- 電氣設備安裝·使用·維修手冊
- 方大千 方懿等編著
- 6852字
- 2020-04-30 16:52:19
1.6 電氣設備維修中最常涉及的技術標準
1.6.1 各種電氣設備的最高允許溫度
（1）常用電氣設備的最高允許溫度
不同電氣設備或同一電氣設備的不同部位，其允許溫度是不相同的。常用電氣設備的最高允許溫度見表1-34。
表1-34 常用電氣設備的最高允許溫度
電力電纜的最高允許溫度見表1-35。
表1-35 電力電纜的最高允許溫度
電纜線路在運行中發(fā)生短路故障時，短路電流會在很短時間內造成導體溫度急升，這時電纜的允許溫度見表1-36。
表1-36 短路時電纜的允許溫度
注：如果線路中間有接頭，其短路允許溫度規(guī)定如下：焊錫接頭，120℃；壓接接頭，150℃。
降低溫升的有效方法：在載流導體的接觸面或連接面上涂以導電膏（如919系列、DJC系列）或電力復合脂（如RD系列），能有效地降低接觸面或連接面的溫升。與搪錫工藝相比，接觸電阻可比搪錫降低25%～95%，溫升降低25%～70%（5～6℃）。
不同絕緣等級的電動機各部分的溫升限度見表1-37和表1-38。
當?shù)攸c的海拔超過1000m（但不超過4000m）時，每超過100m電動機的溫升限度增加0.5℃；低于1000m時，每降低100m溫升限度減少0.5℃。
表1-37 異步電動機各部分的溫升限度 ℃
表1-38 直流電機各部分溫升限度 ℃
一般銘牌上所指的額定電流即指環(huán)境溫度為40℃時的電流值。如果環(huán)境溫度高于或低于40℃，則電動機最大允許電流將按表1-39所列的值變化。塑料絕緣導線的最高允許溫度一般規(guī)定為70℃。
表1-39 不同環(huán)境溫度下電動機最大允許電流的變化值
（2）普通型高壓電器的允許溫升
額定電壓為3kV及以上、交流50Hz的長期工作制的電器，如斷路器、隔離開關、負荷開關、開關柜、組合電器、自然氣冷電抗器等的允許溫升見表1-40。高壓熔斷器、避雷器、電容器、電流及電壓互感器、附加電阻等不受表1-40的限制。
表1-40 普通型高壓電器的允許溫升
①對需要考慮發(fā)熱對機械強度影響的鋁，最大允許發(fā)熱溫度取100℃。對不需要考慮發(fā)熱對機械強度影響的銅、鋁，最大允許發(fā)熱溫度可以適當提高，但應比絕緣零件允許發(fā)熱溫度低10℃，且不得高于表中序號1②所規(guī)定的值。
②銅合金、鋁合金和銀合金是指銅基、鋁基與銀基合金，均不包括粉末冶金制件。
注：1.最大允許溫度不應使材料喪失彈性，對純銅此溫度為75℃。
2.具有銀鍍層的接觸連接，若接觸表面的銀鍍層被電弧燒灼（露銅），或者在進行機械壽命試驗后，銀鍍層被擦掉的，則其發(fā)熱溫度按沒有銀鍍層時處理。
3.粉末冶金制件接觸的允許發(fā)熱溫度，由制造廠在各種產(chǎn)品技術條件中加以規(guī)定。
4.表中括號內的數(shù)值作為推薦使用值。
（3）普通型低壓電器的允許溫升
普通型低壓電器的允許溫升見表1-41。
表1-41 普通型低壓電器的允許溫升
①主要用于間斷長期工作制或反復短時工作制的電器，如用于長期工作制時，其線圈溫升按間斷長期或反復短時工作制允許溫升值考核。
