этом машина может быть собрана не полностью, не иметь некоторых частей, которые не могут существенно повлиять на результаты испытания.

В таблице 14 приведен объем контрольных испытаний. Испытания по позициям 1 — 10, 17 определяют минимальный объем испытаний. Приведенный перечень испытаний может быть дополнен другими контрольными испытаниями, если это предусмотрено соглашением (контрактом), стандартами или техническими условиями на электрические машины конкретных типов. При проведении некоторых из приведенных в таблице 14 испытаний не требуется сочленения испытуемой машины с другой машиной.

В таблице 14 термин «синхронные машины» включает в себя и машины с возбуждением с помощью постоянных магнитов.

Для машин постоянного тока в зависимости от их размеров и конструкции испытания по проверке коммуникации под нагрузкой допускается проводить при контрольных испытаниях.

Контрольные испытания в объеме, указанном в таблице 14, обычно проводят на каждой машине при приемо—сдаточных испытаниях (см. ГОСТ 15.309, ГОСТ 16504).

Таблица 14 — Объем контрольных испытаний

Асинхронные машины (включая синхронизированные асинхронные двигатели) 1)

Машины постоянного тока

Двигатели и компенсаторы

Генераторы (в т.ч. асинхронизированные — АСГ)

1 Измерение сопротивления обмоток и заложенных термопреобразователей (при их наличии) при постоянном токе в холодном состоянии

2 Определение тока и потерь холостого хода

3а) Определение потерь холостого хода при номинальном напряжении и коэффициенте мощности, равном 1 2)

3б) Определение тока возбуждения холостого хода при номинальном напряжении и холостом ходе 2)

4 Определение тока возбуждения при номинальной частоте вращения и номинальном напряжении якоря

5 Определение индуктированного напряжения вторичной цепи при неподвижном роторе асинхронных двигателей с фазным ротором 3)

6а) Определение направления вращения

6б) Определение чередования фаз

7 Испытание изоляции повышенным напряжением в соответствии с 9.2

8 Проверка коммутации при номинальной нагрузке и кратковременной перегрузке по току

9 Определение сопротивления изоляции обмоток, заложенных термопреобразователей, нагревателей, изолированных подшипников и масляных уплотнений (при их наличии)

10 Измерение биения коллектора и контактных колец;

проверка биения концов вала

11 Испытание при повышенной частоте вращения 4 )

12 Определение характеристики установившегося симметричного трехфазного (или однофазного) короткого замыкания

13 Определение тока и потерь короткого замыкания при неподвижном роторе

14 Проверка номинальных данных

15 Испытание системы возбуждения 5 )

16 Измерение уровня шума 4 )

17 Измерение вибрации подшипников

18 Проверка работы системы водородного охлаждения и определение утечки водорода

19 Проверка системы жидкостного охлаждения

20 Проверка биения контактных колец (при их наличии)

1) По Международному электротехническому словарю [4].

2) Исключая машины с постоянными магнитами.

3) В целях безопасности это испытание следует проводить при пониженном напряжении.

4 ) Необходимость проведения испытания устанавливается в стандартах или технических условиях на конкретные типы машин.

5 ) По программе, установленной в технических условиях на синхронные машины или в стандартах на системы возбуждения.

9.1.2 Типовые испытания

Для подтверждения соответствия машины определенным требованиям и характеристикам, установленным в стандарте, на предприятии—изготовителе проводят типовые испытания машины данного типа. Объем типовых испытаний приведен в таблице 15.

Таблица 15 — Объем типовых испытаний

Асинхронные машины (включая синхронизированные асинхронные двигатели) 1 )

Синхронные машины

Машины постоянного тока

Двигатели и компенсаторы

Генераторы (в т.ч. асинхронизированные — АСГ)

1 Испытания в объеме контрольных испытаний (таблица 14)

2 Определение характеристики холостого хода

3 Определение характеристики трехфазного короткого замыкания

4 Испытания на нагревание

5 Определение коэффициента полезного действия

коэффициента мощности

коэффициента скольжения

5а Определение потерь для номинального режима работы синхронного компенсатора

6 Испытания при кратковременной перегрузке по току

7 Испытания при кратковременной перегрузке по вращающему моменту 3 )

