【国家标准(GB)】 特殊环境条件高原用低压电器技术要求

ICS 29. 120. 01
中华人民共和国国家标
GB/T20645--2006
特殊环境条件
高原用低压电器技术要求
Specific environmental conditionTcchnical reguirements oflow-voltage apparatuses for plateau2006-11-08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
2007-04-01实施
GB/T20645—2006
规范性引用文件
术语和定义
产喆的有关数据和资料
正常的使用安装和运输条件
结构和性能要求
附录A(资料性附录）
参考文商
高原环境条件对低压电器的主要影响2
GB/T206452006
自前我国低压电器现行的各类标准和IEC标准等均是适用于海拨2000m及以下地区，指导高原地区低压电器的类似标准尚属空白。而在高原环境下，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，均对低压电器的正常使用带来了影响。一般的低压电器产品并不能完全适应高海拨条件。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商原适应性和防护能力是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商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。本标准规定了高原用低压电器的补充技术要求。本标准是在现行低压电器标准基础上，考虑海拔2000m以上商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。本标准符合GB/T20626，1—2006特殊环境条件高原电工电子产品通用技术要求》。本标准的附录 A 是资料性附录。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归口。本标雁负责起草单位：上海电器科学研究所（集团）有限公司、民明电器科学研究所、机械工业北京电工技术经济研究所。
本标准参加起草单位：常熟开关制造有限公司、浙江正泰电器股份有限公司、浙江德力西电器股份有限公司、施耐德电气（中国）投资有限公司、上海人民电器厂有限公司、西安熔断器厂、天水二一三机床电器厂，上海立新电器厂、中国北车集团永济电机厂西安沙尔特宝电器公司。本标推主要起草人：季慧玉、周琼芳、赵磊、邹其文，郭丽平，田华、周积刚，谢国政、黄就业。GB/T 20645-2006
特殊环境条件高原用低压电器技术要求》是国家科技基础性工作专项“极端（特殊）环境条件的物质标准”项目研究制定的，是针对我国西部开发建设急需的一系列国家标准之一。我国西部地区处于高原，干热和干热沙漠的严醛环境下，它对各类基础装备包括各类机械电子，电气通讯、仪器仪表及运输设备的耐久可靠使用带来严重的影响。过去我国对一些物质材料和基础设备在上述特殊自然环境的性能研究不多，特殊条件的基础研究、材料和设备对特殊条件的适应性妍究以及这些基础标准的制定，包括条件限值的确定与分级、模拟试验方法及保证物质在极端条件正常使用的技术性措施等方面还处干空白，对高原，干热和沙漠等待殊条件的数据缺乏系统的采集和研究，以及对特殊件给重大工程项自配套的基础设施造成的严堡危害缺乏系统研究，如果不解决这些问题，将接影响我国在特殊条件下重大工程项目的实施。随着西部地区的加快开发，今后将有更多的工程项目在西部地区建设。为提高基础设备的环境适应性和使用可靠性、耐久性，应通过相应的环境试验对材料、元器件及设备进行考核评价。
“极端（特殊）环境条件的物质标准\项目，主要通过对高原特殊环境条件、主要工程基础材料、机电产品的研究，制定基础性国家标准。内容涉及高原机电设备标准体系，特殊环境术语，特殊环境条件分级，防护类型通则、高海拔人工模拟试验导则、金厨材料，高分子材料，主要机电设备、工程机械设备的商原适应性要求。目前已完成或正在制定的共25项国家标准：（1）GB/T20625—2006特殊环境条件术语（$）GB/T19608.1—2004特殊环境条件分级第1部分：干热（$）GB/T19608.2-—2004特殊环境条件分级第2部分：干热沙漠（4）GB/T19608.3—2004特殊环境条件分级第3部分：高原（$）GB/T19607—2004特殊环境条件防护类型及代号（6）GB/T20643.1—2006特殊环境条件环境试验方法第1部分：总则（7）GB/T20643.2特殊环境杀件环境试验方法第2部分：人工模拟试验方法及导则电工电子产品（含通信产品）（已报批）（8）GB/T20643.3—2006特殊环境条件环境试验方法第3部分：人工模拟试验方法及导则商分子材料
（9）GB/T20626.1一2006特殊环境条件第1部分：商原电工电子产品通用技术条件（10）CB/T20626.2一2006特殊环境条件第2部分：商原电工电子产品选型检验规范(11) GB/T20626.3—2006
特殊环境条件第3部分：高原电工电子产品防护要求雷电、凝露特殊环境条件选用导则第1部分：金阀表面防护(12)GB/T20644.12006
