【国家标准(GB)】 电热设备的试验方法 第3部分：无心感应炉

ICS 25. 180. 10
中华人民共和国国家标准
GB/T10066.3--2004
代替GB/T10066.3—1988
电热设备的试验方法
第3部分：无心感应炉
Test methods for electroheat installations-Part 3.Induction crucible furnace(IEC 60646:1992, Test methods for induction crucible furnaces,MOD)2004-02-04发布
中华人民共和国国家质量督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2004-08-01实施
GB/T 10066.3—2004
安B/T10066电热设备的试验方法日前包括以下11个部分：--第1部分通用部分；
第2部分：有心应炉;
一第3部分·无心感应炉；
一第4部分：间接电炉；
—第5部分：等离子设备（GB/I13535--1992电热用等离子设备试验方法\）一：一第6部分：工业微波加热设备输出功率的测定方法（GR/T18662一2002岁工业微波加热设备输出功率的测定方法》);
第7部分：具有电子枪的电热设备；一：-第8部分：电渣熏熔炉（GB/T1021989《电渣重熔炉的试验方法\）：一一第9部分：高额介质加热设备输出功率的测量方法（GB/T14809~-2000高频介质加热设备输出功率的测量方法》）；
-—第10部分：直接电弧炉（GB/T6542~1986直接电驱炉的试验方法）；--第11部分：埋弧炉（GB/T7405-1987理弧炉试验方法》）。注：某些现有电热设备的试验方法未采用分部编号（如括号内所示），在修订时将改为上述规的分部编号：这套标维陶改采用惑非等效采用相的拍标准制是：本部分为GB/T10066的第3部分。本部分修改采用1EC60646，1992无心感应炉的试验方法》（英文版）。本部分银据1EC60646：1992重新起草。附录B列出了本部分章条编号与1EC60646：1992章条编号的对照一览表。
考虑到无心感应炉为综合性的机电成套设备，在采用FC66646，1992时，本部分做了一些修改，对非电类的试验项自及其试验方法作了补充。有关技术性差异已编人正文中，并在它们所涉及条文的边页空自处用垂直单线标识。在附录中给出了这些技术性差异及其原因的一表供参考。为便于使用，对于IFC60616：1992，本部分还做「下列编辑性修改：）政《无心感应炉的试验方法》为《电热设备的试验方法第3部分：无心感应炉》，英文名称对应修改；
b）期除国际标准的前育：
c）剧去了第2章中有关数学、物理概念，电路和碰路、电气装置和电磁装置术语的引用标准，d）“本国际标准”一词改为“本部分”e）用小数点“，“代替作为小数点的遵，”：F用下脚标\f\代替下脚标“F”g）将试验项目按冷、热态分类。本部分代替（B/F10066.3：1988《电热设备试验方法无心感应炉，与后者相比的主要技术变花如下：
a）在\3术语和定义”中，根据IEC60646：1992，增加下列术话：无心感成炉，
—堆蜗；
—感应体；
感应线圈：
试验炉料量：
环境温度：
炉了的热稳态；
炉子的冷态
一炉子的间款作业；
-炉子的连续作业；
单位电耗，
修改下列术语定义：
-无心感应炉的电热设备；
炉子的补偿电路，
一炉子主电路的输入功率S:kvAP，,kw:—一额定电参数：
炉了电压，VbzxZ.net
炉子电说.A;
-.—炉子功率 Sr.kVAP.kW;
—炉子感应器的功率因数cos
额定（有效）装料量G.kg
炉料温度 ,
一炉料的起始温度
炉料的额足温度,m，
一冷却介质的进口温度酯，℃；冷却介质的出温度，
一子的额定工作状态，
--保温功率Pb.kW
单位电耗，kW·h/kg;
熔化率和（或）升温率，k多/h，GB/T 10066.3—2004
按GR/T10066.1—2004电热设备的试方法第部分通历部分》（IEC60398：1999，M()D)将原试验项月（4.1)按玲、热态分类：根据1EC60646：1992明确4.2.1中E），b）和4.2. 2中 a)、b)项是强制性试验项目,其余为非强制性试验项日，c）
在4.3中,根据IEC60646：1992补充了对测量仪器的使用要求，明确所有测量仪器的准确度脑由制造厂和用商定，
