GB∕T 20645-2021 特殊环境条件 高原用低压电器技术要求.docx

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1、ICS 29.120.01K 30OB中华人民共和国国家标准GB/T206452021代替GB/T206452006特殊环境条件原用低压电器技术要求environmentalconditionTechnicalrequirementsoflow-voltageapparatusesforplateauSpecifi2021-03-09发布国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会2021-10-01实施目次前言I引言II1范围12规范性引用文件13术语和定义14分类25产品的有关数据和资料26正常的使用、安装和运输条件37结构和性能要求48试验7附录A（资料性附录）高原环境条件对低压电器的主要影

2、响9参考文献H本标准按照GB/T1.12009给出的规则起草。本标准代替GB/T20645-2006特殊环境条件高原用低压电器技术要求。本标准与GB/T206452006相比，除编辑性修改外，主要技术变化如下： 增加了“范围”中对交流额定电压114OV电器的相关说明（见第1章）； 增加了“雷电、凝露与污秽”（见6.L4）; 将运输和贮存条件”更改为包装、运输和贮存”（见6.2）;一修改了“介电性能”中的工频耐受电压和冲击耐受电压的海拔修正系数Ka值及相关示例（见7.2.3和表2,2006年版的7.2.2和表2）; 增加了“临界直流负载电流”，补充高海拔环境对直流电器临界负载电流的影响（见7.2

3、.5）; 增加了高海拔地区的低温环境对电器部件的影响（见7.2.8）; 删除了“低温试验中按照GB/T2423.12001试验要求Aa的相关内容（见2006年版的8.5.2）; 增加了“临界直流负载电流试验”（见&6）; 增加了高原环境条件对直流电器温升以及直流线圈温升的影响（见附录A.2）;一一增加了高原环境条件对直流电器临界负载电流值的影响（见附录A.3）。本标准由中国电器工业协会提出。本标准由全国低压电器标准化技术委员会（SAC/TC189）归口。本标准起草单位：上海电器科学研究院、昆明电器科学研究所、施耐德电气（中国）有限公司上海分公司、北京ABB低压电器有限公司、西门子（中国）有限公

4、司、上海电器股份有限公司人民电器厂、浙江天正电气股份有限公司、常熟开关制造有限公司（原常熟开关厂）、苏州西门子电器有限公司、浙江正泰电器股份有限公司、江苏大全凯帆开关有限公司、浙江人民电器有限公司、杭州之江开关股份有限公司、上海电器设备检测所有限公司、上海诺雅克电气有限公司、常安集团有限公司。本标准主要起草人：易颖、周琼芳、黄兢业、孙海涛、江伟、胡宏宇、范琨、葛世伟、周建兴、朱林、郭德鑫、胡雪松、包志舟、戴水东、曾靖靖、廖传灿、王旭川。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GB/T206452006o在高原环境下，空气压力和空气密度下降、空气温度降低、日温差大、空气绝对湿度相应减少等因素，均对

5、低压电器的正常使用带来了影响，-般的低压电器产品并不能完全适应高海拔条件。因此在特有的高原环境条件下，低压电器设备要满足其使用要求，提高低压电器设备的高原适应性和防护能力是十分必要和非常重要的。本标准的制定，目的在于增强低压电器在高原环境条件下的适应性能，提高低压电器在高原特殊环境条件下的可靠性水平，规范生产和使用行为准则。本标准是在现行低压电器标准基础上，考虑海拔200Om以上至5000m高原环境条件对低压电器的影响，提出低压电器产品的补充技术要求和试验方法。Il特殊环境条件高原用低压电器技术要求1范围本标准规定了高原环境下低压电器共有的补充技术要求，包括定义、电器的有关资料、结构和性能要求

6、、特性及试验方法。本标准适用于安装在海拔2000m以上至500Om的低压电器，该电器用于连接额定电压交流不超过100OV或直流不超过1500V的电路。本标准不适用GB/T7251（所有部分）规定的低压成套开关设备和控制设备。注1：本标准所指的低压电器是GB/T14048（所有部分）、GB/T13539（所有部分）、GB/T10963（所有部分）、GB/T16916（所有部分）和GB/T16917（所有部分）等标准所覆盖的产品。注2:安装地点超过500Om的低压电器根据制造商和用户的协议进行设计或使用。注3:交流额定电压114OV的电器可以参照本标准执行，有关电器的性能等要求由制造商和用户协商确

7、定。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T2423.12008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A:低温GB/T2900.1电工术语基本术语GB/T2900.18电工术语低压电器GB/T14048.12012低压开关设备和控制设备第1部分：总则GB/T14048.2-2020低压开关设备和控制设备第2部分：断路器GB/T145972010电工产品不同海拔的气候环境条件GB/T16935.1-2008低压系统内设备的绝缘配合第1部分：原理、要求和试