8 Определение внешней характеристики генератора

9 Определение механической (скоростной) характеристики двигателя 3 )

10 Определение регулировочной характеристики 3 )

11 Определение области безыскровой работы для машин с добавочными полюсами

12 Испытание при повышенной частоте вращения 4)

13 Определение максимального вращающего момента

14 Определение минимального вращающего момента

15 Определение начального пускового момента

16 Определение номинального входного вращающего момента

17 Определение начального пускового тока

18 Определение тока третьей гармонической составляющей при соединении обмотки статора в треугольник

19 Определение V—образной характеристики 3 )

20 Определение номинального тока возбуждения регулировочной характеристики

21 Определение относительного изменения напряжения 3 )

22 Испытание на механическую прочность при ударном токе короткого замыкания

23 Определение коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения

24 Определение индуктивных сопротивлений и постоянных времени обмоток

25 Испытание при несимметричной нагрузке фаз

26 Испытание на электромагнитную совместимость 2 ) :

— устойчивость к электромагнитным помехам (отклонения напряжения и частоты от номинальных значений, несимметрия и несинусоидальность напряжения питающей сети)

— на помехоэмиссию радиопомехи и кондуктивные помехи 6 )

27 Измерение уровня шума 4 )

28 Проверка степени защиты

29 Испытания на стойкость к внешним климатическим и механическим воздействующим факторам

30 Проверка массы, габаритных, установочных и присоединительных размеров

1 ) По Международному электротехническому словарю [4].

2 ) Для машин с электромагнитным возбуждением.

3 ) Необходимость проведения испытания устанавливается в техническом задании, стандарте или технических условиях на машины конкретных типов.

4 ) В случае, если данное испытание не проводилось при контрольных испытаниях.

5 ) Для двигателей переменного тока напряжением до 1000 В и постоянного тока до 1500 В.

6 ) Для машин, имеющих щетки, и машин с регулируемой частотой вращения.

В случае невозможности или технической сложности проведения испытаний по полной программе на предприятии—изготовителе или в организации разработчика по согласованию отдельные виды испытаний допускается проводить на месте установки машины по согласованной программе, что должно быть отражено в техническом задании или в технических условиях на электрические машины конкретных типов.

Объем типовых испытаний, приведенный в таблице 15, может быть дополнен другими испытаниями электрических машин, если это предусмотрено соглашением (контрактом), стандартами или техническими условиями на электрические машины конкретных типов.

Типовым испытаниям должен подвергаться головной (опытный) образец вновь разработанной машины, а также образец выпускаемой машины определенного типа при изменении ее конструкции, материалов или технологии изготовления, влияющих на характеристики и свойства машины. Такие испытания классифицируют как приемочные испытания.

За время производства и выпуска машины периодически в сроки, установленные в стандартах или в технических условиях на машины конкретных типов, проводят типовые испытания машины определенного типа для проверки стабильности производства и качества машины. Эти испытания определяются как периодические испытания.

Примечание — Определения приемочных и периодических испытаний — по ГОСТ 15.309, ГОСТ 16504.

9.1.3 Методы испытаний

9.1.3.1 Методы испытаний электрических машин (общие) — по ГОСТ 11828.

9.1.3.2 Методы испытаний машин постоянного тока — по ГОСТ 10159.

9.1.3.3 Методы испытаний синхронных машин — по ГОСТ 10169.

9.1.3.4 Методы испытаний асинхронных двигателей — по ГОСТ 7217.

9.1.3.5 Методы определения потерь и коэффициента полезного действия — по ГОСТ 25941.

9.1.3.6 Методы измерения уровня шума — по ГОСТ 11929.

9.1.3.7 Методы оценки вибрации электрических машин с высотой оси вращения не менее 56 мм — по [3], паротурбинных агрегатов — по ГОСТ 25364, машин малой мощности — по ГОСТ 20832.

9.1.3.8 Методы подтверждения степени защиты — по ГОСТ 17494, ГОСТ 14254.

9.1.3.9 Методы испытаний на электромагнитную совместимость — по ГОСТ Р 51317.4.14, ГОСТ Р 51317.4.28, ГОСТ Р 51318.11, ГОСТ Р 51318.14.1, ГОСТ Р 51320.