d）在第5童中，根据JE60646：t992补充、完善和保留于下列试验方法：冷却回路的试验方法；
\—-冷却回路的流量试验;
一冷却介质(水)温升的测量：
炉子主电路的功率P,(3.7)和功率因数cUS（3.8)的测定：保功率P（3.30)的测定
\—-单位电耗（3.32）、熔化率和<或升源率（3.33)的测定：一炉子构件温度的测量;
炉料温度的测量。
e）根据1EC60646：1.992.增加“附录A与炉子主电路有关的符号和定义的图解\f)增加附录B.附录。
GB/10066.3-2004
本部分应-与GB/T10066.1—2004配合使用。本部分的附录A、附录B和附录C为资料性附录。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归口。本部分起草单位：西安电炉研究所、锦州电炉有限责任公司。本部分主要起草人：刘西葬、潘彬云、何其畏。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：GB/T10066.3-1988。1范围
电热设备的试验方法
第3部分：无心感应炉
GB/T10066.3—2004
GB/T10066《电热设备的试验方法》的本部分适用于包括熔炼、保温用工业无心感应炉的电热设备。
本部分目的是使测量包括上述类型炉子的电热设备基本参数和技术特性的试验方法标准化。除本部分4.2.1和4.2.2所注明的强制性试验项目外，其余项自不是强制性和约束性的。为了表征和评估炉子的性能，可以从所列项日中按需要选择试验项自，也可以附试验项目，最好由涉及炉子的制造厂和用商定。
2规范性引用安件
下列文件中的条款通过GB/T10066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—1995电工术语工业电热设备（neqIEC60050（841）.1983）CB/T10066.1—2004电热设备的试验方法第1部分：通用部分（IEC60398：1999，Industrialelectroheating instaliations-General test rnethods,MOD)3术语和定义
GB/T2900.23一1995的术语和定义以及下列术语和定义适用于本部分。于与炉子主电路有关的符号和定义的图解见附录A。3. 1
无心感应炉的电热设备electroheatinstallationwith inductioncruciblefornace由无心感应炉及其运行使用时所必需的电气和机械装罩所组成的设备。电气装置由位于电源隔离开关后炉子主电路中包括导电体和开关装置在内的所有电气组件以及辅勘回路组成，
无心感应炉induction crucible furnace由一个或数个环绕在埚的感应线团在炉料中或盛有炉料的甘竭内直接产生热的感应熔炼炉或保温炉，
crucible
用耐火材料或导电材料（如钢、铜或石墨等）制成.用来盛装和处理炉料的容器。3. 4
感应体Inductorassembis
由感应线圈、导磁体（如有）、埚、周画构架或金属外壳等所梅成的组合体。GB/T 10066.3--2004
感应线圈itductor coil
用于产生磁场进雨征金属炉料或在导电均娲内产生燃施电流的加热感应器。3.6
炉子的补偿电路compensaled circuit of the furnace山感应线邀及其相应补偿电容器组构成的电路。3.7
炉子主电路的额定输入功率（视在功率S，.kVA或有功功率Pikw）ratedinpatpowerofthefur-nace power clrcult (apparent power S, kVA nr active power P,,kw)在额定电压和额定频率下·在炉子主电路供电线路上测得的电功率。3.8
炉子主电路的功率因数cosp,power-factor of thre turnace power circuit cosp有功功率P1与视在功率 S.之比。3. 9
额定电参数rated electrical valaes设备或其某部分设计时规定并被标志的电气睿数，它们至少包括：a)赖率 f-Hz 或频带 f., ～fu.Hz:电V;
r）有功功率,kw
a)补偿电路的输入电压 U..yinpul voltage nf the compensated 心ircuit U..V补偿电路输人端润的电压。
b）炉子电压Ur,YfurnacevoltageUt，w感应线圜或感应线圈系统端子间的电压，3.11