特殊环境条件选用导则第2部分：高分子材料(13)GB/T 20644.2—2006
(14)GB/T20645—2006
特殊环境条件高原用低压电器技术要求（15）特殊环境条件高原机械第1部分：高原对内燃动力机械的要求》（已报批）（16）特殊环境条件商原机械第2部分：高原对工程机械的要求（已报批）【17）特殊环境条件高原机械第3部分：高原型工程机械选型、验收规范（已报批）（18）特殊环境条件下轨道车辆结构用铝合金型材（已报批）（19）特殊环境条件离原用低压成套开关设备和控制设备技术要求（已报批）GB/T 20645—2006
高原对电气设备的技术要求高压电器及开关设备（正在制定中）(20）特殊环境条件
商原对内燃机电站的要求（正在制定中)）(21）特殊环境条件
（22）特殊环境条件
（23）特殊环境条件
（24）特殊环境条件
(25）特殊环境条件
电气火车用铜合金接触线（止在制定中）高原自然环境试验导则——内燃动力机械（正在制定中）高原自然环境试验导则一一工程建筑机械（正在制定中）机电设备高原标准体系
1范围
特殊环境条件高原用低压电器技术要求GB/T 20645—2006
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、结构和性能要探、特性、试验方法等，
本标准适用于安装在海拨2000m以上至5000m的低压电器，该电器用于连接额定电交流不超过1000V或直流不超过1500V的电路。本标准不适用6B7251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甚 GB 14048 系列、GB13539 系列,GB 10963系列、GB 16916 系列和 CB 16917 系列等标准所要益的产品。
注2：安装地点超过50001Ⅲ的低压电器或模据制造厂和用户的协议进行设计或使用2规范性引用文件
讨列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件其随后所有的修改单(不包括助误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准迟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标准：GR/T2423.12001电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温（idtIEC60068-2-1.19901bzxz.net
GB/T2900.1电工术语基本术语（eIEC60050)GB/T 2900.18电L术话低压电器(egvIEC 60050(441))GB14048.1—2006低压开关设备和控制设备总则（TEC60947-1：2001,MOD）GB/T14597—1993电工产品不同海拨的气候环境条件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
GB7120644.1一2006特殊环境杂件选用导则第1部分：企属表面防护GB/T20644.2—2006特殊环境条件选用导则第2部分：高分子材料GB/T20626.1—2006特殊环境条件高原电工电子产品通用技术要求3未语和定义
GB/T2900.1.GB/T2900.18和GB/T20625及相应产品标准的术语和定义适用，并补充下列术语。
高原 plateau
本标准所指的高原是海披超过 2 000 m 的地区。3.2
太阳辐射强度solar radiation intensity单位面积_接收的太阳辐射功率（W/m\）。1
GB/T20645—2006
常规型产品normal produet
以相关产品标推（规范所舰定的标准环境为依据而设计制造的产品：3.4
高原型产品plateaaproduct
在常规型产品的基础上，针对设定高原环境条件、对原来的设计和配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manul simzlated environment condition为考核产品的环境适应性·根据一定海被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本作具体分类，具体的低压电器产品分类按相应产品标准规定。独压电器产品按海拨高度环境黎件可分为：a）常规型产品
b）高原型产品；
——户内高原型电器产品：
一户外商原型电器产品，
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，以便用户能在高原随区正确使用低压电器产品。广外型高原电器产品在产品资料中注明。5.2标志
符合相应产品标准的规定，开发设计高原型专用低压电器时需补充以下内容：高原型产品的铭牌上惑在产乱的明显部位须有明显的遇用海拨高度等级标志。符合GB/T 19607—2004的要求。
产品海拨分级的标识两部分构成:GX或GX-X。G——表示产品海拔分级——用阿拉伯数字表示海拔高度等级。例如;G5 表示适用于海按最高为 5 000 mIG3-4表示可以适用于海拔 3 000 m 以上至海披4000m
6正常的使用、安装和运输案件
