【国家标准(GB)】 中小型旋转电机安全通用要求

中华人民共和国国家标准
中小型旋转电机安全
通用要求
General requirements for safety ofsmall and medium size rotating electrical machines1主题内容与适用范围
本标准规定了设计、制造和使用中小型旋转电机时的通用安全要求。本标准适用于需要安全认证的一般用途中小型旋转电机。本标准亦可用于其他特殊用途电机的通用安全要求。本标准不适用于牵引电机和控制电机。各类电机特殊的安全要求应另订标准。2引用标准
5旋转电机基本技术要求
GB755
吊环螺钉
GB825
GB1169通用橡套软电缆
GB1971
GB1981
电机线端标志与旋转方向
有溶剂绝缘漆试验方法
GB2423.4
GB2951.19
GB4207
GB 14711—93
电工电子产品基本环境试验规程试验Db：交变湿热试验方法电线电缆燃烧试验方法
固体绝缘材料在潮湿条件下相比漏电起痕指数和耐漏电起痕指数的测定方法GB4942.1
GB5169.4
GB5169.6
GB5169.7
电机外壳防护分级
电工电子产品着火危险试验
灼热丝试验方法和导则
用发热器的不良接触试验方法
电工电子产品着火危险试验
电工电子产品着火危险试验
本生灯型火焰试验方法
GB8170数值修约规则
GB12113接触电流和接地线电流的测量GB/T14048.1低压开关设备和控制设备总则交流高压电机定子绕组匝间绝缘试验规范JB/Z293
JB/Z294.交流低压电机散嵌绕组匝间绝缘试验方法JB/Z346交流低压电机散嵌绕组匝间绝缘试验限值JB/T5810电机磁极线圈及磁场绕组匝间绝缘试验规范JB/T5811交流低压电机成型绕组匝间绝缘试验方法及限值ZB/TK23002直流电机电枢绕组匝间绝缘试验规范国家技术监督局1993-11-20批准1994-06-01实施
3术语
3.1接触电流
GB14711-93
流入GB12113中图1表示人体阻抗网络中的电流。3.2极化指数(PI)
测量绝缘电阻时，试验电压施加10min时的测量值与施加1min时的测量值之比（R1omin/Rimin）。3.3吸收比
测量绝缘电阻时，试验电压施加60s时的测量值与施加15s时的测量值之比（R60s/R15）。3.4不良接触法
评定电工电子产品着火危险性的一种试验方法。利用特殊发热器模拟因振动、接触压力不足、不符合规范的安装和过电流造成接头或端子异常发热的故障状态，以此评定其对保持该接头或端子的绝缘材料着火危险的影响。3.5灼热丝法
评定电工电子产品着火危险性的一种试验方法。利用灼热状态的电热丝模拟故障产品中灼热元件的热源或点火源，以此评定在短时间内对与其接触或临近的绝缘材料着火危险的影响。3.6本生灯型火焰法
评定电工电子产品着火危险性的种试验方法。利用燃烧规定发热量气体的本生灯火焰模拟周围环境发生早期着火情况，以此评定对产品外壳、绝缘电缆、零部件着火危险的影响。4标志
4.1每台电机应按GB755的第10章要求设置铭牌和旋转方向标志。4.2当电机绝缘的允许温升高于考核温升时，应在铭牌上同时标明绝缘等级和考核温升。4.3电机若有专供电源中线的接线端子，则应标以字母符号“N”。4.4电机保护接地端子附近应标以保护接地图形符号“”，必要时再应用字母符号“PE”标志。这些标志均应可靠固定。
4.5保护接地软线的颜色必须为绿、黄双色，非接地软线禁止采用此色标。4.6电机线端标志、旋转方向、旋转方向与线端标志的关系应符合GB1971的规定。4.7电机应设置接线标志图，其线端标志应与电机的接线端子标志一致。在电机接线盒内用导电材料制成的接线标志图，必须可靠固定，防止因脱落造成事故。4.8电机上的所有标志可采用打印、雕刻、压制或其他有效刻印方法制造，标志材料及刻印方法应保证标志清晰、耐用，在电机整个使用期限内应不磨灭和脱落。4.9标志是否符合要求，应通过观察检查和按如下方法进行试验判定。首先采用漫有水的湿棉布擦抹标志15s，随后再用浸有汽油的棉布擦抹15s，每秒往复擦抹一次。在经过上述试验和本标准规定的全部试验之后，电机的标志仍应保持字迹清晰易辨，不能轻易除去，无易于移动和能造成脱落的卷边现象。5防护
5.1电机应有良好的外壳防护。不同使用场所判定电机外壳防护和适应性时需考虑机械强度、抗冲击能力、耐潮性、阻燃性、耐腐蚀性、抗热变形和防电源失火的能力。5.2电机外壳防护等级应按GB4942.1的规定，并应在各产品标准中明确规定。5.3用户应根据电机安装场合、操作人员水平、是否由操作者维护等情况正确选用电机外壳防护等级。GB14711-93
5.4若使用时再需在电机上开孔，其开孔尺寸、数量和位置应考虑下列因素a.