②對有主弧觸點的電器，其弧觸點的溫升以及熔斷器觸刀、觸座的溫升由產(chǎn)品標準或產(chǎn)品技術條件另行規(guī)定。
③自力式觸點是指由觸點（包括觸橋）材料本身產(chǎn)生彈力作接觸壓力的觸點。
④他力式觸點是指依靠其他彈性材料產(chǎn)生接觸壓力的觸點。
⑤如相鄰部件為絕緣材料，則極限允許溫升按表中相應等級線圈的極限允許溫升。
⑥電壓線圈的溫升是指額定工作電壓下的穩(wěn)定值。
⑦高發(fā)熱元件（如電阻元件、熔斷器、熱元件等）連接處的極限允許溫升由產(chǎn)品標準或產(chǎn)品技術條件另行規(guī)定。
⑧與發(fā)熱部件相鄰近的絕緣材料耐熱等級低于A級（如熱塑性塑料）時，則其極限允許溫升為該材料連續(xù)耐熱溫度與40℃之差。
（4）普通型成套電氣設備的允許溫升
普通型成套電氣設備的允許溫升見表1-42。
表1-42 普通型成套電氣設備的允許溫升
注：括號內為推薦數(shù)值。
（5）熱帶型電氣設備的允許溫升
熱帶型電氣設備的允許溫升見表1-43。
表1-43 熱帶型電氣設備的允許溫升
1.6.2 各種電氣設備的絕緣電阻最低允許值
（1）電氣設備絕緣電阻的判斷標準
①1MΩ的定則 根據(jù)實踐經(jīng)驗，1000V以上的電氣設備在運行溫度下的絕緣電阻不低于1MΩ/kV。根據(jù)這個定則，可大致判斷絕緣是否受潮、污臟及存在局部缺陷。
②交流電機 交流電機的絕緣電阻的判斷標準，很難規(guī)定出一個精確的數(shù)值來表示絕緣的好壞，一般規(guī)定是：運行中的發(fā)電機，定子和轉子繞組的絕緣電阻與以前測量結果比較有顯著降低（即降到以前測量結果的1/3～1/5）時，則認為絕緣不良，沒有具體的最低安全絕緣電阻值。根據(jù)運行經(jīng)驗，發(fā)電機定子繞組可以用下面的近似計算公式來確定其最低安全絕緣電阻值：
式中 R75℃——75℃時的定子繞組絕緣電阻，MΩ；
Ue——電機額定電壓，V；
P——電機額定功率，kW。
電機定子繞組絕緣電阻的溫度換算系數(shù)見1.6.2中（5）表1-50。
對額定電壓為1000V以上的交流電機，定子繞組在接近運行溫度時的最低安全絕緣電阻（用2500V兆歐表測量）一般不低于1MΩ/kV。
對額定電壓為1000V以下的交流電機，定子繞組在常溫下的絕緣電阻（用1000V兆歐表測量）不低于0.5MΩ。
轉子繞組的最低絕緣電阻不低于0.5MΩ。
③直流電機 運行中的直流電機（發(fā)電機、電動機），其電樞繞組和磁場繞組的最低絕緣電阻（用1000V兆歐表測量）一般不低于0.5MΩ。
④油浸式變壓器 油浸式變壓器因油質的絕緣性能對繞組的絕緣電阻影響較大，所以一般只規(guī)定其絕緣電阻不得低于在折算至同一溫度下的制造廠試驗值的70%。無制造廠數(shù)據(jù)時，可參考下式計算：
式中 R——繞組對地或繞組對繞組的最低絕緣電阻，MΩ；
C——系數(shù)，20℃時為1.5；
Ue——變壓器額定電壓，V；
Se——三相繞組的額定容量，kV·A。
用上式計算的絕緣電阻比實測值高，這是因為計算的絕緣電阻是在絕緣油無水分、無酸、無油垢且套管接頭均處于良好狀態(tài)時的計算結果。
變壓器投入運行前，其絕緣電阻不應低于出廠或大修后試驗值的70%，否則應根據(jù)有關規(guī)定對絕緣油做耐壓強度試驗及其他試驗。