9.1.3.10 Испытания на стойкость к воздействию агрессивных сред — по ГОСТ 24683.

9.1.3.11 Испытания на стойкость к механическим внешним воздействующим факторам — по ГОСТ 16962.2.

9.1.3.12 Испытания на устойчивость к климатическим внешним воздействующим факторам — по ГОСТ 16962.1.

9.1.3.13 Испытания упаковки на прочность при транспортировании — по ГОСТ 23216.

9.1.3.14 Испытания двигателей переменного тока в составе частотно—регулируемых электроприводов — по ГОСТ Р 51137.

9.1.3.15 Испытания асинхронных двигателей на устойчивость к электромагнитным помехам — по ГОСТ Р 50034.

9.2 Испытание изоляции обмоток повышенным напряжением

Каждая электрическая машина должна выдерживать без повреждения изоляции испытание повышенным напряжением изоляции обмоток относительно корпуса машины, между обмотками, а также между витками обмоток.

9.2.1 Изоляция обмоток должна выдерживать полное испытательное напряжение без повреждений в течение 1 мин.

За исключением случаев, указанных ниже, испытательное напряжение должно быть практически синусоидальным промышленной частоте и иметь предельное значение в соответствии с таблицей 16.

Нормированное испытательное напряжение следует прикладывать между испытуемой обмоткой и корпусом машины; при этом сердечник и другие обмотки, к которым в это время не приложено напряжение, должны быть присоединены к корпусу.

Испытания проводят на предприятиях-изготовителях на новой полностью собранной машине со всеми ее частями в условиях, приближенных к нормальным условиям эксплуатации, или после монтажа машины на месте установки. Если проводят испытание на нагревание, то испытание для проверки изоляции повышенным напряжением проводят немедленно после испытания на нагревание.

Если у многофазной электрической машины с номинальным напряжением более 1 кВ изолированы оба конца обмотки каждой фазы, то испытательное напряжение прикладывают к каждой фазе, а остальные фазы присоединяют к корпусу.

Однако для машин напряжением не менее 3000 В при отсутствии оборудования, необходимого для проведения испытаний переменным напряжением промышленной частоты на месте установки машины, эти испытания по согласованию с заказчиком могут быть заменены испытанием изоляции выпрямленным напряжением, значение которого должно в 1,7 раза превышать эффективное значение переменных напряжения, указанных в таблице 16.

Примечание — При этом понимается, что при таких испытаниях распределение потенциалов в изоляции лобовых частей отличается от имеющих место при испытаниях переменным напряжением.

Испытания следует начинать с напряжения, не превышающего половины испытательного напряжения, указанного в таблице 16. Затем напряжение должно повышаться до полного значения плавно или ступенями, не превышающими 5 % его окончательного значения. Допускаемое время повышения напряжения от половинного до полного значения должно быть не менее 10 с.

При стандартных испытаниях машин серийного производства мощностью до 200 кВт (кВ ? А) и напряжением не более 1 кВ допускается заменять вышеуказанное одноминутное испытание испытанием в течение 1 с напряжением, равным 120 % испытательного напряжения, по таблице 16.

Обмотки, выдержавшие испытание полным повышенным напряжением при приемке, повторному испытанию не подвергают. Однако если по требованию заказчика проводят повторные испытания, то изоляцию обмотки после дополнительной сушки (если это необходимо) испытывают напряжением, равным 80 % указанного в таблице 16.

Испытательное напряжение для изоляции комплекса, состоящего из машины постоянного тока и статического преобразователя, определяют как большее из двух значений, указанных в таблице 16, для номинального напряжения машины постоянного тока и для эффективного значения номинального линейного напряжения переменного тока — на выходе преобразователя.

Аналогично для комплекса, состоящего из машины переменного тока и преобразователя, испытательное напряжение следует определять большим из двух значений по таблице 16 для обмоток переменного тока и преобразователя.

Изоляцию полностью перемотанных обмоток следует испытывать полным напряжением, указанным в таблице 16 для новых машин.

