1、Ics 7310099D 98备案号：269152010中华人民 共禾口MT国煤炭行业标准MT 1 099-20092009-12-1 1发布矿用变频调速装置Frequency conversion equipment for coal mine2010-07-01实施国家安全生产监督管理总局 发布前言l 范围2规范性引用文件3型号、防爆型式及基本参数4技术要求5试验方法6检验规则7标志、包装、运输及贮存目 次MT 1099-2009I1l12790MT 10992009刖 昌本标准为强制性标准。本标准由中国煤炭工业协会科技发展部提出。本标准由煤炭行业煤矿安全标准化技术委员会防爆电器安全设备分
2、会归口。本标准由唐山开诚电控设备集团有限公司负责起草，煤炭科学研究总院抚顺研究院参加起草。本标准主要起草人：许开诚、付淑玲、邵明杰、付文俊、李者、王展、陆文涛、杨春明、张岩、哈迅等。矿用变频调速装置MT 1 099-20091范围本标准规定了煤矿具有爆炸性危险气体环境用变频调速装置(以下简称变频调速装置)的型式、规格、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装和储运。本标准适用于1 140 V及以下煤矿用变频调速装置。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准中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(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准。然而，鼓励根据本标准达成
3、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。GBT 191包装储运图示标志GBT 24234 电工电子产品基本环境试验规程第4部分：试验方法试验Db：交变湿热GBT 38591半导体变流器基本要求的规定GB 38361-2000爆炸性气体环境用电气设备第1部分：通用要求GB 383622000爆炸性气体环境用电气设备 第2部分：隔爆型dGB 38363-2000爆炸性气体环境用电气设备第3部分：增安型eGB 38364-2000爆炸性气体环境用电气设备第4部分：本质安全型“i”GB 4208外壳防护等级(IP代码)GBT 12325 电能质量供电
4、电压允许偏差GBT 126682 2002调速电气传动系统第2部分：一般要求低压交流变频电气传动系统额定值的规定GB 126683调速电气传动系统第3部分：产品的电磁兼容性标准及其特定的试验方法GB 140481低压开关设备和控制设备第1部分：总则GBT 14549电能质量公用电网谐波GBT 15543 电能质量三相电压允许不平衡度GBT 15945 电能质量 电力系统频率允许偏差GBT 180393 电磁兼容环境公共低压供电系统低频传导骚扰及信号传输的兼容水平GBT 180394 电磁兼容 环境 工厂低频传导骚扰的兼容水平AQ】043矿用产品安全标志标识3型号、防爆型式及基本参数31型号及含
5、义罩堡一T。基2SK丕丕丕基 o额定电压(v)L一额定功率(kW)L变频调速|L一J隔爆兼本质安全型(B隔爆型)L一综合装置MT 1099-200932型式及组成矿用隔爆兼本安型，肪爆标志为“ExdibI”。矿用隔爆型，防爆标志为“ExdI”。组成：变频调速装置包含EMC滤波部分、谐波抑制部分、整流部分、逆变部分、冷却部分。33规格331额定输入电压AC380 V、660 V、1 140 V供电电源的要求：a)变频调速装置能在(85110)U。的范围内正常工作；b)正常电压下，电压不对称度允许值2，短时不超过4；c) 10 kV及以下三相电压允许偏差为标称系统电压的7。332变频调速装置的额定