6. 1正常使用条件
满足本标准规定的电器应能在如下件下运行。6. 1. 1 海拨
适用的安装海拔高度为2000m以_上至5000m并按每1000m划分一个等级。6. 1. 2周围空气压力、温度、湿度、太阳辐射强度根据海拔商度等级符合GB/T14597—1993第3章的相应规定。如果产品使用的温度范围超出相应产品标准中正常使用条件热定的周围空气温度范围，应由制造商按GB/T14597一1993规定其充许便用的极限周周空气温度范用：2
6.1.3污染等级
污染等级不小于GB14048.1—2006中规定的污染等级 3。6.2运输和贮存条件
GB/T 20645--2006
运输除符合相应产品标难的规定外，应根据产品本身的性能、高原环境条件米选取适应于产品的防扩措施。
有运动部件的产品应固定并应防正沙尘进人充油、充气产品应处理好油压、气压及产品密封：一产品包装应坚固，产品的固定应牢固并有适当的减袋措施：必要的防雨雪侵人和防寒措施；按相关的包装要求进行标志，必要时标志高原运输及贮存的特殊要求。6.3安装
高原环境下的低压电器盛按制造厂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电气间和瓶电距离
对于海拔高于2000m的低压电器设备，电气除的确定应按GB14048.1—2006中表13和表15的规定值乘以椭应海拔修正系数，其海拔修正系数见表1。如电气间隙达不到要求，可用冲击耐受电压来验证。
表 1海拔修正系数
海拨H/m
2000≤H≤3 000
3 000≤H≤4. 000
4 onns Hs her
正常气压/kFa
电气间隙修正系数
高原环境下，低医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
选用材料首先频满相应产品标准的规定，如开发设计商原塑专用低压电器需增加以下内容：7. 1. 2. 1选用工程塑料时变遵循以下原则:一高分子材料宜用耐低温配方，高分了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/T 20644.2—2006第 6章的要求进行。7. 1. 2. 2 选用金表面防护层时要遵循以下原则 金属表面防护材料要考虑低温问愿金属表面防护材料要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要考虑风沙因案。选用时，涂膜按GB/T20644.1—2006附录A的要求进行。金屑镀覆层按GB/T20644.1—2006附录C的要求进行。
7.2性能要求
产品性能要求应满足相应产品标谁的规定，同时增加以下内容。3
GB/T 20645—2006
7. 2. 1 温升
7. 2. 1. 1户内型低压电器产品的温升低压电器产品温升随海拔的升商而递增，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。固此，本标推规定户内高原型低压电器产品的温升极限值伤按拍关产品标难原来的规定。
7.2.1.2户外型低压电器产品的温升低压电器产品温升随海拔的升商而递增，但户外平均环境温度随海拔的升高而递戏（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。各海拔高度处的溢升极限值应按下式确定：= +at
式中：
5——相关产品标准中规定的温升极限值；Ar——温升极限值的海拨修正值，由附录A中表A.2查出。注：电阻器、变明護等高发热电器除外,其海技修正参见附录 A 中 A,2 或由产品标准和技术条件加以现定。7.2.2介电性能
由丁海拔升高，产品绝缘表面及不同电位的带电问比较容易击穿，特别是对电气间隙和爬电距离的影响较大。
对于使用地点商于2000的设备，T耐受电压值和冲击耐受电压值应符合微规型相应产品标推的要求。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—2006中5.6.1规定的修正系数，参见表2。表2工频耐压和冲击耐压的海拔修正系数Ka产品使用地点海拨/m
产品试验
地点海拔/
注1：低压电器的介电试验+例如相与相之间,相和中性线与地之间、同一相断开触点之间的介电性能试验包括了对固体绝繁和电气间原的绝缘试验，因此试验电压应按丧的要求进行修正。因专门用于固体绝缘的介电性能不受海按离度的影响,所以试验电压不需要修正。注 2: 对于工频耐压,产品试验地点在海拨 2 000 m 及以下时,修正系数 Ka 按试验地点海拨 2 000 m 计算,注3：试验电压值为常规型产品标准规定值与海拨梦正系数K的乘积，示例 1;当产品使用地点为海披 4 000 m时,试监地点为海拨 2 000 m,在海拔 2 000 m 处常规型产品标准规定的冲击耐受试验电压为 4 kV(额延冲击耐受电压为 4 kV 时),则冲击耐受电压试验值应为:4 LV×1, 25=5 kV。示例 2 : 当产品使用地点均海按 4 000 m 时,试验地点为海拉 1 000 m。 在海拔 2 000 m 及以F时,常规型产品标准规定的冲击附受试验电压为4kV(额定冲出耐受电压为 4 k时).则在海披1 000 m处试验的神击而受电压试验值应为14 kVX1.43=5, 72 kV.