Если в договорах между пользователями и ремонтными предприятиями предусмотрены испытания повышенным напряжением для проверки электрической прочности изоляции при частичных перемотках машины или при капитальных ремонтах, то рекомендуется следующее:

— при частичной замене обмотки изоляцию следует испытывать напряжением, равным 75 % полного испытательного напряжения, принятого для новых машин. Перед испытанием оставшаяся часть обмотки должна быть тщательно очищена и высушена;

— перед капитальным ремонтом машины непосредственно после ее остановки, до очистки изоляция обмотки должна быть испытана напряжением, равным 1,5 или 1,7 (по соглашению) номинального напряжения, но не менее 1000 В, если номинальное напряжение не менее 100 В, и не менее 500 В, если номинальное напряжение менее 100 В.

Таблица 16 — Испытательные напряжения

Электрическая машина или ее части

Испытательное напряжение (действующее значение)

1 Изолированные обмотки вращающихся машин номинальной мощностью менее 1 кВт (кВ ? А) на номинальное напряжение ниже 100 В, за исключением указанных в пунктах 4 — 8

500 В плюс двукратное номинальное напряжение

2 Изолированные обмотки вращающихся машин номинальной мощностью менее 10000 кВт (кВ ? А), за исключением указанных в пунктах 1 и 4 — 8 включ. 2)

1000 В плюс двукратное номинальное напряжение, но не менее 1500 В 1)

3 Изолированные обмотки машин номинальной выходной мощностью не менее 10000 кВт (кВ ? А), за исключением указанных в пунктах 4 — 8 2) . Номинальное напряжение 1) :

— до 24000 В включ.

1000 В плюс двукратное номинальное напряжение

4 Обмотки возбуждения машин постоянного тока с независимым возбуждением

1000 В плюс двукратное максимальное номинальное напряжение возбуждения, но не менее 1500 В

5 Обмотки возбуждения синхронных машин: генераторов, двигателей и компенсаторов:

5а) Номинальное напряжение возбуждения:

Десятикратное номинальное напряжение возбуждения, но не менее 1500 В

4000 В плюс двукратное номинальное напряжение возбуждения

5б) Машин, для которых предусмотрен пуск с обмоткой возбуждения, короткозамкнутой или включенной на сопротивление, менее десятикратного сопротивления обмотки возбуждения

Десятикратное номинальное напряжение возбуждения, но не менее 1500 В и не более 3500 В

5в) Машин, для которых предусмотрен пуск с обмоткой возбуждения, замкнутой на сопротивление, значение которого не менее десятикратного сопротивления обмотки, или с разомкнутой обмоткой возбуждения независимо от наличия или отсутствия выключателя для секционирования обмотки возбуждения

1000 В плюс двукратное максимальное действующее значение напряжения, которое может быть при данных условиях между выводами обмотки или между выводами любой секции, но не менее 1500 В 3)

6 Вторичные обмотки (обычно ротора) асинхронных двигателей или синхронизированных асинхронных двигателей, не находящиеся постоянно в короткозамкнутом состоянии (например, если предназначены для реостатного пуска):

6а) Для нереверсивных двигателей или реверсируемых только из неподвижного состояния

1000 В плюс двукратное напряжение разомкнутой цепи при неподвижном состоянии, измеренное между контактными кольцами, или вторичными выводами при номинальном напряжении, приложенном к первичным обмоткам

6б) Для двигателей, допускающих реверсирование или торможение посредством реверсирования первичного питания во время работы двигателя

1000 В плюс четырехкратное напряжение разомкнутой вторичной цепи при неподвижном состоянии, как определено в пункте 6а)

7 Возбудители (за исключением указанных ниже).

То же, что для обмоток, к которым они присоединены

Исключение 1 — Возбудители для синхронных двигателей (включая синхронизированные асинхронные двигатели), если во время пуска они заземлены или отсоединены от обмоток возбуждения.

1000 В плюс двукратное номинальное напряжение возбудителя, но не менее 1500 В

Исключение 2 — Обмотки возбуждения возбудителей с независимым возбуждением (см. пункт 4)

8 Электрически взаимосвязанные машины и аппараты

Если группа собрана из нескольких новых, только что установленных и соединенных вместе машин и аппаратов, из которых каждая машина и каждый аппарат проходили испытания на электрическую прочность в соответствии с пунктами 1 — 7, то повторные испытания, по возможности, не проводят; если же они признаны необходимыми, то испытательное напряжение не должно превышать 80 % испытательного напряжения той машины (или того аппарата), у которой (которого) это напряжение наименьшее 4

9 Устройства (приборы), которые находятся в физическом контакте с обмотками, например температурные преобразователи, должны быть испытаны относительно корпуса машины.