6、输出电压输出电压的要求：a)在规定电源条件下，输出100的额定电流时，变频调速装置应能保证输出不低于额定电压的95；b)在正常使用条件下，在整个输出频率调节范围内，各相负载对称情况下输出三相电压的不对称度应不超过5；c) 变频调速装置的额定输出电压优先为：AC380 V、660 V、1 140 V。333变频调速装置的频率输出频率的要求：a) 变频调速装置的额定输出频率分辨率不大于01 Hz；b) 正常频率允许偏差值不大于1 Hz；c)变频调速装置的频率(速度)调节范围应符合GBT 1266822002中411和523的规定。334压频比在正常条件下，压频比应符合下列公式，即手一V，=c(常数
7、)335工作制式连续工作制或短期工作制。336冷却方式a) 自然冷却；b)热管冷却或热管加强制风冷；c)水冷。4技术要求41变频调速装置应符合本标准的要求，按照经过规定程序批准的图样和文件制造并应取得防爆合格证和安全标志准用证。42环境要求变频调速装置应在下列条件下正常工作：a)环境温度0+40；b)海拔高度不超过2 000 m，如超过2 000 m需要降容使用；c)周围环境相对湿度不大于98(+25)；d)在有甲烷气体和煤尘的煤矿井下工作；e)在无淋水、积水的地方；2MT 1099-2009f)在无剧烈冲击和振动的地方；g) 大气压力80 kPa106 kPa；h)污染等级：3级。43外观4
8、31 变频调速装置的外壳表面不应有明显的凹痕、划伤、裂纹和变形。表面涂层不应有气泡、龟裂和脱落。432变频调速装置的外壳上应有铭牌、MA安全标志、防爆标志牌和“放电分钟后方可打开”字样的警告牌。433变频调速装置的接地装置应符合GB 383612000第15章的规定，外壳须设置内外接地螺栓，接地螺栓应进行防锈处理并标有接地符号。接地连接件至少保证与一根导线连接，导线截面积见表1。另外，电气设备外接地连接件应能至少与截面积不小于4 mm2的接地线有效连接。表1导线截面积主电路导线每相截面积S，mm2 对应保护线最小截面积S。，mm2S16 S1635 05S434变频调速装置的壳体外表面喷涂磁漆
9、，内表面涂1321耐弧漆，隔爆面应进行防锈处理。44结构441 变频调速装置的原材料加工、处理、装配等工艺均应符合相应标准的要求。所有电气元件除应符合本标准的规定外，还应符合各自标准的要求。442变频调速装置的紧固件应有防止自动松脱的措施，金属件应进行防锈防蚀处理。45电气性能451技术特性4511 变频调速装置的控制方式控制方式可分为如下三种：a)vf恒定控制；b)矢量控制；c)直接转矩控制。4512变频调速装置的启动特性在标准电压下变频调速装置的启动曲线为线性或S形曲线。4513转矩特性(或压频比特性vf)按照负载的转矩特性分为：a)恒转矩特性：变频调速装置在50 Hz以下范围内，具有恒转
10、矩特性，其输出转矩不低于额定转矩的95；b)变转矩特性：变频调速装置在50 Hz以下范围内，具有平方率转矩特性。4514恒功率特性具有恒功率要求时，变频调速装置在50 Hz60 Hz范围内，具有恒功率特性，其输出功率不低于额定功率的95。4515过载能力当变频调速装置在连续工作时，在规范温度内，其允许过载能力不小于额定负载的11倍。4516制动特性具有制动功能要求时：a)变频调速装置在正常制动时，能按给定的s形曲线或线性曲线减速；3MT 1099-2009b) 变频调速装置的制动方式：直流制动、能耗制动、回馈制动。452电气安全4521最高表面温度变频调速装置本安电路及外壳的最高表面温度不应超
11、过150。4522温升IGBT部件和电容器表面温度应符合本器件标准要求，变压器线圈、接线柱、内腔符合GB 140481的要求。4523电气间隙和爬电距离变频调速装置的接线腔电气间隙和爬电距离应符合GB 383632000中表1的规定。4524工频耐压变频调速装置符合表2和表3规定的工频耐压试验。应历时1rain，试验期问无击穿、闪络现象，且漏电流不大于8 mA。向本安电路供电的变压器的型式试验，为向本质安全电路供电绕组与所有其他绕组及接地铁芯之间承受2U+1 000但不低于1 500 V的耐压试验；本安与非本安隔离件(隔离变送器、继电器)的本安与非本安两端，应能承受2U+1 000但不低于1