使用环境；
暴露程度：
对非自觉接触带电部分(包括电磁线)的保护；c.
d。对应用时熔化金属、可燃绝缘体、燃烧物的粒子或其他类似可燃材料逸出的保护。5.5对电机外露表面和旋转件，必要时应设置防护措施以防触及和烫伤。5.6外壳防护试验认可条件应按GB4942.1第5～7章的规定。6发热
6.1电机应按GB755和产品标准规定的环境条件运行。电机绕组、铁心、换向器、集电环的温升与轴承的温度限值、测量方法和修正值按GB755第5章规定。6.2电机接线盒内及其引接软电缆（电线）上的最高温度应不超过表1规定。表1接线盒允许的最高温度
：电机绝缘结构耐热等级
接线盒内和引接软电绳
（电线）上允许最高温度
全封闭无通风外壳
其他外壳
6.3第6.2条的发热试验应按如下规定进行。6.3.1发热试验时室温应为0~40℃。E
110
110
110
6.3.2外接电源导线应采用铜心绝缘软电缆（电线），其截面积应按14.2条和GB1169的附录要求进行选择。
6.3.3从接线盒中引出的电缆（电线）长度应不短于1.2m。6.3.4电源电缆（电线）应置于电缆管内。6.3.5接线盒上所有不用的开孔应封闭。7接触电流
7.1电机应具有良好的绝缘性能。电机正常工作时，其接触电流应不超过规定值。对660V及以下且机座号160及以下的交流电机，其热态接触电流应不大于5mA。其他电机的接触电流限值和测量方法必要时应在产品标准中规定。7.2接触电流测量接线
单相和三相电机测量接线图按图1和图2所示。测量接线图中M采用GB12113中图1c的测量网络。
7.3接触电流测量方法
7.3.1接触电流应在温升试验后测量。试验电压为电机最高额定电压的105%，试验频率为电机工作频率。
7.3.2接触电流应在电机上易同时触及的金属零部件之间、电机上易触及的金属零部件与地之间测量。
对单相电机，应将电机绕组两端依次转换至电源的不同极性（用开关P），且分别在断开保护接地（用开关E)和断开中线（用开关N)情况下，测取接触电流的最大值；b.对三相电机，应轮流断开其中的任一相（用开关L），且在断开保护接地（用开关E)的情况下测取接触电流的最大值。
N(中线断开点）
GB 14711-93
P(极性）
E(地线断开点）
图1
L（相线断开点）
E（地线断开点）
图2
测量时电机应与地绝缘。测量电极为试棒。A端电极每次接入时，B端电极应先接到地，然后再一次接到每个可触及的其他零部件(或地)上进行测量。8：绝缘电阻
电机在室温、热态和受潮后都应具有足够的绝缘电阻值。8.1电机绕组的绝缘电阻在热状态时或温升试验后，应不低于GB755中6.1条的规定。8.2电机绕组经第10章规定的湿热试验后，其热态绝缘电阻应不低于8.1条的规定。8.3电机在进行工频耐电压试验之前，其室温绝缘电阻应不低于GB755中6.2.1条规定。8.4电机绝缘干燥和清洁情况可通过测定极化指数(PI)或吸收比来判断。干燥和清洁的电机，其极化指数(PI)不小于2.0或吸收比不小于1.3。8.5绝缘电阻测量方法
8.5.1绝缘电阻的测量电压应按表2选择。电机绕组额定电压
绝缘电阻测量电压
GB1471193
表2
<500
500
500~3300
1000
>3300
≥2500
对于埋有检温计的电机，测量检温计对绕组和机壳的绝缘电阻时测量电压应不大于250V。V
8.5.2将兆欧计“接地”端接电机机壳，“线路”端依次与应测量绝缘电阻的所有独立绕组的线端相接，其余未试绕组均应接机壳，按下测量键或平稳而均匀地转动兆欧计至额定转速，按8.5.3条规定时问测量绝缘电阻。