變壓器無原始資料時絕緣電阻參考值見表1-44。
表1-44 變壓器無原始資料時絕緣電阻參考值
注：因溫度每差10℃，絕緣電阻變化50%，故當測量溫度與產(chǎn)品出廠試驗時溫度不符合時，可按表1-45換算到同一溫度0℃時的數(shù)值（即測試值和出廠值各乘以換算系數(shù)）來進行比較。
油浸式變壓器絕緣電阻的溫度換算系數(shù)見表1-45。
表1-45 油浸式變壓器絕緣電阻的溫度換算系數(shù)
⑤電力電容器 電力電容器的絕緣電阻一般不低于2000ΜΩ（換算至20℃時）。
對于變壓器、電力電容器和交流電動機等重要的高壓設備，除要求測量其絕緣電阻外，為了判斷其受潮情況，還要求測量吸收比R60/R15（即從開始測量起計時第60s的絕緣電阻與第15s的絕緣電阻的比值）。當油浸式變壓器的溫度為10～30℃時，絕緣未受潮的吸收比為1.3～2；絕緣受潮或絕緣有局部缺陷的吸收比趨近于1。
（2）高、低壓線路和電氣設備的絕緣最低允許值
額定電壓在500V以下的線路和設備，用500V或1000V兆歐表測量，額定電壓在500V以上的線路和設備，用1000～2500V兆歐表測量。
1）高壓線路和設備
①架空線路的絕緣電阻一般不應低于1MΩ/kV。架空線路每個懸式絕緣子的絕緣電阻不應低于300MΩ。
②運行中電纜的絕緣電阻參見表1-46。
表1-46 電纜線路的絕緣電阻
注：表內絕緣電阻值，在干燥季節(jié)應取較大值，潮濕季節(jié)應取較小值。
2）低壓線路和設備 低壓線路和設備的絕緣電阻要求規(guī)定如下：
①新裝和大修后的低壓線路和設備，絕緣電阻不應低于0.5MΩ。
②運行中的低壓線路和設備，絕緣電阻不應低于工作電壓1000Ω/V。
③在潮濕環(huán)境中，絕緣電阻不應低于500Ω/V。
④控制線路的絕緣電阻一般不應低于1MΩ，潮濕的環(huán)境可降低為0.5MΩ。
3）小母線和二次回路等
①小母線在斷開所有其他并聯(lián)支路時，其絕緣電阻應不低于10MΩ。
②二次回路的每一支路和斷路器、隔離開關的操動機構的電源回路等的絕緣電阻均應不低于1MΩ。在比較潮濕的地方，可不低于0.5MΩ。
③配電裝置及饋電線路的絕緣電阻應不低于0.5MΩ。測量饋電線路絕緣電阻時，應將斷路器、用電設備、電器和儀表等斷開。
④閥型避雷器的絕緣電阻應不低于2500MΩ。
⑤懸式絕緣子每片的絕緣電阻應不低于300MΩ，35kV及以下的支柱絕緣子的絕緣電阻應不低于500MΩ，套管的絕緣電阻應不低于1000MΩ。
⑥由有機物制成的絕緣拉桿的絕緣電阻應不低于以下要求：
額定電壓3～15kV，絕緣電阻為1200MΩ；額定電壓20～35kV，絕緣電阻為3000MΩ；額定電壓63～220kV，絕緣電阻為6000MΩ；額定電壓330～500V，絕緣電阻為10000MΩ。
（3）普通型成套電氣設備的絕緣電阻
普通型成套電氣設備的絕緣電阻規(guī)定見表1-47。
表1-47 普通型成套電氣設備的絕緣電阻
注：表中的絕緣電阻是在溫度20℃±5℃、相對濕度為50%～70%時的數(shù)值。
（4）特殊電氣設備的絕緣電阻
特殊電氣設備的絕緣電阻的規(guī)定見表1-48。
表1-48 特殊電器的絕緣電阻
（5）不同溫度下絕緣電阻的換算