Во время испытания повышенным напряжением машины все устройства, находящиеся в физическом контакте с обмоткой, должны быть соединены с корпусом

1) Для двухфазных обмоток, имеющих один общий вывод, за номинальное напряжение, по которому определяется испытательное напряжение, принимается наибольшее действующее значение напряжения, возможного между любыми двумя выводами во время работы машины.

2) Испытательное напряжение для машин с разными уровнями изоляции вдоль обмотки определяется по согласованию с заказчиком.

3) Напряжение, возникающее при пусковых условиях между выводами обмоток возбуждения или между выводами ее секции, может быть измерено при любом пониженном напряжении питания, и измеренное таким образом напряжение должно быть умножено на отношение напряжения при пусковых условиях к пониженному напряжению питания, использованного для измерения.

4) Для обмоток одной или более машин, соединенных вместе электрически, напряжение, которое принимается во внимание, — это максимальное напряжение, которое возникает по отношению к земле.

Все электрические машины, независимо от того, подвергалась ли на предприятии—изготовителе их изоляция испытанию напряжением, указанным в таблице 16, в собранном виде или отдельными частями, должны в собранном виде после их установки перед сдачей в эксплуатацию выдерживать в течение 1 мин испытание изоляции напряжением, равным 80 % испытательного напряжения, по таблице 16. Такие испытания на месте установки обязательны для турбогенераторов, гидрогенераторов, синхронных компенсаторов и асинхронных двигателей напряжением свыше 1000 В; для остальных машин испытание проводят по усмотрению потребителя. По согласованию с заказчиком допускается дополнительное испытание выпрямленным напряжением, равным 1,36 эффективного значения переменного напряжения таблицы 16.

Эти испытания допускается не проводить, если полностью или частично уложенная обмотка на месте установки машины была испытана 100 %-ным испытательным напряжением по таблице 16 после установки машины на фундамент.

При вводе машины в эксплуатацию после ремонта или осмотра со вскрытием люков, при которых не проводились работы на обмотке, исправность ее изоляции должна быть проверена напряжением не ниже номинального.

Испытание изоляции обмоток повышенным напряжением проводят по ГОСТ 11828.

9.2.2 Для обмоток, состоящих из витков, изоляция между смежными витками должна выдерживать в течение 3 мин испытание повышенным напряжением.

Это испытание проводят при холостом ходе электрической машины повышением подводимого (при испытании в режиме двигателя) или генерируемого (при испытании в режиме генератора) напряжения на 30 % сверх номинального напряжения.

Для электрических машин, у которых при напряжении 1,3 номинального ток холостого хода может превышать номинальный, длительность испытаний может быть сокращена до 1 мин.

Для гидрогенераторов изоляция обмотки между смежными ее витками должна выдерживать повышение напряжения на 50 % сверх номинального напряжения гидрогенератора в течение 5 мин при катушечной и 1 мин — при стержневой обмотках.

Для турбогенераторов изоляция обмотки между смежными ее витками должна выдерживать повышение напряжения на 30 % сверх номинального напряжения в течение 5 мин.

Для синхронных машин (кроме турбогенераторов и гидрогенераторов), у которых при номинальном токе возбуждения напряжение холостого хода превышает номинальное напряжение машины более чем на 30 %, испытание проводят при напряжении холостого хода, соответствующем номинальному току возбуждения.

Для электрических машин постоянного тока с числом полюсов более четырех повышение напряжения при испытании не должно быть более значения, при котором среднее напряжение между смежными коллекторными пластинами равно 24 В.

Для возбудителей, рассчитанных на форсировку возбуждения, при которой напряжение возбудителя превосходит номинальное напряжение более чем на 30 %, испытание проводят при предельном напряжении форсировки в течение 1 мин.

Для трехфазных асинхронных двигателей с фазным ротором испытание обмотки ротора следует проводить при неподвижном роторе и разомкнутой обмотке ротора.