8.5.3电机绕组应在试验电压施加1min时测量其绝缘电阻Rimin，必要时再按8.4条要求测10min或15s时的绝缘电阻R10min或R15s。8.5.4对工作时需与机壳直接相接或通过保护电容器连接的电机绕组，在测量时必须将这些绕组与机壳或保护电容器断开。
8.5.5对绕线转子电动机应分别测量定子绕组和转子绕组的绝缘电阻。8.5.6对具有多套绕组的电机，应分别测量各套绕组（无对地绝缘的绕组除外)的绝缘电阻。8.5.7绝缘电阻测量后，绕组应对地充分放电。9介电强度
电机绝缘应具有足够的介电强度，应能承受9.1条和9.2条规定的耐电压试验，无击穿和闪络现象。
该试验进行时必须有安全保护措施，防止触及试验电路和被试电机。9.1工频耐电压试验
9.1.1电机绕组进行工频耐电压试验前，应先按8.3条和8.5条要求测定绝缘电阻。9.1.2试验应在装配好的电机上进行。试验时电机所处状态和接线要求按GB755中6.2.1条规定，若三相绕组中性点不易分开时，应对三相绕组的所有出线端同时施加试验电压。9.1.3对具有不是为防触电或本身在耐电压试验时易损坏的固态元件的电机，应在与其电气连接之前进行耐电压试验。
9.1.4试验时，与电机线端相连的浪涌电容器、避雷器、电流互感器等，应先与线端断开且接铁心。9.1.5电容式电动机的电容器应以电机工作运行或起动)时的正常方式保留与绕组相接。9.1.6对无刷励磁机和同步电机磁场绕组进行耐电压试验时，电路中的电子元件（二极管、晶闸管）应先自身短接且不接地。
9.1.7试验电机中空间加热器和测温装置，均应与铁心相接。9.1.8试验变压器应有足够容量。试验变压器的容量应按下列要求选择：a.对额定电压1140V及以下的电机，每1kV试验电压，试验变压器的容量应不小于1kV·A：b.
对额定电压1140V以上的电机，每5kV试验电压，试验变压器的容量（S）应不小于1kV·A或根据被试电机的电容量(C)，按(1)式计算：ST=2元fCUUTNX10-
式中Sr——试验变压器容量，kV·A；f—电源频率,Hz;
C——被试电机的电容量,F；
U—试验电压V;
(1)
GB14711—93
UTN—试验变压器高压侧的额定电压，V。9.1.9试验电压应在试验变压器的高压侧用静电电压表或电压互感器或用试验变压器的专用测量绕组测量，应不用变压器低压侧电压通过变比换算。对额定电压在3kV及以上电机，在试验变压器高压接线端子与地之间可并联一放电球隙，球隙和球径按高压电气设备绝缘试验电压和试验方法的规定选择，球隙放电电压应调整到试验电压的1.10~1.15倍。9.1.10当试品击穿时，试验设备应具有声、光指示及手动复位措施。9.1.11各类电机的试验电压和试验时间应按GB755中6.2.2条及有关产品标准规定。试验后被试电机绕组应接地进行放电。
9.1.12工频耐电压试验对电机绝缘有损伤积累效应，重复试验和重绕电机的试验值应降低至GB755中6.2.3条的规定值。
9.1.13被试电机的试验电流应在试验变压器高压侧测量和判断。额定电压1140V及以下电机的散嵌绕组应按下列要求判断；
a对1min试验，当试验变压器高压侧的试验电流大于或等于0.5A且历时2s时，则判该电机击穿；
b.对1s试验，当试验变压器高压侧的试验电流大于或等于0.5A时，则判该电机击穿。9.1.14对额定电压6000V及以上的电机绕组，当采用直流耐电压试验代替工频耐电压试验时，其直流试验电压应不超过9.1.11条规定的工频耐电压试验电压(有效值)的1.7倍。9.2冲击耐电压试验