①A級絕緣材料絕緣電阻的溫度換算 在任意溫度t下測得的A級絕緣材料的絕緣電阻Rt，可用下式換算為75℃時的絕緣電阻：
式中，Kt值見表1-49。
表1-49 A級絕緣材料絕緣電阻各種溫度時之Kt值
②B級絕緣電機絕緣電阻的溫度換算 在任意溫度t下測得的B級絕緣電機的絕緣電阻Rt，可用下式換算為75℃時的絕緣電阻：
式中，Kt值見表1-50。
表1-50 B級絕緣電機絕緣電阻各種溫度時之Kt值
③靜電電容器絕緣電阻的溫度換算 在任意溫度t下測得的靜電電容器的絕緣電阻Rt，可用下式換算為20℃時的絕緣電阻：
式中，Kt值具體見表1-51。
表1-51 靜電電容器絕緣電阻各種溫度時之Kt值
④浸漬紙絕緣電纜絕緣電阻的溫度換算 在任意溫度t下測得的浸漬紙絕緣電纜的絕緣電阻Rt，可用下式換算為20℃時的絕緣電阻：
式中，Kt值具體見表1-52。
表1-52 浸漬紙絕緣電纜絕緣電阻各種溫度時之Kt值
1.6.3 電氣設備絕緣吸收比要求
電氣設備絕緣吸收比越大說明該設備的絕緣越好。通常吸收比（R60/R15）大于1.3時，表示絕緣沒有嚴重受潮情況。
若在測量吸收比的過程中，絕緣電阻明顯增大，則表示被測設備絕緣性能良好；若在測量過程中絕緣電阻增大甚微或沒有增大，則表示設備絕緣劣化或受潮、不清潔。表1-53所列吸收比可作為判別一般絕緣物受潮或積垢等情況時的參考。
表1-53 介質吸收比所示的絕緣情況
1.6.4 電氣設備絕緣介質損耗因數(shù)tanδ的要求
一些電氣設備的tanδ參考值見表1-54。這些數(shù)值在試驗時作為粗略的指示范圍是很有用處的。
表1-54 一些電氣設備的tanδ參考值
須指出，由于被試品真實的平均溫度難以測準，另外還受絕緣材料不同的影響，故換算后往往還有較大的誤差，因此應盡量在10～30℃的溫度下進行測量。有些絕緣材料在溫度低于某一臨界值時，其tanδ值可能隨溫度下降而增大；而潮濕的材料在0℃以下時，會因水分凍結使tanδ值降低。所以規(guī)程規(guī)定：試品和周圍溫度在不低于+5℃的條件下測量tanδ值。
①絕緣油介質損失角正切值tanδ的溫度換算。在任意溫度t時測得的絕緣油介質損失角正切值tanδt，可用下式換算為20℃時的tanδ20值，即：
各種溫度時Kt值具體見表1-55。
表1-55 絕緣油tanδ各種溫度時之Kt值
②充油電壓互感器和電力變壓器tanδ值的溫度換算。在任意溫度t時測得的充油電壓互感器和電力變壓器的tanδt值，可用下式換算為20℃時的tanδ20值：
式中，Kt值具體見表1-56。
表1-56 充油設備tanδ各種溫度時之Kt值
1.6.5 電氣設備的絕緣強度要求
（1）普通型高壓電器絕緣的電氣強度要求
額定電壓為3～220kV、頻率為50Hz的交流高壓電器，如斷路器、隔離開關、負荷開關、接地開關、熔斷器、互感器、避雷器、測量桿和操作桿、限流電抗器和分流電抗器、成套配電裝置、套管和絕緣子等的電氣強度應符合以下要求：
①一般要求見表1-57。
表1-57 普通型高壓電器絕緣的電氣強度一般要求
①標準雷電沖擊波。
②如主要是瓷或液體的，則試驗1min；如主要是由固體有機材料或電線膠構成的，則試驗5min。對混合絕緣，如裝配前由固體絕緣材料制成的零件已進行5min試驗，則只試驗1min。