炉子电流Ir,Afarnacecurrent IrA流经感成线医或感应线圈系统的电流。3. 12
炉子频率fr，llzfurnacefreqwencyfr，Hz炉子电流的频率。
a)补偿电路功率 S..kVA.P..kwpower of the compensated circuit Se,kVA,P.,kw征补偿电路输人端测得的电功率（视在功率S。kVA戒有功功率1。，kW）b)炉子功率S,,kA,Pr,kwfurnacepowerS,.kvA,Pkw在感应线圈或感应线圈系统端子间测得的电功率（视在功率S.kVA，或有功功率P，kW）3.14
a）补偿电路的功率因数cusppowcr-factorofthecpensatedcircaitcogp在补偿电路输人端测得的有功功率P.和视在均率S.之比。h）炉子感应器的功率因数cosprpnwcr-factorof thcfurnaceindoctorcosqt在感成线或感应线圈系统端了间测得的有功功率P，和视在功率S,之比。3.15
无心感应炉的额定容积 y,mrated capacity of an indtectinm cracible furnace V,m在正常运行条件下，具有规定蜗尺寸的炉于所答纳对应于额定装料基的熔融炉料的容积，3.16
额定（有效装料量G,kgrated（useful）charge G，kg与炉了额定（有效）容积相对应规定的标称熔融炉料的重量。3. 17
试验炉料量 Gs.kgtest charge Gs.kgGB/T:10066.3-2004
用于测量炉子的单位电耗、熔化率和（或）升温率的被熔化和（或）被升温的金属的重量。3.18
charge temperature e,C
炉料温度,
加热周期中给定时刻炉料的温度。3.19
炉料的起始温度Ban，Ccharge starting temperature Ba，C加热周期开始时炉料的温度。
炉料的類定漏度Bhr，℃charge rated temperature &ar，C设计时规定，并被标志的炉料温度。3.21
冷却介质的进口温度 ,C inlet temperature of the coolant On,C冷却介质在进入冷却回路时的漏度。3.22
冷却介质的出口温度，Coutlel temperature of thecoolant e，炉子在额定条件下运行，冷却介质流出冷却回路时的温度。3.23
环境温度e，Cambient temperature ,，C在炉外足够远处不受热辐射或自然对流影响的空气温度。3. 24
炉子的额定工作状态（炉子的额定工作制）furnacedutyatratedconditions（ratedfurnaceduty）炉子在额定的蜗尺寸，额定装料量和额定功率的状态下，并且电压，电流和频率不超过其最大值的工作状态。
炉学的热稔态therma steady-state nf furnace输人炉子的全部能量用于补偿热损失的热学状态。3.26
炉子的热态hat stateof furnace炉料处于额定温度时炉子的热稳态。3.27
炉子的冷恋cold stateof furnace好子各部分的温度等于环境温度的热学状态。3.28
炉子的间歇作业intermitbent（batch）operalionoffurnace仪在前一-炉炉料出炉之后，新的熔炼周期才开始的作业方式。3.29
炉子的连续作业continuous operation of furnace一边连续出炉，一边连续加料的作业方式。GB/T 10066.3--2004
保漏功率P.kwholdingpowerP,kw为使个炉料一直处于额定温度而向炉子主电路供给的有功功率3. 31
电耗（有功电耗Erkw·h或无功电耗E，kvarh）energyconsuniption（activeenergy consomption Ea ,kW - h or reactive energy coasumption E, ,kvarh)供给炉予主电路的电能。
单位电耗，kw·h/kgspecifie enerey consumption,kw.h/kg用手把试验炉料从其起始温度加热、熔化和（或）升温到其额定温度所供给炉子主电路的总电能与试验炉料重量的比率。
熔化率和（或）升退率，kg/hmeltingrateand/orsuperhneatingrate，kg/H试验炉料从起始温度到额定温度，其量量与用于加热、熔化和（或）升温所需的总时间之比。4试验项目和通用试验条件