При повышении напряжения на 30 % и 50 % допускается одновременное повышение частоты переменного тока; если испытание проводят на вращающейся электрической машине, то повышение частоты не должно быть более 15 %.

Для машин с многовитковыми секциями с номинальным напряжением до 660 В включительно допускается применение устройств, основанных на принципе использования высокой или повышенной частоты.

9.2.3 Многовитковыми секциями обмотки статора электрических машин переменного тока с номинальным напряжением от 3 до 15 кВ включительно должны быть испытаны на импульсную прочность изоляции обмотки в соответствии с требованиями [1], а асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором напряжением до 690 В включительно — в соответствии с требованиями [2].

9.2.4 Требования к сопротивлению изоляции и других частей машины указаны в приложении В. Измерение сопротивления изоляции — по ГОСТ 11828.

9.3 Кратковременные перегрузки по току

9.3.1 Общие положения

Способность вращающихся электрических машин к кратковременным перегрузкам по току необходима для обеспечения координации машин с устройствами их управления и защиты, а также для повышения надежности работы как самих машин, так и энергосети при некоторых анормальных режимах. Настоящий стандарт не устанавливает испытаний, подтверждающих эту способность. Нагревание обмотки машины примерно пропорционально произведению квадрата тока и времени воздействия. Ток, превышающий номинальный, вызывает повышение температуры сверхнормированной температуры при номинальном токе. Если не согласовано иное, считается, что за срок службы машина будет работать при кратковременных перегрузках по току лишь в течение коротких периодов времени. Если машина переменного тока предназначена для использования как в качестве генератора, так и в качестве двигателя при различных номинальных токах, то способность к перегрузке должна устанавливаться по согласованию.

Примечание — Требование в отношении допустимых перегрузок синхронных машин по току обратной последовательности при анормальных режимах см. в 7.2.3.

9.3.2 Генераторы

Генераторы переменного тока с косвенным охлаждением обмоток статора должны выдерживать ток, равный 1,5 номинального тока в течение 2 мин.

Генераторы переменного тока с непосредственным охлаждением обмоток статора должны выдерживать ток, равный 1,5 номинального тока, в течение 1 мин, если иное не оговорено в стандартах или технических условиях на генераторы конкретных типов.

9.3.3 Двигатели (кроме двигателей с коллектором и двигателей с постоянными магнитами)

Трехфазные двигатели переменного тока мощностью не менее 0,55 кВт с косвенным охлаждением обмоток статора должны выдерживать ток, равный 1,5 номинального тока, в течение 2 мин.

Двигатели малой мощности — по ГОСТ 16264.0.

9.3.4 Коллекторные машины

Коллекторные машины (кроме возбудителей с отношением предельного напряжения к номинальному напряжению возбуждения более 1,6) должны выдерживать ток, равный 1,5 номинального тока, в течение 1 мин при следующих комбинациях условий:

а) частота вращения

1) двигатель постоянного тока: наибольшая скорость при полном возбуждении,

2) генератор постоянного тока: номинальная скорость,

3) коллекторный двигатель переменного тока: наибольшая скорость при полном возбуждении;

б) напряжение якоря: в соответствии с нормированной скоростью.

Возбудители постоянного тока с отношением предельного напряжения к номинальному напряжению возбуждения более 1,6 должны выдерживать ток, равный 2,0 номинального тока возбуждения возбуждаемой машины, в течение 1 мин. При использовании данного типа возбудителя для нескольких типов машин с различными токами возбуждения за номинальный ток возбуждения принимают наибольший из этих токов.

Примечание — Следует обратить внимание на пределы коммутационной способности машин.

9.4 Кратковременная перегрузка двигателей по вращающему моменту

9.4.1 Многофазные асинхронные двигатели и двигатели постоянного тока

Максимальный вращающий момент асинхронных двигателей общего назначения при номинальных значениях питающего напряжения и частоты должен быть не менее 1,76 номинального вращающего момента.

Если не оговорено иное, двигатели независимо от режима работы и конструкции должны выдерживать в течение 15 с без остановки или резкого изменения частоты вращения перегрузку по вращающему моменту, равную 60 % номинального значения (при постепенном увеличении нагрузочного момента). При этом подведенное к двигателю напряжение и его частота должны сохранять номинальные значения.