③外絕緣干試和濕試時，電壓均勻上升，不維持時間。僅對戶外產(chǎn)品外絕緣進行濕試驗。
②正常絕緣電氣設備的工頻（50Hz）試驗電壓見表1-58。
③正常絕緣電氣設備的沖擊試驗電壓見表1-59。
表1-58 正常絕緣電氣設備的工頻（50Hz）試驗電壓
注：斜線后的數(shù)值適用于外部絕緣能分別試驗的油浸式電氣設備的內部絕緣。
表1-59 正常絕緣電氣設備的沖擊試驗電壓
④降低絕緣電氣設備的工頻（50Hz）試驗電壓見表1-60。
表1-60 降低絕緣電氣設備的工頻（50Hz）試驗電壓
（2）普通型低壓電器絕緣的電氣強度要求
①低壓電器的絕緣應保證在表1-61所列條件下承受工頻（50Hz）試驗電壓歷時1min而無擊穿或閃絡現(xiàn)象。
表1-61 低壓電器的工頻（50Hz）耐壓試驗要求
①Uj為產(chǎn)品或部件規(guī)定的額定絕緣電壓。
②僅指交、直流額定絕緣電壓至380V，觸點開距不大于1mm的觸點間。
②低壓電器的絕緣，必須承受表1-62所示條件7個周期的耐潮試驗。試驗后，其絕緣電阻值應不小于表1-63所列數(shù)值，并能承受表1-61所列的試驗電壓值。
表1-62 低壓電器的耐潮試驗要求
注：產(chǎn)品進行耐潮試驗前，應在試驗箱（室）內于30～35℃下進行溫度預處理6h，然后進行升溫加濕。試驗周期從升溫加濕時開始計算。
表1-63 試驗后絕緣電阻值的要求 mm
1.6.6 電氣設備的電氣間隙和漏電距離要求
（1）普通型低壓電器的電氣間隙和漏電距離要求
普通型低壓電器的電氣間隙和漏電距離應不小于表1-64的要求。
表1-64 普通型低壓電器的電氣間隙和漏電距離要求 mm
注：1.電氣間隙按零部件的作用與所處位置分為以下幾種。
C—帶電零部件之間及帶電零部件與金屬零部件或接地零部件之間。
D—帶電零部件與易碰零部件之間（易碰零部件是指容易被操作者觸及的金屬零部件，如電器的外殼、操作手柄、底架或底板等。這類零部件在正常情況下是不帶電的，但如果未接地，在絕緣損壞的情況下可變成帶電體）。
2.漏電距離按絕緣材料、結構形式與使用位置分為a、b兩類，見表1-65。
3.當電氣間隙D欄數(shù)值大于a欄或b欄所規(guī)定的相應漏電距離時，從帶電零部件至易碰零部件的漏電距離必須不小于電氣間隙。
4.電器的主電路、控制電路及輔助電路的電氣間隙和漏電距離分別按其額定電壓及額定電流選取。
5.主電路帶電零部件與控制電路或輔助電路帶電零部件之間的電氣間隙和漏電距離應按電器的較高額定電壓及額定電流選取。
6.表中所列數(shù)值不適用于受電弧作用的部分及電器在分斷位置時同一極動、靜觸點之間的分開距離。
表1-65 漏電距離類別
①抗漏電性能相同的其他絕緣材料。
（2）普通型成套電氣設備的電氣間隙和漏電距離要求
①高壓開關柜一次回路的電氣間隙應不小于表1-66的要求。
②低壓配電屏、電力傳動通用控制屏、電力傳動站等的電氣間隙和漏電距離應不小于表1-67的要求。
表1-66 高壓開關柜一次回路的電氣間隙要求
表1-67 低壓配電屏等的電氣間隙和漏電距離要求
注：成套電氣設備的電氣間隙和漏電距離是指導電零部件之間、一個電氣元件與另一電氣元件的導電零部件之間的電氣間隙和漏電距離。電氣元件本身的電氣間隙和漏電距離按元件本身標準的規(guī)定。
（3）熱帶型和濕熱帶型電氣設備的電氣間隙和漏電距離要求