9.2.1电机绕组的匝间绝缘应进行冲击耐电压试验。9.2.1.1额定电压1140V及以下电机散嵌或成型尧组的匝间绝缘冲击耐电压试验方法应按JB/Z294或JB/T5811规定；散嵌绕组匝间绝缘的冲击试验电压峰值应按JB/Z346规定，成型绕组匝间绝缘的冲击试验电压峰值应按JB/T5811规定。9.2.1.2额定电压3～10.5kV电机成型绕组的匝间绝缘，应按JB/Z293规定进行冲击耐电压试验。9.2.1.3额定电压110V及以上直流电机电枢绕组的匝间绝缘，应按ZB/TK23002规定进行冲击耐电压试验。
9.2.1.4电机磁极线圈及磁场绕组的匝间绝缘，应按JB/T5810规定进行冲击耐电压试验。9.2.2电机绕组及接线板等绝缘件的对机壳(地)主绝缘都应进行冲击耐电压试验。9.2.2.1对额定电压3kV及以上电机成型绕组的主绝缘，随机抽取2个线圈嵌入槽内或在槽部包上良好接地的导电带或金属箔，在线圈引线与地之间施加9.2.2.4条和9.2.2.6条规定的冲击试验电压5次，每次间隔时间应不少于1s。9.2.2.2对额定电压1140V及以下电机散嵌或成型绕组的对地绝缘，应在绕组引线端子与机壳间按9.2.2.4~9.2.2.6条规定施加冲击试验电压。9.2.2.3对电机接线装置，应在接线端子间、接线端子与机壳之间，按9.2.2.4～9.2.2.6条规定施加冲击试验电压。
9.2.2.4试验电压波形应为标准雷电冲击电压波形，其波前时间为1.2us（允差士30%），半峰值时间为50μs（允差士20%）。
9.2.2.5冲击试验电压正负极性各施加3次，每次间隔时间应不少于1s。9.2.2.6冲击试验电压峰值应按（2)式计算，并按GB8170修约至千数位。Us=40+5000
式中：Us—电机对地绝缘冲击试验电压（峰值)，V：U电机额定电压（有效值）,V。
（2.
10湿热试验
GB14711—93
10.1电机应能经受正常使用中可能出现的潮湿条件。10.2电机是否符合要求，除另有规定外，应按GB2423.4所规定的40℃交变湿热试验方法进行6周期试验，试验后电机热态绝缘电阻应不低于8.2条规定，并应通过9.1条规定的工频耐电压试验，其试验电压值应为9.1.11条规定值的85%。11耐久性
11.1电机在正常使用中，应不发生有害安全的电气或机械故障，绝缘应不损坏，联接件应不松动，弹性部件和外壳零部件应不老化失效。11.2电机中非金属材料及其制成的电机外壳零部件应能耐气候老化。在5年或产品标准规定的工作时间内，应不发生开裂、变脆和剥落等现象。是否符合要求，应按有关标准进行功能性试验评定。11.3电机中由橡胶或类似材料制成的弹性部件（例如衬垫、密封圈等)应能耐老化。是否符合要求，应按下述方法试验评定：11.3.1将弹性部件置于70土2℃的加热室中240h，室内大气压力和成分同周围空气，且有自然循环通风；
11.3.2再将试品放在室温和相对湿度45%～55%环境中不少于24h；11.3.3试验后目测试品应无表面龟裂、收缩、变粘或出油现象。11.4电机绝缘结构应耐电、热老化。11.4.1在电机绝缘等级规定的温度下，电机绝缘结构的耐热老化寿命应不低于20000h。11.4.2电机绝缘结构的耐热老化寿命应按常规或快速热老化试验标准评定。12结构