12、500 V的耐压。4525绝缘电阻变频调速装置的绝缘电阻及工频耐压试验值应符合表2的规定。表2绝缘电阻及工频耐压试验值绝缘 电阻工频耐压试验测量部位 nV常态 湿热试验后l 140 v输入，输出主回路接线柱之间及与地50 25 4 200之间660 V输入、输出主回路接线柱之间及与地50 15 3 ooo之间60 v以下输入、输出主回路接线柱之间及与地50 1 5 2 ooo之问电源变压器输入与输出绕组之间 50 15 3 ooo电源变压器全部绕组与铁芯或屏蔽之间 50 15 3 ooo2U+1 ooo但本安端子与非本安端子之间20 1o不低于1 500本安电路接线端子之间及对外壳之间lo o
13、5 ,500本安电路导线 4526本安电源用变压器的例行试验变压器人厂例行试验时，施加到变压器的电压应符合表3的规定，【，。是任一试验绕组的最高额定电压。表3变压器入厂例行试验施加部位 试验电压有效值输人与输出绕组之间 4U。或2 500 V，两者取最高值全部绕组与铁芯或屏蔽之间 2U。或1 ooo V，两者取最高值向本质安全电路供电绕组与其他绕组之间 2U。+1 ooo V或l 500 V，两者取最高值MT 1099-2009在试验期间，绕组之间的绝缘或任一绕组与铁芯或屏蔽之间的绝缘应不发生击穿。4527本安腔外壳防护性能试验本安腔外壳防护性能应符合GB 4208中防护等级IP54的规定。4
14、6交变湿热试验变频调速装置应按照GBT 24234中试验Db方法进行12周期(+40)的湿热试验。试验后，在2 h内进行工频耐压试验和绝缘电阻的测量，应符合表2的要求。47防爆性能471静压试验变频调速装置的隔爆外壳应能承受1 MPa，加压时间应为10+i s。试验后，外壳应无结构损坏或可能影响隔爆性能的永久变形。472变频调速装置的观察窗透明件应通过GB 383612000规定的冲击试验和热剧变试验。473 向本安电路供电的电源变压器的输入电路应用熔断器来保护。变压器向本安电路供电的绕组与其他绕组之间加接地屏蔽。本安绕组与非本安绕组分两侧布置，本安与非本安绕组之间应有屏蔽层，用厚度满足GB
15、383642000中表6要求的材质制成，屏蔽层及铁芯均应接地。屏蔽应设置两根结构上分开的接地导线，每一根导线应能承受熔断器和断路器动作之前流过的最大持续电流。474本安电源的限流电阻及引脚均应采取加装绝缘套管的防短路措施。保护性元件须双重化且经老化筛选，本安电路的任何元件的使用电压、电流及功率在正常和规定的故障状态均应不大于其额定值的23。475 连接本安导线插头、插座与连接非本安导线插头、插座应分开布置，并且不能互换。本安电路导线应采用蓝色导线，并单独布置。变频调速装置本安接线端子旁应有“ib”标志。本安与非本安端子之间距离应不小于50 mm。476本安电路印刷板在焊接调试后，至少喷两遍或浸
16、一遍三防漆。477变频调速装置的引入装置应通过夹紧试验、密封试验、机械强度试验。478 变频调速装置的连接件应能承受GB 38361 2000中规定的扭转试验。479引入装置密封胶圈全部采用IRHD硬度45度55度的阻燃橡胶制造并能通过檬胶老化试验。在试验结束后，按照标准规定的硬度IRHD变化量不应超过20。4710变频调速装置的本安电路应能通过火花点燃试验。471 1 变频调速装置隔爆外壳应通过耐压和内部点燃不传爆试验。4712变频调速装置隔爆外壳的隔爆接合面配合间隙、长度、粗糙度等应符合GB 38362-2000的规定。48保护性能481 变频调速装置的过载保护特性见表4。表4过载保护特性
