【国家标准(GB)】 电热装置的安全 第4部分：对电阻加热装置的特殊要求

ICS 25.180.10
中华人民共和国国家标准
GB 5959.4-2008/IEC 60519-2.2006代替GB5959.4-1992
电热装置的安全
第4部分：对电阻加热装置的特殊要求Safety in electroheat installations-Part 4: Particular requirements for safety resistance heating installations(IEC60519-2:2006,Safety in electroheatinstallations-Part 2:Particular requirements for safety resistance heating equipment,IDT)2008-09-19发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2009-06-01实施
1范围
2规范性引用文件
术语和定义
电热设备按电压区段的分类
电热设备按频率区段的分类
一般要求
隔离和开合
与电网的连接和内部连接
触电的防护
过电流保护，
等电位连接
控制电路和控制功能·
热影响的防护
防火和防爆
铭牌、标记和技术文件
电热装置的检查、投入运行、使用和维护目
GB5959.4—2008/IEC60519-2:2006I
本部分除第16章外的全部技术内容为强制性。GB5959《电热装置的安全》有如下13个部分：GB5959.4—2008/IEC60519-2:2006——第1部分：通用要求（GB5959.1-2005，IEC60519-1：2003，IDT）；第2部分：对电弧炉装置的特殊要求（GB5959.2—2008，IEC60519-4：2006，IDT)；一第3部分：对感应和导电加热装置以及感应熔炼装置的特殊要求（GB5959.3一2008，IEC60519-3:2005，IDT);
第4部分：对电阻加热装置的特殊要求（GB5959.4-2008，IEC60519-2：2006，IDT）；一第41部分：对电阻加热装置-玻璃加热和熔化装置的特殊要求（GB5959.41一2004，IEC60519-21:1998，IDT);
第5部分：等离子设备的安全规范（GB5959.5--1991，eqvIEC60519-5：1980）；—第6部分：工业微波加热设备的安全规范（GB5959.6一2008，IEC60519-6：2002，IDT）；第7部分：对具有电子枪的装置的特殊要求（GB5959.7一2008，IEC60519-7：2008，IDT）；第8部分：对电渣重熔炉的特殊要求（GB5959.8—2007，IEC60519-8：2005，IDT）；—-第9部分：对高频介质加热装置的特殊要求（GB5959.92008，IEC60519-9：2005，IDT)；第10部分：对工商业用电阻仿形加热系统的特殊要求（IEC60519-10：2005，待转化）；—第11部分：对液态金属电磁搅拌、输送或浇注设备的特殊要求（GB5959.11一2000，idtIEC60519-11:1997);
第13部分：对具有爆炸性气氛的电热装置的特殊要求（GB5959.13一2008）。这套标准除第13部分外，均采用对应的IEC60519《电热装置的安全》各部分制定。本部分为GB5959的第4部分。
本部分等同采用IEC60519-2：2006《电热装置的安全第2部分：对电阻加热设备的特殊要求》（第三版，英文版）。
为便于使用，对于IEC60519-2：2006，本部分做了下列编辑性修改：“本国际标准”一词改为“本部分”；一一标准名称由《电热装置的安全第2部分：对电阻加热设备的特殊要求》改为现名；一删除国际标准的前言。
本部分代替GB5959.4一1992《电热设备的安全第四部分：对电阻炉的通用要求》，与后者相比主要技术变化如下：
6一般要求
a）6.12.1为新增的。提出了对浸人式加热器的最高允许额定电压的要求。b）6.14新增了对真空炉工作电压的要求。-9.6.7中新增了对泄漏电流、接触电流和保护线电流安全等级的考并引用了GB/T12113+2003和IEC60479-1:2005。
-15铭牌、标记和技术文件是新增的。16电热装置的检查、投人运行、使用和维护a）16.2.2.1关于泄漏电流，新增了引用GB4706.1-2005第16章的规定；b）16.2.2.3新增了有关接触电流和保护线电流的指标以及电流对人体和家畜效应的内容，并分别引用了GB/T12113—2003和IEC60479-1：2005。m