8、验GB/Z16935.2-2013低压系统内设备的绝缘配合第27部分：应用指南GB/T16935系列应用解释，定尺寸示例及介电试验GB/T19607-2004特殊环境条件防护类型及代号GB/T20625特殊环境条件术语GB/T20626.12017特殊环境条件高原电工电子产品第1部分：通用技术要求GB/T20626.32006要求特殊环境条件高原电工电子产品第3部分：雷电、污秽、凝露的防护GB/T20644.12006特殊环境条件选用导则第1部分：金属表面防护GB/T20644.22006特殊环境条件选用导则第2部分：高分子材料3术语和定义GB/T2900.KGB/T2900.18和GB/T2

9、0625界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1高原plateau海拔200Om以上至5000m的地区。3.2太PMBH强度arradiationintensity单位面积上接收的太阳辐射功率。注：太阳辐射功率的单位为瓦每平方米前府）。3.3常规型产品normalproduct以相关产品标准（规范）所规定的标准环境为依据而设计制造的产品。3.4高原型产品plateauproduct在常规型产品的基础上，针对设定高原环境条件、对原来的设计利配置进行调整使之达到高原产品标准规定的正常使用要求的产品。3.5人工模拟环境条件manualsimulatedenvironmentcondition为考

10、核产品的环境适应性，根据一定海拔高度环境条件特征而人工设定的环境条件。4分类本标准对低压电器产品不作具体分类，具体的低压电器产品分类按相应产品标准规定。低压电器产品按海拔高度环境条件可分为：a）常规型产品；b）高原型产品：一户内高原型电器产品；-户外高原型电器产品。5产品的有关数据和资料5.1 资料的内容产品的有关技术文件除了应符合相应产品标准的规定外，还应补充高原环境下使用、维护、注意事项等特殊信息内容，以便用户能在高原地区正确使用低压电器产品。户外高原型电器产品应在产品资料中注明。5.2 腌符合相应产品标准的规定，开发设计高原型产品需补充以下内容：高原型产品的铭牌上或在产品的明显部位应有明

11、显的适用海拔高度等级标志，符合GB/T19607-2004的要求。产品海拔分级的标识由两部分构成：GX或GX-X。G-表示产品海拔分级；X-用阿拉伯数字表示海拔高度等级。示例：G5表示适用于海拔最高为5000rr11G34表示可以适用于海拔300Om以上至海拔4000m。6正常的使用、安装和运输条件6.1 正常使用条件6.1.1 被适用的安装海拔高度为200Onl以上至5000m,并按每IoOOnl划分一个等级。61.2周围空气劝、温度、湿度、太阳9谢强度根据海拔高度等级，周围空气压力、温度、湿度和太阳辐射强度应符合GB/T145972010的第4章的相应规定。如果产品使用的温度范围超出相应产

12、品标准中正常使用条件规定的周围空气温度范围，应由制造商按GB/T145972010规定其允许使用的极限周围空气温度范围。6,1.3污染等级对于满足GB/T14048（所有部分）和除GB/T13539.3外的GB/T13539（所有部分）的产品，污染等级不小于GB/T14048.12012中6.1.3.2规定的污染等级3;对满足GB/T10963（所有部分）、GB/T13539.3.GB/T16916（所有部分）和GB/T16917（所有部分）的产品，污染等级不小于GB/T14048.12012中6.L3.2规定的污染等级2。61.4、t7lGB/T20626.32006中第6章（除了6.2.2

13、.1、6.3.1.1、6.3.2中高压的部分）适用，并作如下修改。根据GB/T19607-2004中我国的气候特点及使用场所，由制造商规定在以下地区使用的低压电器应满足的防护要求：云贵高原的气候特点为湿热，凝露多，沙尘少；青藏高原的气候特点为寒温，沙尘多，凝露少；一盐湖附近的气候环境中盐雾多。6.2=i三*wjes6.21簸应符合相应产品标准的规定。除按照一般电工电子产品的包装进行标志外，必要时应在包装的醒目位置说明运输及贮存的特殊要求。622运输过程中应固定牢靠，避免撞击和震动。必要时应有防沙尘、雨雪侵入和防寒措施。有运动部件的产品应固定并应防止沙尘进入。充油、充气产品应处理好油压、气压及产