17、过电流整定电流 动作时间 起始状态 复位方式105 不动作 冷态1 2 5min 热态手动1 5+ 60 S 热态* 风机、水泵等专用变频器可不作此项试验。482变频调速装置具有瞬时断电保护功能，当电源突然断电又很快恢复供电时，装置不能自启动。483变频调速装置具有断相保护功能，当输出任一相断相时，装置能保护停机。484变频调速装置具有短路保护功能，当输出任意两相短路时，装置能保护停机。485变频调速装置欠压(7585)U。动作保护，过压(110120)U。动作保护。MT 1099-200949频率分辨率变频调速装置输出频率具有连续可调功能，其频率分辨率不大于01 Hz。410相序变频调速装置
18、应具有正、反相序功能。411加、减速时间变频调速装置加、减速时间应连续可调。412轻载试验验证电气线路的所有部分以及冷却系统的连接是否正确，能否与主电路一起正常运行，设备的静态特性是否满足产品标准规定。413电压波动试验在电压波动范围(85110)U。内，变频调速装置能正常工作。414 EMC电磁兼容要求4141传播的电磁骚扰的极限值应符合表5的规定。表5电磁骚扰的极限值频带 电场强度分量MHz uVm30f230 30230：f1 000 374142传导骚扰电压的要求应符合GB 126683的规定。415对电网影响的限值4151 电压谐波含量应符合表6的规定。表6电压谐波含量电网电压 电压
19、总谐波畸变率 各谐波电压奇次含有率 各谐波电压偶次含有率kV 0 38 5 0 40 2060 4O 32 164152电流谐波含量应符合表7的规定。表7电流谐波含量谐波次数及谐波电流允许值标准电压 基准短路容量 AkV MVA2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25038 10 78 62 39 62 26 44 19 21 16 28 13 24 11 12 97 18 86 16 78 89 71 14 65 126 100 43 34 21 34 14 24 11 11 85 16 71 13 61
20、68 5 3 10p 90 43149 3 9 7 4 3 6 684153电压允许偏差10 kV及以下三相电压允许偏差为标称系统电压的7。4154频率允许偏差正常频率偏差允许值为o2 Hz。4155三相电压允许不平衡度正常电压不平衡度允许值为2，短时不得超过4。65试验方法MT 1 099-200951外观及结构检查511采用目测方法进行外观检查。512电气间隙和爬电距离用直尺、游标卡尺、卡规等量具检查。52最高表面温度试验最高表面温度试验按GB 383612000的相关规定进行。53温升试验温升试验按GBT 38591的相关规定进行。54工频耐压试验工频耐压试验按GB 140481及GB
21、38364 2000的相关规定进行。55绝缘电阻试验绝缘电阻试验按GB 140481的相关规定进行。56外壳防护性能试验外壳防护性能试验按GB 4208的相关规定进行。57交变湿热试验交变湿热试验按GBT 24234的相关规定进行。58防爆性能581静压试验静压试验按GB 38362 2000的相关规定进行。582观察窗透明件冲击和热剧变试验观察窗透明件冲击和热剧变试验按GB 383612000中规定的方法进行。583引入装置夹紧、密封、机械试验引入装置夹紧、密封、机械试验按GB 38361 2000附录D中D31和GB 383622000附录D中D21和D22规定的方法进行。584连接件的扭
22、转试验连接件的扭转试验按GB 38361 2000的相关规定进行。585橡胶密封件的老化试验老化试验按GB 38361 2000的相关规定进行。586本安电路的火花点燃试验火花点燃试验按GB 383642000的相关规定进行。587外壳耐压和内部点燃不传爆试验外壳耐压和内部点燃不传爆试验按GB 38362 2000的相关规定进行。588隔爆接合面结构参数检查隔爆接合面结构参数、表面粗糙度用游标卡尺、千分尺、塞尺、表面粗糙度比较样块逐项按GB 38362 2000的相关规定进行检查。59特性试验591启动特性在标准电压下变频调速装置的空载启动测量变频调速装置的加减速度曲线。592转矩特性试验转矩