GB5959.4—2008/IEC60519-2:2006本部分应与GB5959.1—2005配合使用。本部分由中国电器工业协会提出。本部分由全国工业电热设备标准化技术委员会（SAC/TC121)归口。本部分起草单位：西安电炉研究所有限公司。本部分主要起草人：范超英、葛华山。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：GB5959.4—1992。
1范围
电热装置的安全
GB5959.4—2008/IEC60519-2:2006第4部分：对电阻加热装置的特殊要求GB5959的本部分适用于在下列a)项和b)项中分别规定的，工作在第一和第二电压区段的间接电阻加热设备和直接电阻加热设备。本部分的目的是使下述间接和直接电阻加热设备的安全要求标准化。a）间接电阻加热设备
这些特殊要求适用于进行间接电阻加热的设备，它们由直流电压或频率最高为60Hz的单相或多相交流电压供电。
热是由电流在固体金属加热导体、固体非金属加热导体以及辐射管和浸人式加热器中流动而产生的。
问接电阻加热设备通常包括：
非连续炉，即间歇式炉。如马弗炉、炉、井式炉、罩式炉、台车式炉、流态粒子炉、采用浸入式加热器的金属浴炉等。
一具有连续或非连续炉料传送装置的连续式炉。如辊底式炉、推送式炉、步进式炉、滚筒式炉、转底式炉、隧道式炉(窑）、连续式马弗炉等。间接电阻加热设备通常还包括：一加热固体、液体或气体的设备；熔炼和保温设备；
单独的加热元件组件（可移动的或固定的加热器）。可能发生特殊危险的间接电阻加热设备包括：亚硝酸盐浴炉。
一在热处理过程中在炉内可能产生爆炸性气氛的间接电阻加热设备。如在由氢和甲烷或丙烷与一氧化碳的混合气氛中进行渗碳的炉子。具有保护（如氩气）和/或还原气氛的间接电阻加热设备。如进行气体渗碳、气体渗氮、碳氮共渗的炉子。
具有红外加热元件的设备。
这些要求不适用于在IEC60519-10：2005中所涉的仿形加热系统。b)
直接电阻加热设备
这些特殊要求也适用于借助于由电极引人电流，通过被加热的炉料或流体来进行直接电阻加热的设备。这些设备包括：
电极盐浴炉；
—玻璃熔化炉；
一石墨化炉；
生产碳化硅的炉子。
这些要求不适用于由于所用工艺而在GB5959.3-—2008、GB5959.2—2008、GB5959.8—2007和GB5959.41一2004中所涉及的直接电阻加热的设备。此外，它们也不适用于电极蒸汽锅炉、快速水加热器和电极压力容器。
GB5959.4—2008/IEC60519-2:20062规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB5959的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GB/T2900.23—2008电工术语工业电热装置（IEC60050-841：2004，IDT）GB4208--2008外壳防护等级（IP代码）(IEC60529：2001，IDT)GB4706.1一2005家用和类似用途电器的安全第1部分：通用要求（IEC60335-1：2001，IDT）GB5959.1-—2005电热装置的安全第1部分：通用要求（IEC60519-1：2003，IDT）GB5959.2-2008电热装置的安全第2部分：对电弧炉装置的特殊要求（IEC60519-4:2006，IDT）GB5959.3--2008电热装置的安全第3部分：对感应和导电加热装置以及感应熔炼装置的特殊要求（IEC60519-3：2005，IDT)GB5959.41一2004电热装置的安全第41部分：对电阻加热装置-—玻璃加热和熔化装置的特殊要求（IEC60519-21：1998，IDT）GB5959.8-2007电热装置的安全第8部分：对电渣重熔炉的特殊要求（IEC60519-8：2005，IDT）GB/T10066.1一2004电热设备的试验方法第1部分：通用部分（IEC60398：1999，MOD)GB/T12113-2003接触电流和保护导体电流的测量方法（IEC60990：1999，IDT）GB16895.2一2005建筑物电气装置第4-42部分：安全防护热效应保护（IEC60364-4-42：2001,IDT）