12.1电机应具有将电机与电源或负载进行电气联结的接线装置。其形式可为固定安装的导电连接螺栓(接线)端子、片状端子和散放引出线。12.2电机接线盒可以是装在电机外部的独立外壳，也可以部分或整体是电机外壳的一-部分。接线盒应有可供检查和接线用的可卸盖或罩，盖或罩上不能设有供导线进出的措施，接线盒与机壳的固定应和接线盒盖与接线盒的固定分开，小型电机接线盒的防护等级应不低于IP44。12.3对额定电压660V及以上的电机，当有辅助接线时应另设辅助接线箱且与电机接线盒分开，专供辅助引线连接用。在接线盒内的电压互感器和电流互感器的次级接线，或正常运行电压不大于50V的元件的引线端允许在接线盒内接线，但应用绝缘隔板与电机引线端隔开，防止意外接触。12.4电机接线盒应具有适当的可用体积，以容纳接线装置，并使其电气间隙与爬电距离不小于第20章规定和能承受9.2.2.3条规定的冲击电压试验。12.5电机接线盒如有进线螺孔，可采用直牙或锥牙管螺纹密封，其旋合长度应不少于3.5个螺距。进线螺孔的个数应在产品标准中规定。进线孔应配有绝缘套管，出厂时进线孔应以橡胶或类似材料密封。12.6电机中的电容器、开关或类似器件，应安装牢固并易于更换。电容器应置于防护罩内且不应与易触及的金属部件相接触。如电容器外壳是金属的，则应用附加绝缘将其与易触及且不接地的金属部件隔开，电容器或其附加外壳应能防止电容器损坏时不发生碎片飞散、火花或材料熔化。由薄钢板制成的电容器罩的厚度应不小于0.5mm。
12.7具有换向器的电机应设便于拆卸的监测窗。其刷握组件的结构应保证当电刷磨损至不能再继续工作时，电刷、弹簧和其他零件应不会使其附近不通电的金属零部件带电或触及带电零部件，并应能保证更换电刷或刷握时的安全。此内容来自标准下载网
GB 14711-93
12.8接线端子应连接牢固，其结构应能保证导电良好和足够的接触压力，并具有预期的载流能力。所有接触和载流部件都应由导电性能良好的金属材料制成，并应有足够的机械强度。紧固件若用黑色金属，应按第23章要求电镀防锈。12.9用于支承和固定载流部件的绝缘材料，应能阻燃、耐电弧、耐冲击、防电源失火、防潮和足够的介电强度与机械强度。
12.10电机机壳上的任何零部件的材料都应能承受工作状态时可能发生的高温和机械应力，不会因弯曲、蠕变、变形而导致发生着火和触电危险。12.11由非金属材料制成的电机外壳、外风罩、接线盒等应能耐潮、耐油、阻燃和耐工作时的温度变化，并具有足够的耐久性和耐热变形性。在GB755中4.1.2.2条规定的低温下应不脆裂，且应能经受11.2条、13.9条、19.2条和21.2.4条规定的试验。12.12轴承结构应能防止轴承油沿轴流至电机绕组、载流部件和其他设备上引起事故。12.13电机绕组应妥善绑扎固定并经绝缘处理。绕组绝缘端部应不裸铜。12.14电机绝缘结构应具有一定的防潮能力、可靠的绝缘性能和机械性能，应能经受第8～10章规定的试验。
12.15电机绝缘结构中各组成部分，例如电磁线、漕绝缘、绑扎带、槽楔、浸渍漆和引接电缆等，应按其使用部位的不同而选用具有不同耐温指数和连续运行导体最高温度的材料。绝缘结构中各主要组分应具有良好的相容性且应经过试验评定（含绝缘组分替代和绝缘工艺替代评定）。12.16电机接线板和非金属材料制成的接线盒的耐热温度应不低于表1的规定。12.17除不能漏水或内部不会积水的电机外，电机应有适当的排水装置，防止因内部积水而减小绕组和载流部件的对地电气间隙与爬电距离。排水孔直径应符合5.2条规定。电机通风口也可起排水作用。12.18当用电容器作功率因数补偿时，用于补偿电动机控制器负载端的总无功干伏安应不超过提高电动机空载功率因数至1的值。
13机械强度