23、特性试验分以下两种：a) 恒转矩特性试验：在50 Hz以下范围内，按恒转矩特性加载，测量变频调速装置输出转矩；b)变转矩特性试验：在50 Hz以下范围内，按平方率转矩特性加载，测量变频调速装置输出转矩。7MT 10992009593变频调速装置在50 Hz60 Hz范围内，按恒功率特性加载，测量其输出功率。594过载能力试验过载能力试验按4515进行。595制动特性试验制动特性试验按4516进行。596保护试验保护试验按GB 140481的规定进行。597过压及欠压保护试验变频调速装置按正常额定电压运行，若将输入电压调低(8085)u。时，变频调速装置应保护停机；变频调速装置按正常额定电压运行
24、，若将输入电压调高(110120)u。时，变频调速装置应保护停机。598频率分辨率试验改变变频调速装置输出频率，计算分辨率。599正反相序试验空载状态下改变变频调速装置输出转向，观察电动机转动方向。5910轻载试验轻载试验，在出厂试验时，变频调速装置仅在额定输入电压下运行，在型式试验时，则应在额定电压的最大值和最小值下检验设备的功能。5911启动试验用电缆将电动机接在隔爆接线腔的u、V、w三个端子，将电源接到隔爆腔的R、s、T三个端子。通电后，先用程序参数控制器设置好工作程序和参数。然后按动开车钮后，随着按程序参数控制器的频率加减键，电动机应正常启动。按动停车钮后，电动机应停止。启动试验进行五
25、次，相邻两次试验间隔大于10 rnin。5912轻载试验时间在变频调速装置的输出端U、V、w接所配用的电动机一台，正常启动后，连续运行2 h。510电压波动试验在额定负载下，输入电压范围(85110)u。时，变频调速装置应能正常工作。511 EMC电磁兼容试验5111 电磁辐射骚扰试验电磁辐射骚扰试验按GB 1 26683的规定进行。5112传导骚扰电压试验传导骚扰电压试验按GBT 180393及GBT 180394的规定进行。512对电网影响的限值试验5121谐波含量试验谐波含量试验按GBT 14549的规定进行。5122 电压允许偏差试验电压允许偏差试验按GBT 12325的规定进行。51
26、23频率允许偏差试验频率允许偏差试验按GBT 15945的规定进行。5124三相电压允许不平衡度试验三相电压允许不平衡度试验按GBT 15543的规定进行。86检验规则61出厂检验611文件。612MT 1 0992009每台产品均必须经制造厂质量检验部门检验合格后方可出厂，并须附有证明产品质量合格的出厂检验项目见表8。表8 出厂检验及型式检验项目出厂 型式序号 检验项目 技术要求 试验方法 检验 检验1 外观及结构检验 4 3，44 5】 、| 2 最高表面温度试验 4 5 2 1 52 3 温升试验 4522 5 3 4 电气间隙及爬电距离 4523 5 1 2 5 工频耐压试验 4524
27、 5 4 6 绝缘电阻 4525 5 5 7 外壳防护性能试验 4527 5 6 8 交变湿热试验 46 57 9 静压试验 471 58 1 10 观察窗透明件冲击和热剧变试验 4 7 2 5 82 11 引入装置、密封、机械试验 477 583 J12 连接件扭转试验 47 8 584 13 橡胶密封件老化试验 479 5 85 14 火花点燃试验 4710 58 6 15 外壳耐压和内部点燃不传爆试验 47 11 5 87 16 隔爆接合面结构参数检查 4 7 12 588 17 起动特性 4512 59 1 、j18 转矩特性试验 45 1 3 59 2 、j19 恒功率特性试验 45