无心应炉的试验项目感按GB，T10066，1一2004第6章规定和以下补充项目进行。但所有的试验项目除强制性的外，不是必须全部进行，对无心感应炉技术经济评价所需进行的试验项目可从中选，必要时在产品标推中补充规定或由制造厂和用户商定。4.1请用试验系件
按 GB/T 10066.1—2004 中 4. 3~4.5 的规定。注，关丁无心感应炉的定值及其验证试验应注意考虑其不同的参数。对所有规格的炉子，其性能取快于：a）炉子本身的设计：
b)炉盖型式和使用情况
）排烟装置的型式和使用情况；d）炉料的材料和构成，即材料性质和料块的形状及大小e炉子供电电源装置的型式和频率：（）炉于电源装置调书系的型式，B）炉子电激装费对无功功率快速变化的反宓能力。4. 2试验项自
4, 2.1冷态试验项自
a）在耐火炉衬安装前感应体的绝缘耐压试验（见5.1)6b）冷却回路的压力试验（见5.2）。注：以上均为强制性试验项目：4.2.2热态试验项目
a）冷却回路的流量试验（见5.3)；）冷却介质（水）温升的测量（见5，1）：e）炉孚主电路功率和功率因数的测定（见5.5））补偿电路功率和功率因数的测定（见5.6），c）炉子的功率和功率因数的测（见5.7）；f
保温功率的测定（见5.8）：
R）单位电耗、熔化率和(或)升温率的测定（见 5.9)；h）炉子构件温度的测量（见5.10）；i）炉料温度的測鼠（见5.11)。注除2)、b)为强制性试验项目外,其余为非强制性试验项目：4.3试验条件
玲态试验项目试验应在制造完成或修理后进行，GB/T 10066.3--2004
热态试验项自试验应用新地蜗柑埚的尺寸按规定，竭的材料由制造厂和用户商定试验的炉料应是干燥和清沾的,其重量和类型以及熔炼和保温的工艺过程应虫制造厂和用户商定。炉料的类型是指材料成，料快形状、人小感及然质的含量。工过程包搭批料，除楂，敢样、威分分析和温度测量。
对某些炉子设备（如配料装置），生产设施可能影响·一项或项试验项目（见4.2），这时应由制造和用广协脚安排一些适附试验，由4.2.2的c)~g）项试验所測最的数据与额定电压U.和额定频率f1有关.与额定电压甜额定频率的允许偏差应由制造厂租用户商定。若试验过程中，电压和频率超出了这些允许编差，则在评价试验结果时应予以考虑。
在主变压器单独用于电热设备的情况，对供电线路输人端的电参数将考愿变压器的特性，由变压器二次侧的相应值来尿，
应细心进行所有的测量，使用合适的疫器，并准确地遵照其使用说明书。，所有测量投器（如谢量电参数，温度和童量的仪器）的准确度应由制造厂和用户瓶定，当试验应在热态下进行时，试验前炉子避至少已运行F24h；如果炉子是新炉村，试验前炉子应至少已运行了3，
5试验和测量方法
无心感应炉的试验应按GB/T10066.1一2004第7章的有关规定和以下规定进行。5. 1邀应体的绝练耐压试验
本试验应在2U,十1 000 V(最小为2000 V)的工频正弦波电压下进行,这里U.是感拉线圃的额定电压。试验电压应施期在炉子正常运行时的带电件与连接在起并接地的感成体的所有其他金属件间。该电压应在10内逐渐增加到其试验值，并保持1min。感应体的绝缘耐压试验应在砌筑耐火炉衬前进行。对水冷线圈，要拆卸水冷管，以使炉子正常运行带电的构性在电气上不通过水与炉于的金属外想连接，试验期间，不延该发生绝续击穿，5.2冷却回路的压力试验
本试验检验冷却珂路的密封整体性。在闭合回路的出门后，将水压升到由炉子制造厂规定乐力的1.5倍并至少保持5min,试验期间，不应发生漏水现象。5.3冷却回路的流量试验
本试验检验冷却水在不超过规定压降的情况下所通过的规定流量。冷却回骼的水流量应使用流量计或用一定时间内流出的水体积除以该时间来测量。5. 4冷却介质(水)温升的测量
本试验应在炉子运行在额定工作状态的热态并在5.9规定的试验结束时进行。温度应用温度计或其他等效仪器插人冷却回路的进出处的冷却介质（水)中来测爆。进，出口处的蕴差即是温升倩。试验中出印温度和温升威在制造广的要求内。；建议取多个读数,如在 5. 4试验后期,确定于已处于热稳定状态下，每5 min读一次。5, 5炉子主电路的功率 P, 和功率因数 cosp 的测定应在炉子处于额定工作状态和热态下，测定有功功率 P1，可通过测量电流 I1 和电压 UI米测量视在功率S1。功率函数可由有功功率和视在功率之比来计算。测量仪器的准确度应不低于 1. 0。注「：应尽最减少电压和电流的谐波，以减少对试验结果的影响;在此条件下,3.8中定义的功率因数实际上与用功GB/T 10066.3—2004