13.1电机的外壳及零部件应具有足够的机械强度和刚度应能防止因机械变形、振动或位移引起电气间隙与爬电距离减小而造成着火或触电等事故。13.2电机平衡配重的装配应牢固可靠，平衡配重自身应具有足够的机械强度，防止在正常运行的振动下产生有害影响。
13.3电机的旋转部件应按GB755的7.4条和第15章规定进行超速试验。试验后应无永久性的异常变形和不产生妨碍电机正常运行的其他缺陷，转子绕组还应能满足第9章的介电强度要求。13.4电机应能承受GB755的7.2条及第15章规定的短时过转矩试验而不发生转速突变、停转或有害变形。
13.5电机接线盒应坚实耐用且安装牢固，应无有害变形和松动。电机接线盒是否符合要求，应按如下方法进行试验判定。13.5.1当电机安装在任一预定位置时，接线盒在其水平面上应能承受下列垂直静压力作用历时1min而不损坏，该力通过直径50mm的金属平面施加。a.对机座号100及以上电机，垂直静压力为1060N；b.对机座号90及以下电机，垂直静压力应按接线盒每单位水平面积压强为139kPa计算，最大为1060N。
13.5.2若接线盒试验后虽发生偏移或变形，而其盒体与任一接线端子之间的电气间隙与爬电距离仍符合第20章要求或经9.2条试验通过，则认为该接线盒仍合格。13.6不与金属机壳铸成一体的接线盒导线管衬套，或用于安装刚性金属导线管的螺纹导管开孔，应具有足够的机械强度。
坏。
GB14711-93
是否符合要求，应按如下方法进行试验判定。按使用方式在衬套中旋入一根刚性金属短导线管，在管上施加表3的试验扭矩，其螺纹应无任何破表3
进线螺纹导管规格
M12×1.5
M20X1.5
M24×1.5
M30×2
M36×2
M52×2
试验扭矩
N·m
113
136
181
13.7接线板和接线端子应具有足够的机械强度和刚度，在承受表4的紧固扭矩时应不损坏。表4
接线端子直径
紧固扭矩
N·m
1.2
2.0
3.0
6.0
10.0
15.5
30.0
13.8电机外风罩和风扇应具有足够的机械强度，安装应牢固，应无有害变形和松动。20
52.0
80.0
13.9电机非金属材料壳体（含接线盒和外风罩），在室温下应能经受重0.5kg的钢球从任意角度的撞击试验。撞击能量为6.7J，试验方法按GB/T14048.1的8.1.10条规定。试验后应无影响其继续使用的损坏，或不减小电气间隙与爬电距离（在规定值以下的表面裂痕、凹痕和无害于抗电击保护的碎裂可忽略不计）。
13.10电机机座和底脚的厚度应按电机机座号、防护等级、结构形式、材质和加工工艺不同而选择，应具有足够的机械强度、刚性和稳定性。13.11电机及其部件用于吊运的吊环或类似装置，应具有足够的机械强度，不会因负载产生永久变形或转动。
吊环安装处应加强，其螺孔应有足够的旋合长度，并具有与吊环相配合的平面。对采用单起吊点的电机，应能从设计的起吊方向起在0°～30°之间任一角度起吊；对采用多起吊点的电机，应能在0°～45°之间起吊。当有多个吊环时，应考虑起吊时受力角度。吊环允许静载荷和试验方法按GB825规定。13.12对数个起吊点同时吊运时，应用排钩以减少起吊角度并防止损坏电机外壳。13.13起吊时应采取措施防止因加速、减速或冲击引起过载危险。4当电机机组装于公用底板时，应用底板的起吊装置吊运，不能单用电机的吊运装置起吊机组和13.14
底板。
13.15
在0℃以下吊运或装卸时，应注意低温对吊运装置的韧性的影响。
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