28、1 4 5 9 3 20 过载试验 45 15 594 、l21 制动特性试验 45 l 6 5 9 5 22 瞬时断电保护 482 5 9 6 o J23 断相保护 4 83 596 24 短路保护 484 596 、j25 过电压或欠电压试验 4 8 5 59 7 、j 26 频率分辨率 4 9 5 9 8 、i 27 正、反相序功能 4 10 5 9 9 q 28 加、减速时间试验 411 5 9 11 、j 、i29 轻载试验 412 5 9 1 2 、i MT 1099-2009表8(续)出厂 型式序号 检验项目 技术要求 试验方法 检验 检验30 电压波动试验 4 13 5 lO
29、31 EMC电磁辐射骚扰试验 4 141 5111 32 传导骚扰电压试验 4 142 5112 33 谐波含量试验 415 1 5121 4152，34 电压允许偏差试验 512 2 415335 频率允许偏差试验 4154 5 123 36 三相电压允许不平衡度试验 4155 5124 注1：“、”表示必须进行的项目，“”为不检验项目，“”表示绝缘电阻检测出厂检验只作常态。注2：出厂检验中的2226项采用模拟方法进行。62型式检验621有下列情况之一时，应进行型式检验：a)新产品试制定型鉴定或老产品转厂生产时；b)正式生产后如结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时；c) 正常生产时
30、每五年一次d)停产两年以上再次恢复生产时；e) 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时；f) 国家有关机构提出要求时。622型式检验项目应符合表8的规定。623型式检验样品应从出厂检验合格的产品中随机抽取。624判定规则：对关键项目，如有一台项不合格，则判定该批产品为不合格。对重要项目，如有两台项不合格，则判定该批产品为不合格。如有一台项不合格，则对该项目加倍复查，复查中若仍有一台项不合格，则判定该批产品为不合格。对一般项目，不作判定。7标志、包装、运输及贮存71产品标志711 变频调速装置的外壳明显处设置防爆标志牌“ExdibI”或“ExdI”和安全标志牌“MA”(符合AQ 1043的规定)
31、。712在产品的正面明显处设置永久性铭牌，铭牌的内容包括：a)产品型号和名称；b)输出频率；c) 防爆标志“ExdEibI”或“ExdI”；d)电源电压；e)控制电动机功率；f) 主要技术参数：g)主回路工作电流；h)防爆合格证号；-) 安全标志编号；10MT 1099-2009j) 产品编号；k)生产El期；1) 生产厂家。72包装运输及贮存721变频调速装置的包装，应能防止产品在运输过程中遭受损坏和雨水的侵蚀，并适合水陆运输及装载的要求。722包装箱外壁的文字及标志应符合OBT 191，至少应包括如下内容：a)收货单位和地址；b)产品型号和名称；c)制造厂名称；d)毛重kg；e)包装箱外形
32、尺寸：长minx宽mm高mm。723随同产品出厂的技术文件有：a)装箱清单；b)产品合格证；c)使用说明书(包括设备的接线图)。724在运输和贮存过程中，不得倒置、斜放。产品应放在没有雨雪浸入、空气流通、环境温度不高于60，不低于一20，相对湿度不大于98(+25)，以及不含有破坏金属和绝缘的腐蚀性气体的仓库中。中华人民共和国煤炭行业标准矿用变频调速装置MTl099 2009*煤炭工业出版社出版(北京市朝阳区芍药居35号lO0029)网址twwwcdphcomctl煤炭工业出版社印刷厂印刷新华书店北京发行所发行*开本880mmi 230mm j16 印张1字数20千字 印数1 500200年4月第1版 2010年4月第1次印刷15 5020478社内编号613l 定价18 oo元版权所有违者必究本书如有缺页、倒页、脱页等质量问题，本社负责调换