熱帶型低壓電器的電氣間隙和漏電距離要求與普通型電器產(chǎn)品相同。
濕熱帶型控制站的電氣間隙和漏電距離應不小于表1-68的要求。
表1-68 濕熱帶型控制站的電氣間隙和漏電距離要求
（4）防爆型電氣設備的電氣間隙和漏電距離要求
①增安型、無火花型電氣設備不同電位的導電部件之間的最小電氣間隙和爬電距離，應符合表1-69的規(guī)定。
表1-69 增安型、無火花型電氣設備不同電位的導電部件之間的最小電氣間隙和爬電距離
注：1.設備的額定電壓可高于表列數(shù)值的10%。
2.裝入燈座中的額定電壓，不大于250V的螺旋燈座燈泡，對于a級絕緣材料，最小爬電距離可為3mm。
3.表中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ為絕緣材料相比漏電起痕指數(shù)分級，應符合現(xiàn)行國家標準的有關規(guī)定。Ⅰ級為上釉的陶瓷、云母、玻璃，Ⅱ級為三聚氰胺石棉耐弧塑料、硅有機石棉耐弧塑料，Ⅲ級為聚四氟乙烯塑料、三聚氰胺玻璃纖維塑料、表面用耐弧漆處理的環(huán)氧玻璃布板。
②本質安全電路與非本質安全電路裸露導體之間的電氣間隙和爬電距離不得小于表1-70的規(guī)定值。
表1-70 本質安全電路與非本質安全電路裸露導體之間的電氣間隙和爬電距離
1.6.7 導體的安全載流量
導體的安全載流量與環(huán)境溫度和安裝方式有關。常用導體的安全載流量見表1-71。絕緣導線的安全載流量見表1-72和表1-74。預制分支電纜的安全載流量見表1-76。
為了減少導體本身的電能耗損，降低溫升，防止導線的絕緣過早老化，常降低表中的電流值來選擇導線截面積。
表1-71 常用導體的安全載流量 A
注：1.涂漆導體的長期允許工作溫度為70℃。
2.周圍空氣溫度不是25℃時，其允許電流
。
3.表中所列系交流50Hz者，用在直流時可適當加大。
4.矩形導體多片使用時，其總允許電流小于每片允許電流與片數(shù)之乘積，且片數(shù)越多，差別也越大。
5.導體垂直或側向水平裝置，如平向水平裝置時，則其允許電流應適當降低5%～8%；如不涂漆，則其允許電流應降低11%～13%。
表1-72 塑料絕緣銅、鋁導線安全載流量 A
注：1.線芯的最高工作溫度為70℃。
2.導線周圍環(huán)境溫度為35℃。當實際空氣溫度高于35℃時，導線安全載流量應乘以校正系數(shù)（見表1-73）。
表1-73 校正系數(shù)表
表1-74 橡膠絕緣銅、鋁導線安全載流量 A
注：1.線芯的最高工作溫度為65℃。
2.導線安全載流量的溫度校正系數(shù)見表1-75。
表1-75 校正系數(shù)表
表1-76 預制分支電纜安全載流量
注：額定電流是在環(huán)境溫度為25℃條件下的值，當周圍實際環(huán)境溫度不為25℃時，應按表1-77的校正系數(shù)加以修正。
表1-77 溫度校正系數(shù)
1.6.8 常用電工絕緣材料的耐熱等級和絕緣性能
（1）電機和電器用絕緣材料的耐熱等級
電機和電器用絕緣材料的耐熱等級見表1-78。
表1-78 電機和電器用絕緣材料的耐熱等級
（2）常用絕緣材料的特性
常用絕緣材料的特性見表1-79。
表1-79 常用絕緣材料的特性