率因数装测得的功率因数相同。对兰相供电的情说，在测量过程中，虚保三相电流不出现明显的不平衡。作为一条准厕,可认为当每相电流值与三相电流平均值的偏差不超过士10%时就算满足平衡要求。当兰相电流的偏差超过士10%时，应采用适当的和更精确的测量方法。注2在试验过程中有功功率和无功功率维持相对恒定时，有功功率也可以由在给定时间内消耗的有功电（由电度表测得）除以这段时间而得。功率因数可以由在同一时期内用适的电度表测得的有功电能和无功电能来确范。
5.6补偿电路的功率和功率因数的测定应在5.5规定的额定工作状态和热态下，在补偿电路输人端测得电功率和功率因数，测量方法和要求应与 5. 5 相同。
5.7炉子功率和功率因数的定
应在5.5规定的额定工作状态和热态下，在感应线图或感应线留系统端子间测得电功率和功率因数,测定方法和要求应与5.5相同。5.8保温功率P,的测定
装有总炉料的炉子应经过足够长时间的正常运行，以确保其处亍热态。在整个试验周期，炉料的额定摄度应尽可能保持定。
除炉料温度外，还应测量炉子的电耗和保温时间。电耗应在炉子主电路的输人端量。保溢功率由该电耗除以该时间计算。
测素仪器的推确度应不抵于1. 0。5.9单位电耗，熔化率和（或）升温率的测定测量在炉子经过足够长时间运行，保证处于热态之后进行。试验开始之前，应尽快地一次性从装有总装料量的炉内倒出试验需要量的炉料，如果试验炉料量小于额定装料盘，则剩余炉料应处于额定温度。在托何情况下，都应该在出炉之后或剩余炉料翊热到额定溫度之后立即开始加料。
在加人试验炉料或如人部分试验炉料后立即通电开始试验，并继续装科直到试验炉料完全加人炉内，当炉料已加热到额定温度时，炉子停电，试验结束。试验期间所消耗的电能在炉子主电路供电端测量，应时测量试验期间的通电时间以及炉料的开始温度和出炉温度。为了防止炉料过热，在送到额定温度之前应进行几饮温度量，当达到额定温度时应立即记录电能和遵电时间。
单位电耗是用王面测得的电能（减去与试验期间炉子停电的热损耗对应的能耗》除以这期间炉内试验炉料的重量而得。
炉的熔化率和（或）升温率是用试验炉料的重量除以试验期间的通电时间雨得（通电时间应减去为补偿停电产生的热摄耗而需的时间）。重复上述试验，连续熔化和（或）开漏几炉（例三炉），单位电耗，熔化率和（或）升温率采用几次定的平均值。
注：由于打开炉益避成的热频失和试验期间断电次数对试验结果有影响·应尽可能减少这些热摄失和断电次数，并且应在评价试验结果时等以考虑。炉子构件温度的测量
本试验应在5.9规定的试验之后立即进行。炉壳外表商不同点的温度应用接触式热电偶，温度计或等效的仅器测盘。
5.11炉料温度的量
测量在炉子处于热稳态情况下进行。用合适的器具夹持测温仅器（例快速热个）插人距减态金属液面一分之一深度以下的中心位置，取三茨测温度的平均值为炉料激度在低于1 000℃范围内,测温仪的测量准确度应保证温度误差在士5℃内;在离于1 000℃时,谢应保证在土10℃以内。
电源线
电源设备的例：
附录A
(资料性附录）
与炉子主电路有关的特号和定义的图解电激分断开关亡,
I，单相电源，工频单相炉
炉子主电路
带抽头的变压器或其他电压调节装置一负荷通断接触器。I：三相电源，工频单柑炉
在耳的基础上另加相平衡装置。洱，兰相电源，非工题的单相炉变频器装置，包括开关装置，可能还有工频降压变压器。补偿电路设备示例：
)为感应线开（可以是几个线圈申联或并联）；为以有功或无功抗衰示的连接导线（汇流排、挠性电缆），③为补偿电容器：
①为调压变压嚣。
GB/T10066.3—2004
补偿电略
G#/T 10066.3—2004
附录B
(资料性附受)
本部分章条编号与 IFC 60646 :1992 重条增号对照表本部分章条编号与IEC60646：1992意条编号不同之处的对照见表B.1.表B.1
本部分章条编号
3. 1-~3. 33
4, 2. 1a)、b)
4. 2. 2a),h),c)、f),g),h)
4. 2. 2d),e),i)
5. 1--5. 5
附录A
附录B
谢录C
对应的国际标准章条编号
3. 1~3.33
4. 2a),b)
4. 2c).d).e),f).g),h)
5, 1~5. 5
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。