GB/T13870.1一2008电流对人和家畜的效应第1部分：通用部分（IEC60479-1：2005，IDT）GB/T17045一2008电击防护装置和设备的通用部分（IEC61140：2001，IDT）IEC60364-4-41：2005低压电器装置第4-41部分：安全防护电击防护1)IEC60519-10：2005电热装置的安全第10部分：对工商业用电阻仿形加热系统的特殊要求3术语和定义
GB5959.1—2005和GB/T2900.23-2008以及下列的术语和定义适用于本部分。3.1
电极（适用于直接电阻加热）electrode（fordirectresistanceheating）直接电阻加热的部件，它与炉料接触并把电流传送给炉料。3.2
加热导体heatingconductor
用来把电能转变成热的导体。
注：术语“加热导体”常可与“加热电阻器”交替使用。3.3
玻璃熔化炉（直接电阻加热）glass-meltingfurnace（directresistanceheating）玻璃的熔化是由电流在浴池中直接流动所产生的热来实现的炉子，在该炉中电极浸人浴池中。3.4
盐浴炉salt-bathfurnace
盐浴主要用作传热流体的炉子。注：加热可由直接加热或间接加热来实现。对直接加热，加热元件组件(加热器)安放在盐浴里（加热器或电极浸人盐浴内);；对间接加热，加热元件组件(加热器)安放在筒体或埚的外面。1）采标情况：GB16895.21--2004建筑物电气装置第4-41部分：安全防护电击防护（现行有效）（IEC60364-4-41;2001,IDT)。
亚硝酸盐和硝酸盐盐浴炉nitriteandnitratebathfurnaceGB5959.4-2008/IEC60519-2:2006在金属筒体或甘埚内盛有钾或钠的亚硝酸盐或硝酸盐盐浴，或由这些盐的混合物组成的盐浴的盐浴炉。
预加热设备（适用于浴炉）pre-heatingequipment（forbathfurnace）使已凝固浴池的上层先熔化的辅助加热装置。3.7
熔化炉meltingfurnace
用于熔化固态炉料的炉子。
保温炉holding-temperaturefurnace使加入炉内的已熔化炉料，保持在预定温度下的熔化状态的炉子。3.9
传热流体heattransferfluid
用来把热量从加热元件组件(加热器)传递给炉料的液体或气体。3.10
:removableheatingelement
可移动加热元件
可移动加热元件组件（加热器）removableheating~elementassembly（heater）可由用户移动或更换，而不拆除任何其他部件（如炉子的隔热材料和耐火材料）的加热元件和/或加热元件组件（加热器）。
注：能在使用时移动，而不中断运行过程的加热元件和/或加热元件组件(加热器)被称为“使用中可移动的”。3.11
热断路器和熔断器thermal cut-outandtemperatureprotector指当温度超过预定值时断开加热设备供电的器件。注：热断路器是可复位的，而熔断器不可复位，每次动作后需作更换。3.12
超温限制器pre-selectedtemperaturelimiter当加热设备的工作温度超过预定值时，断开该设备供电并使其保持在断电状态的器件。注：超温限制器只能由专业人员来设定、锁定或复位。3.13
温度控制器
pre-selected temperature controller控制炉温使其不超过或低于预定值的器件。注：温度控制器只能由专业人员来设定或锁定。3.14
（装置的）泄漏电流leakagecurrent（inaninstallation）指在正常运行时由电热装置流人大地或外部导电件的电流。注1：泄漏电流可有容性分量，包括谨慎使用电容器所引起的容性分量。注2：电热装置热态和冷态时的泄漏电流值可能不同。3.15
Etouchcurrent
接触电流
当人体或家畜接触电热装置或电热设备的一个或多个可接近部件时流过前者的电流。3
GB5959.4-2008/IEC60519-2:20063.16
保护线电流protectiveconductorcurrent在保护线中流过的电流。
浸入式加热器immersionheater
热量通过其绝缘材料和护套传递给浴池的电加热元件。注：浸人式加热器可为固定的或可移动的。4电热设备按电压区段的分类
按GB5959.1-2005的4.2.1和4.2.2。5电热设备按频率区段的分类
按GB5959.1-2005第5章。
6一般要求