14、品密封。623贮存防止沙尘、雨雪侵入。应有适宜的防寒措施。要进行定期的巡视和检查。6.3安装高原环境下的低压电器应按制造商的技术文件进行安装。7结构和性能要求7.1 结构要求7.1.1 电气间隙和爬电距离对于安装地点高于200Om的低压电器设备，电气间隙的确定应按GB/T14048.12012中表13的规定值乘以相应海拔修正系数，修正系数可按GB/T16935.1-2008中表A.2的规定执行，参见表1。如电气间隙达不到要求，可用冲击耐受电压来验证。衰1海拔修正系数海拔H正常气压电气间隙修正系数mkPaH200080.012000H300070.01.143000H400062.01.2940

15、00H500054.01.48高原环境下，低压电器产品的爬电距离应按照污染等级不小于3级选择，并不小于相应的电气间隙。7.1.2 材料选用材料首先应满足相应产品标准的规定，如开发设计高原型产品宜增加以下内容：a）选用工程塑料时遵循以下原则：一一高分子材料宜采用耐低温配方；一高分子材料宜首先选用对紫外线不敏感的材料，其次选用添加了紫外线吸收剂的材料；高分子材料宜采用对臭氧不敏感的材料。选用时按GB/T20644.22006的第6章要求进行。b）选用金属表面防护层时遵循以下原则：-金属表面防护材料考虑低温问题；一金属表面防护材料考虑太阳辐射引起的老化影响；户外产品的金属表面防护材料考虑风沙因素。选

16、用时，涂膜按GB/T20644.12006附录A的要求进行，金属镀覆层按GB/T20644.12006附录C的要求进行。7.2性能要求7.2.1 TKS求产品性能要求应满足相应产品标准的规定，同时新增对温升、介电性能、接通和分断正常负载的能力、临界直流负载电流、接通和分断短路电流能力、脱扣特性以及耐低温性能的要求。47.22SfF1.1.1.1 户内高原型电器产品的温升低压电器产品温升随海拔的升高而递增，而环境温度随海拔的升高而降低，虽然对产品的温升递增有一定补偿作用，但高原地区户内环境的温度和某些局部特定环境温度随海拔的升高其变化程度不大，补偿作用相对较弱。因此，户内高原型电器产品的温升极限

17、值仍按相关产品标准原来的规定。1.1.1.2 户外高原型电器产品的温升低压电器产品温升随海拔的升高而递增，但户外平均环境温度随海拔的升高而递减（参见附录A中表A.1）,对产品的温升递增有明显的补偿作用，因此户外使用的以及无人值守场所使用的低压电器产品允许对温升极限值进行海拔修正。各海拔高度处的产品温升极限值应按下式确定：t=t0+式中：to一一相关产品标准中规定的温升极限值；t温升极限值的海拔修正值，由表A.2查出。注：电阻器、变阻器等高发热电器除外，其海拔修正参见人域由产品标准和技术条件加以规定。7.2.3 介电性能由于海拔升高，产品绝缘表面及不同电位的带电间隙比较容易击穿，特别是对电气间隙

18、和爬电距离的影响较大。对于使用地点高于200Om的设备，工频耐受电压值和冲击耐受电压值应符合常规型相应产品标准的要求。在产品使用地点海拔与试验地点海拔不同时，试验电压值应乘以修正系数，修正系数可按GB/T20626.1-2017中5.5.1规定的修正系数，参见表2。关于固体绝缘材料的介电性能按GB/T16935.12008和GB/Z16935.22013的要求，但试验电压不需随海拔升高而修正。表2工频耐压和冲击耐压的海拔修正系数Ka产品使用地点海拔m2000300040005000产品试验地点海拔m01.281.441.631.8510001.131.281.441.6320001.001.1

19、31.281.4430000.881.001.131.2840000.780.881.001.1350000.690.780.881.00注1:对于工频耐压，产品试验地点在海拔2000m及以下时，修正系数Ka按试验地点海拔200Onl计算。注2:试验电压值为常规型产品标准规定值与海拔修正系数Ka的乘积。示例1：当产品使用地点为海拔400Om时，试验地点为海拔2000m。在海拔200Om处常规型产品标准规定的冲击耐受试验电压为4kV（额定冲击耐受电压为4kY时）,则在海拔200Om处试验的冲击耐受电压试验值应为：4WX1.28=5.12kVo示例2:当产品使用地点为海拔400Om时，试验地点为海