Примечание — Для асинхронных двигателей, выпускаемых по ГОСТ 28327, требуются более высокие значения вращающих моментов.

Для двигателей постоянного тока максимальный вращающий момент должен быть выражен функцией тока перегрузки.

Двигатели для типовых режимов S9 должны быть способны выдерживать кратковременную перегрузку по вращающему моменту, определяемую в соответствии со спецификой режима.

Примечание — При приближенном определении изменения температуры от потерь, зависящих от тока, должна быть использована эквивалентная тепловая постоянная времени, соответствующая 8.8.

Для двигателей, предназначенных для специального применения, где требуется высокий вращающий момент (например, для грузоподъемных механизмов), перегрузки по вращающему моменту должны быть согласованы.

Для короткозамкнутых асинхронных двигателей, специально сконструированных для обеспечения пуска при пониженном токе менее 4,5-кратного номинального значения, перегрузка по вращающему моменту может быть ниже 60 % указанной выше, но не менее 50 %.

Для асинхронных двигателей специальных типов с особыми пусковыми характеристиками, например предназначенных для использования при переменной частоте, или для асинхронных двигателей, питаемых от статических преобразователей, значения перегрузки по вращающему моменту должны быть согласованы.

9.4.2 Многофазные синхронные двигатели

Максимальный вращающий момент для синхронных двигателей номинальной частотой 50 Гц должен быть не менее 1,5 номинального момента для двигателей с неявнополюсными роторами и 1,7 — с явнополюсными роторами.

Максимальный вращающий момент для синхронных двигателей при частоте, отличающейся от 50 Гц, устанавливается в стандартах или технических условиях.

Если не согласовано иное, многофазные синхронные двигатели независимо от режима работы при возбуждении, соответствующем номинальной нагрузке, в течение 15 с должны выдерживать без выпадения из синхронизма указанные ниже перегрузки по вращающему моменту:

— синхронизированные асинхронные двигатели (с фазным ротором) — 35 % номинального вращающего момента;

— синхронные двигатели с неявнополюсными роторами — 35 % номинального вращающего момента;

— синхронные двигатели с явнополюсными роторами — 50 % номинального вращающего момента.

9.4.3 Другие двигатели

Кратковременные перегрузки по вращающему моменту однофазных, коллекторных и прочих двигателей должны устанавливаться по согласованию с заказчиком.

9.5 Минимальный вращающий момент асинхронных двигателей в процессе пуска

Если не оговорено иное (например, для асинхронных двигателей напряжением до 690 В включительно в ГОСТ 28327), значение минимального вращающего момента асинхронных двигателей в процессе пуска при номинальном напряжении должно быть не менее 0,3 номинального вращающего момента.

9.6 Безопасная рабочая частота вращения короткозамкнутых асинхронных двигателей

Все трехфазные односкоростные короткозамкнутые асинхронные двигатели до 250 габарита включительно с номинальным напряжением до 1000 В включительно должны быть способны к длительной безопасной работе без риска, связанного с причинением вреда эксплуатационному персоналу и окружающей среде, при частотах вращения до значений, указанных в таблице 17, если в табличке номинальных данных не указано иное.

Примечание — При работе с частотой вращения, превышающей номинальную, например, при регулировании частоты вращения, могут увеличиться уровни шумов и вибраций. Поэтому потребитель может потребовать более точной балансировки ротора двигателя для обеспечения приемлемых условий работы с повышенной частотой вращения. Такая работа может снижать продолжительность жизни подшипников. Необходимо уделять особое внимание возможному сокращению срока работы смазки и интервалов между ее сменами.

Таблица 17 — Максимальные значения безопасной рабочей частоты вращения (мин -1 ) трехфазных односкоростных короткозамкнутых асинхронных двигателей номинальным напряжением до 1000 В включительно и частотой 50 Гц

Высота оси вращения (габарит), мм

Частота вращения асинхронных двигателей, мин -1

Источник Источник Источник http://engenegr.ru/gost-r-mek-60204-1-99
Источник Источник http://www.opengost.ru/iso/10731-gost-r-52776-2007-mek-60034-1-2004-mashiny-elektricheskie-vraschayuschiesya.-nominalnye-dannye-i-harakteristiki.html