除以下补充条款外，按GB5959.1一2005第6章的要求。补充条款：
6.7电阻率
在设计和选择电热设备时，应考在某些情况下加热导体的电阻(适用于间接电阻加热)或炉料的电阻(适用于直接电阻加热）在运行期间的变化。6.8辅助设备
应对操作、输送和装卸等辅助设备采取防护措施，使其不构成危险。6.9裸露加热导体
通常，裸露加热导体的安置应使其在正常运行条件下不与工作人员、炉料或炉料装卸输送设备相接触，但由符合IEC60364-4-41：2005的安全特低电压（SELV)要求的电源供电的裸露加热导体除外。6.10泄漏电流
采取的防护措施应使工作人员在正常工作条件下没有发生由泄漏电流引起的电事故的危险。应采取有效措施，确保流过装有炉料的炉体或流过炉料的泄漏电流不致造成任何电事故的危险。6.11由炉料产生的蒸汽、沉淀物和渣淬对会产生蒸汽、沉淀物和渣淬等的炉料，应考虑其对工作人员和/或加热设备可能产生的物理化学作用。
6.12盐浴炉和熔化炉
6.12.1对盐浴炉以及如镀锌或铝液保温用的其他浴炉，其浸入式加热器的最高允许额定电压应为400V。
6.12.2在温度指示器或温度控制器（见13.9.1)上应清楚地标上盐浴的最高允许温度。6.12.3用于处理铝或锻制铝合金的亚硝酸盐盐浴炉不得用来处理由下列材料制成的工件：铸铝合金；
一成分未知的铝合金；
一其他轻金属及其合金：下载标准就来标准下载网
一重金属及其合金；
一钢。
若运行时炉温可能超过550℃，则应在炉壳外表明显处标上“不得用于轻金属”的警告字样。4
GB5959.4-2008/IEC60519-2:20066.12.4对内热式炉，浸入式加热元件组件(加热器)的安置应使其上不产生沉积物。6.12.5对深度超过1.5m的浴槽，除非采取其他的预防措施，否则应提供能确保预加热时无任何危险的预加热装置，用来在已凝固的浴池中形成垂直的熔化通道。6.12.6对外热式炉，加热元件组件（加热器）通常只应安装在炉壁上，以免炉底局部过热。6.12.7对大型外热式熔化炉，若无法避免在炉底加热，则应符合下列要求：一炉底加热的单位表面功率应比炉壁的低，其值应由制造厂根据具体的应用情况作出规定；一应能单独地控制炉底的加热；一电路的设计应保证在预加热时先加热炉壁；一只有当埚内的盛放物单独由炉壁加热并已部分熔化时，才能给炉底加热供电。6.13浴槽凝固体的升温
对浴槽内的凝固体进行预加热时，应注意其表面的部分应先液化以免发生表面喷射。对电极盐浴炉，预加热装置应能在起始阶段产生足够大的电流，以免引起槽内物的喷射。6.14真空炉
对真空炉，处于真空状态下的部件所加的电压应不致产生闪络或击穿。7隔离和开合
除以下补充规定外，按GB5959.1一2005第7章的要求。7.1补充：应采取预防措施，使手动拉闸切断加热设备的供电时操作者处于安全的位置。8与电网的连接和内部连接
按GB5959.1—2005第8章的要求。9触电的防护
除以下补充规定外，按GB5959.1—2005第9章的要求。补充条款：
9.5对直接接触的防护
9.5.1对工作电压超过交流25V或直流60V具有裸露加热导体的电热设备，若其炉门或类似的关闭装置（如盖板或底板)开启后，炉料或工具会与裸露加热导体相接触，则应配备在炉门开启时能可靠切断所有非接地加热导体供电的装置。9.5.2若电热设备可触及的零部件（如陶瓷件)在正常工作条件下会变成具有导电性，则该设备也应满足9.5.1同样的要求。
9.5.3对安全开关的触头，应用机械操作杆来可靠地打开。9.5.4安全装置的设计和布置，应使其保护功能不会有所减弱，甚至在操作机构的复位弹簧断裂时仍能起保护作用。
9.5.5当采用瞬时接触式安全限位开关时，应有单独的电路断路器（如接触器)来可靠地断开所有导线(接地线除外）。如有多个安全系统，则它们可动作同一装置。9.5.6当有必要采用其他控制装置来替代带有机械操作的常闭触头的安全开关时，则应确保具有同样等级的保护。
注：当控制装置或有关电路发生故障或这些控制装置的供电中断时，仍能起保护作用。9.5.7当采用符合IEC60364-4-41：2005要求的\安全超低电压”（SELV)作为防护措施时，则可免除电热设备正常使用时的附加电击防护措施。5
GB5959.4—2008/IEC60519-2:20069.6对间接接触的防护