20、拔IoOOm。在海拔200Om及以下时，常规型产品标准规定的冲击耐受试验电压为4W（额定冲击耐受电压为4W时），则在海拔Iooom处试验的冲击耐受电压试验值应为：4kVl.44=5.76kVo7.2.4 接通和分断正常负栽的能力7.2.4.1 操作性能在正常负载下，低压电器各类产品的接通和分断能力略有影响，具体的操作次数和接通分断次数由制造商在说明书中规定。7.24.2 JMr在正常负载下，低压电器各类产品的机械寿命和电寿命略有影响，具体的操作次数和接通分断次数由制造商在说明书中规定。7.24.3 界直流负载电流在高原条件下，随着海拔高度的增加，以自由空气为灭弧介质的直流电器产品灭弧能力减弱，

21、从而造成产品的临界直流负载电流值减小，具体数值由制造商视产品的电气机械特性情况自定。7.24.4 通和分断短路电流能力在高原条件下，随着海拔高度的增加，以自由空气为灭弧介质的低压电器产品灭弧能力减弱，且从影响程度来看，直流产品要大于交流产品，从而造成产品接通和分断短路电流的能力下降。下降的数值由制造商视产品的电气机械特性情况自定。7.24.5 扣特性7.24.5.1 脱扣元件的脱扣特性采用热脱扣元件作为脱扣部件的断路器、热继电器等产品，在高原条件的作用下，由于散热条件的变化，其脱扣特性会发生一定偏移。但由于各个产品自身的电气机械特性不一，偏移程度有一定的分散性。因此，具体产品的脱扣特性应在相应

22、海拔高度或模拟环境或等效条件下进行调整和修正，以满足产品所使用海拔环境的脱扣特性要求。7.24.5.2 子部件的脱扣特性在高原环境下，采用电子脱扣器的低压电器产品的脱扣特性基本上不受高原条件的影响。因此，常规型低压电器产品在高原环境条件下使用时其脱扣特性不需另外进行调整和修正，但应充分考虑电子功率元器件的散热问题。7.24.6 低温性能高海拔地区的低温环境会对电器部件造成以下影响：电子设备的绝缘材料硬化、脆化，受外界应力后容易损坏；一一部件材料的韧度降低，脆性增加；一机构中部件与部件接触面的润滑油的润滑作用或流动性降低，使部件接触面摩擦系数增大，导致机构动作变慢，甚至拒动。低压电器应具有耐受高

23、海拔地区低温的能力。不同海拔高度的最低温度值见表3。按8.7的要求进行试验。表3不同海拔高度的最低温度值海拔m2000300040005000最低温度/C-25-35-40-458Ot8.1 -三i高原型产品均应按相应产品标准及本标准新增的试验项目规定的要求进行试验，并应满足相应的要求。当用户有要求时，需进行特殊试验。对本标准规定的，受高原环境条件影响的试验项目可在下列三种试验条件下进行试验：a）在相应海拔环境条件下进行；b）在人工模拟环境条件（模拟试验室）下进行；c）在低海拔（200Om以下）环境下，对有影响的试验项目采用修正系数的方法（见8.3）进行。8.2 试验分类及项目高原型产品的试验

24、按相应产品标准规定分为四类：型式试验、常规试验、抽样试验和特殊试验。试验项目按相应产品标准规定的要求进行。8.3 采用修正系数的方法高原环境对产品有影响的试验除采用在相应海拔点自然环境和人工模拟环境条件（模拟试验室）下进行外，还可采用修正系数的方法进行8.4和&5试验。8.4 SfHS按7.2.2.1的规定，户内高原型电器产品在高原地区使用时温升极限值不变，故当试验地点的海拔与使用地点的海拔不同时，试验要求的温升极限值应按两者的海拔差进行如下修正：一当试验地点的海拔低于使用地点时，试验要求的温升极限值为相应产品标准规定的温升极限值减去修正值，修正值参见表A.2;一当试验地点的海拔高于使用地点时

25、，试验要求的温升极限值为相应产品标准规定的温升值加上修正值，修正值参见表A.2。海拔低于200Om的，不作修正。按7.2.2.2的规定，户外高原型电器产品应同时考虑表A.1和表A.2的相互影响来进行温升试验。试验要求的温升极限值不应超过规定的数值。若环境温度下降值大于温升增加值，可不进行修正。高发热电器（电阻器、变阻器类）的温升试验可按其产品标准和技术条件的规定进行。8.5 介电性能试验在高原环境条件下，工频耐压和冲击耐压的试验应符合GB/T14048.12012中7.2.3及常规型产品相关标准的规定。在不同海拔点进行试验时，可按表2规定的修正系数进行工频耐压和冲击耐压试验。8.6 临界直流负