7.2.3接通和分断正常负载的能力7.2.3.1操作性能
GB/T206452006
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厂在说明书中规定。
7.2.3.2寿命
在正常负载下，低压电器各类产品的机被寿命和电寿命略有影响，具体的操作次数和接通分断欣数由制造厂在说明书中规定。
7.24接通和分断短路电流能力
在商原条件下，以自由空气为灭弧介质的低压电器产品灭能力贼弱，且从影响程度来，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持性情况自定
7.2.5脱扣特性
7.2.5.1热脱扣元件的脱知特性
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。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。固此，具体产品的脱扣特性应在相应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。7.2.5.电子部件的脱扣特性
在离原环境下。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完器件的散热问题。
7.2. 6耐低温性箍
7. 2. 6. h
在高原环境下，低压电器应具有耐受高海报地区低温的能力。不同海披商度的低温度值见表 3。 按 8. 5. 1 的剪求进行试验。表 3 不间海拔高度的量低温度值海拔/m
最低温度/
7.2.6.2如果按6.1.2谢商规定产品允许使用的极限周围空气温度范围超出相应产品标准中正常使用条件规定的周围空气温度范围时，应按8.5.2进行试验。8
8.1—般规定
高原用低压电器产品均应按相应产品标准及本标推新增的试验项目规定的要求进行试验，并须满足相应的要求。当用户有要求吋，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3种试验条件下进行试验：a）在相应海拨环境条件下进行，h）在人工模拟环境条件（模拟试验室)下进行。c）在低海拔(2 000 ㎡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。本标准的8.5是新增试验项目。
8.2试验分类及项目
高原用低压电器产品的试验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推规定的要求进行。5
GB/T 20645—2006
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私人工模拟环境条件（模拟试验室）下进行外，还可采用修正系数的方法进行以下试验。8. 3. 1 温升试验
按7.2.1.1的规定，户内型低压电器产品在商原地区使用时温升极限值不变，故当试验地点的海与使用地点的海拨不同时，温升限值猛按两者的海披差进行修正。当试验地点的海拔低于使用地点时，温升极限值为相应产品标准规定的温升值减去附录A中表A.2修正值。低于2000m的海拔不作修正。试验的最高温升不应超过规定的极限值。按 7. 2. 1. 2 的规定,户外型低压电器产品需同时考患附录 A 中衰 A. 1 和表 A. 2 的相互影响来进行温升试验。温升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，可不避行修正。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. 3. 2工频耐压和冲击耐压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GB14048.1一2006中7.2.3及常规型产品相关标准的规定。在不同海拨点进行试验时,可按7. 2.2中表 2 规定的修正系数进行工频耐压和冲击耐压试验。
8.4脱扣特性试验
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，试验环境条件按本标准8.1规定的条件。脱扣特性应符合相关产品标谁的要求。8. 5低温试验
本试验项目为型式试验项目。
8.5.1按GB/T 2423.1一2001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，应没有影响其便用的摄坏，并应能腰通和分断额旋电流。8.5.2当产品允许使用的温度范围超出相应产品标准中正常使用条件规定的周围空气温范围时，还应按GB/T2423.1一2001中试验Aa的要求进行试验，试验温度为产品允许使用的极限温度范围的下限值，试品放人试验箱中，当试品温度达到稳定时，然后试品在试验箱中进行中间检测，具体检测项目由制造商和用户根据具体产品的特性及使用要求协商确定。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。产品允许使用的极限温度范围的下限值等于或低于表3所示相应海拔高度的最低温度时，可不进行8.5.1的低温试验。
8.6特殊试验
8. 6. 1短路接通,分断能力试验试验应符合GB14048.1一2006中7.2.5的规定，试验在8.1条件下进行，并应符合相应的要求。性，如试验茶件受限制时,由用户与制造商协商解快。6
A，对绝繁介质强度的影响
附录A
（资料性附录）
高原环境条件对低压电器的主要影响GB/T 20645-—2006
海拔升高，空气密度降低，造成绝缘强度降低。一般海投每升高100m，绝缘强度约降低1%A.2
对温升的影响
高原不同海拨高度处的平均环境温度值见表 A, 1 表 A.1不同海裁高度的平均温度值海拔/m
平均度
海版升高，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100m，产品温升增加约0.4K。
对底发热电器(如电阻器等),海摄每升高 100 m,温升增加 2 K海拔升高,环境温度降低。-般,海拔每升高 100 m,环境温度降低 0. 5℃。在高海拨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，此时不充许对温升限值进行海技修正。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使用的低压电器，由于环境温度降低的补偿作用明显，允许对温升极限值按表A.2进行海拔修正。表 A,2温升极限值的海拔修正值使用或试验地点的海接高度 H7品H-2 000
2 000Hs2 500
2 500H≤3 000
3 000≤H3 500
3 500≤H4 000
4 000≤H≤:4 500
4 500-H≤5 000
注：本表的依据为海拨每升高 100 m,环境温度降低 0. 5℃A/K
当试验地点的海拔与使用地点的海拨不间时温升极限值按两者的海拨差进行修正。当试验地点的海摄高于使用地点时，温升极限值为相应产品标准规定的升值加上修正值。当试验地点的海拨低于使用地点时，温升极限值为相应产品标准规定的温升值减去修正值。计算海拨差时，低于2000m的海势药算作0m。
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拨每升高100m，温升极限值按2K计算。
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