9.6.1对因操作上的原因需在打开炉门期间继续通电的电热设备，如塘瓷炉、锻造炉、熔化轻金属的膛式炉等，则应特别注意，要采取适当的防护措施，如对伸入炉内的装料机构应采取绝缘或接地措施、操作人员应穿戴合适的鞋和手套、工作场地应保持干燥等并确保这些防护措施完善、可靠。此外，还宜设立危险警告标记，以引起工作人员的注意。9.6.2对连续式炉，若因作业方式而不能提供防止与裸露加热导体接触的电气保护时，则其炉口结构应能防止炉料进出时与裸露加热导体相接触。9.6.3对某些炉子，若与炉体可分离部分的接地在通过接触器切断炉子电源前就被断开，则宜采取特殊的防护措施（如设置危险标志）。例如带有炉罐的井式炉就属此情况，其炉罐通常是可移动的，它本身又作为加热室的盖板而无专门的炉盖。9.6.4如果保护线有被断开的危险，则应采取适当的措施，如：-GB5959.1—2005中9.2和9.3所述的措施；另外单独铺设一条保护线：
采用具有单独绕组的变压器以便与电源系统隔离；采用残余电流操作的断路器；
一监测绝缘状况。
9.6.5在正常运行或发生故障时，若在传感器（如温度传感器)及其测量电路上可能产生有电击危险的接触电压，则应按IEC60364-4-41：2005采取适当的防护措施。9.6.6对电热装置中用来加热液体或其他导电性介质的浸入式加热器，不允许作为电击保护Ⅱ类设备（见GB/T17045-2008）。
9.6.7应考虑泄漏电流、接触电流和保护线电流的合适安全等级（见GB/T12113一2003和GB/T13870.1-2008)。
9.6.8泄漏电流检测系统的安装应确保能检测电绝缘系统的任何故障或失效并马上采取合适的动作。10过电流保护
按GB5959.1一2005第10章的要求。11等电位连接
按GB5959.1-2005第11章的要求。12控制电路和控制功能
按GB5959.1-2005第12章的要求。13热影响的防护
除下列补充外，按GB5959.1一2005第13章的要求。补充条款：
13.6电阻加热设备的表面温度
电热设备的设计、安装和运行，应考虑即使在设备无人看管或无意中合闸通电时，也不会由于设备所产生的热而对工作人员、周围环境和炉料产生任何危害。与GB16895.2—2005的要求有所不同，这里应按下列要求：a）对电热设备中处于伸臂范围内且在正常使用时不需触及的零部件，其表面温度可按6
GB16895.2-2005表42A中给出的值。GB5959.4—2008/IEC60519-2：2006b）对此，应在使用说明书中给出警告并在电热设备上设置适当的警告标记。13.7特殊措施
对发生故障（例如温度控制器发生故障）时有可能产生危险的情况，应提供限温安全装置。这些装置在功能上和电气上都应相互独立。当同时采用电子功率控制器和断路器以及当采用频繁通断的电磁接触器时，应另有个单独的接触器用来切断电热设备的供电。对多台炉子的情况，各炉子的控制系统应通过各自的接触器切断各自的炉子供电。13.8温度安全装置
为能在温度控制电路发生故障时确保安全，在表1中对不同的热安全等级规定了应配备或采取的相应安全装置和安全措施。
这些安全装置包括：
热断路器（A)；
-熔断器(B)；
超温限制器(C)；
温度控制器(D)。
表1热安全保护
保护对象
电热设备及其环境
电热设备及其环境和炉料
保护范围
在发生故障时，电热设备不
会造成任何危险
在发生故障时，电热设备或
炉料不会造成任何危险
安全装置
安全措施
运行时有人看管且炉料无危险性结构上采取措施以消除过热现象取决于应用情况和安装场地
注1：在有人看管的运行情况下，应以合理的时间间隔对电热设备的工作状态作检查。注2：在使用说明书中宜给出适用于所述电热设备的安全等级，例如：第2热安全等级（根据13.8)。13.9亚硝酸盐和硝酸盐盐浴炉
13.9.1对轻金属的热处理，为了控制温度和防止过热，炉子应配备下列装置：一自动温控装置；
单独作用的限温装置，以便在炉料温度超过其最高允许温度时切断电热设备的电源；-13.8中所述的单独作用的温度安全装置，以便在盐浴温度超过550℃时切断电热设备的电源；温度记录装置(对多台盐浴炉可以使用多点记录仪）。此外，13.8中所述的限温安全装置应启动报警系统。13.9.2对钢件的热处理，13.9.1中的温度记录装置和任一温度安全装置可以省去。14防火和防爆
除下列补充外，按GB5959.1一2005第14章的要求。补充条款：
14.1亚硝酸盐和硝酸盐盐浴炉
用于轻金属热处理的亚硝酸盐和硝酸盐盐浴炉，在空炉时，其盐浴温度应不超过550℃。在处理镁合金轻金属时，盐浴的最高允许温度按表2规定。7
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