26、载电流试验本试验项目为特殊试验项目。满足GB/T14048.22020的产品，试验应按GB/T14048.22020中&3.9的规定进行。试验结果应符合GB/T14048.22020相应的要求。注：如试验条件受限制时，由用户与制情商协商解决。8.7 短路接通和分断能力试验本试验项目为特殊试验项目。短路接通和分断能力的试验方法按相关产品标准的规定，试验环境条件应符合8.1规定的条件。试验结果应符合相关产品标准的要求。注1：如试验条件受限制时，由用户与制造商协商解决。注2:对于满足GB/T14048.32017附录D和GB/T14048.42020附录M的产品，由用户与制造商协商解决。8.8 脱扣

27、特性试验对具有热脱扣功能的产品，脱扣特性的试验方法按相关产品标准的规定，试验环境条件按8.1规定的条件。试验结果应符合相关产品标准的要求。8.9 低温试晚本试验项目为型式试验。按GB/T2423.12008中试验Ab的要求进行试验，试验温度为相应海拔高度的最低温度（见表3）,持续时间16h。试验时，试品不接负载。试验后，试品在标准大气条件下恢复后，检查试品外观，应没有影响其使用的损坏，并应能接通和分断额定电流。附录A（资料性附录）高原环境条件对低压电器的主要影响A.1对绝缘介质强度的影响海拔升高，空气密度降低，造成绝缘强度降低。一般海拔每升高IoOm,绝缘强度约降低1A.2对温升的影响高原不同

28、海拔高度处的平均环境温度值参见表.lo表A.1不同海拔高度的平均环境温度值海拔m01.0002000300040005000平均温度C2020151050海拔升高，空气密度降低，使以空气介质为散热方式的产品散热困难。一般，海拔每升高100m,产品温升增加约0.4Ko对高发热电器（如电阻器等），海拔每升高100m,温升增加2K0海拔升高，环境温度降低。在海拔IooOm以上时，一般，海拔每升高100m,环境温度降低0.5。在高海拔地区的户内及局部特定环境（如冶金、化工、钢铁、发电厂等房内）,若环境温度的降低值不能补偿由于海拔升高而导致的温升增加值，此时不允许对户内高原型电器产品的温升限值进行海拔修

29、正。在高海拔地区的户外使用及无人值守的小型配电站等场所，由于环境温度降低的补偿作用明显，允许对户外高原型电器产品的温升极限值进行海拔修正（参见表A.2）。A.2温升极限值的海拔修正值使用或试验地点的海拔高度HmArKH=200002000H250022500H300043000H350063500H400084000H4500104500H500012注：本表的依据为海拔每升高IOom,产品温升增加约0.4Ko对高发热电器（如电阻器等），温升极限值的海拔修正也按上述方法计算，但修正的数值改为海拔每升高100m,温升极限值按2K计算。高原环境对直流电器温升的影响与交流电器基本相同，直流电器温升极

30、限值的海拔修正参照交流电器的方法计算。高原环境对交流线圈的温升和直流线圈的温升略有影响，由制造商规定其温升极限值的技术条件。示例1:对某型号额定控制电路电源电压U,为交流220V的交流接触器线圈进行温升试验，其温升随海拔高度的增加而变化的趋势如图A.1图A.1交流接触器线圈温升示例2:对某型号额定控制电路电源电压U,为直流12V的直流接触器线圈进行温升试验，其温升随海拔高度的增加而变化的趋势如图A.2。人工模拟海拔高度/m图A.2流接触器线图温升A.3对开关电器灭弧能力的影响海拔升高，空气密度降低，使以自由空气为灭弧介质的开关电器灭弧困难，通断能力下降和电寿命缩短，造成的影响主要体现为：a）直

31、流电弧燃弧时间随海拔升高即气压降低而延长；b）直流电弧和交流电弧的飞弧距离随海拔升高即气压降低而增加；c）直流电器临界负载电流值随海拔的升高即气压降低而减小。A.4对脱扣性能的影响具有热脱扣元件的低压电器产品，在高原环境条件下，其脱扣动作时间一般会缩短。10参考文献1 GB/T7251（所有部分）低压成套开关设备和控制设备2 GB/T10963（所有部分）家用及类似场所用过电流保护断路器3 GB/T13539（所有部分）低压熔断器4 GB/T14048（所有部分）低压开关设备和控制设备5 GB/T14048.3-2017低压开关设备和控制设备第3部分：开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器6 GB/T14048.4-2020低压开关设备和控制设备第4T部分：接触器和电动机起动器机电式接触器和电动机起动器（含电动机保护器）7 GB/T16916（所有部分）家用和类似用途的不带过电流保护的剩余电流动作断路器（RCCB）8 GB/T16917（所有部分）家用和类似用途的带过电流保护的剩余电流动作断路器（RCBo）