1、a园中华人民共和国国家标准特殊环境条件 干热沙漠对内燃机电站系统的技术要求及试验方法Special environmental condition-Requirements and test methodsfor electric powerplant with internal combustion engines in dryheatdesert200801-22发布 2008-09-01实施宰瞀嬲紫瓣訾糌瞥星发布中国国家标准化管理委员会“”。GBT 21427-2008前言l范围，2规范性引用文件3术语和定义“目 次4基本要求5质量保证6交货准备-附录A(资料性附录) 干热沙漠气候环境特
2、征及对内燃机电站系统的危害【ll11669刖 罱GBT 214272008本标准针对干热沙漠气候环境的特点及其对内燃机电站系统的危害，规定了内燃机电站系统的技术要求及试验方法。本标准的附录A为资料性附录。本标准由中国电器工业协会提出。本标准由中国电器工业协会归口。本标准由兰州电源车辆研究所起草。本标准主要起草人：张聚波、张洪战、王丰玉。本标准首次制定。特殊环境条件干热沙漠对内燃机电站系统的技术要求及试验方法1范围奉标准规定了干热沙漠环境条件对内燃机电站的技术要求及试验方法。率标准适用于干热沙漠气候条件下使用的各类内燃机电站。2规范性引用文件下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
3、是注H期的引用文件其随后所有的修改单(不包括勘误的内喜)或修订版均不适用于本标准t然而，鼓励根据本标准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，其最新版本适用于率标准。C-8T zsl9 1995移动电站通用技术条件GBT 2820 9 1997往复式内燃机驱动的交流发电机组第5部分：发电机组(eqv ISO 85285：1993)GBT 2820920。2拄复式内燃机驱动的交流发电机组第9部分：机械振动的测量和评价(ISO 85289=1 997，MOD)GBT 4 942 2外壳防护菩级(GBT 4942 2一】993，eq。IEC 60947 l 1988G
4、BT 607212。0拄复式内燃机性能第1部分：标准基准状况t功率、燃料消耗和机油消耗的标定及试验方弦(idt IS(9 30461】995)GBT I 3906标牌GBT 20139 2009内燃机电站通用试验方法GBT 20625-2006特殊环境条件术语GBT 20944I 2006特殊环境条件选用导则第1部分：金属表面的防护GBT 90fi442 2006特殊环境条件选用导则第2部分：高舟子材料GJB 85 5 1988军用通讯设备环境试验方法太阳辐射试验GJB 958 1 986军用通讯设备环境试验方法沙尘试验GJB 674A 1999用直流移动电站通用规范qB 1910 1994机
5、地面电源车通用规范JBT 81 942001 内燃机电站名词术语JB 8587 1997内燃机电站安全要求ISO 7000设备使用的围形符号索引和摘要ISO 85281：2005往复式内燃机驱动的交流发电机组第1部分一用选、定额和性能3术语和定义GBT 20625-2006和JBT 8194 2001中的术语和定卫适用于车标准。4基本要束4 1总则干热抄漠地区使用的内燃机电站首先应符合基本型产品标准的要求，然后根据使用的实际条件按GBT 2 1427-2008本标准的要求设计或选型。42环境条件421 千热沙漠地区环境条件(见表1)表1环境参数 无气候防护场所年最高气温 50年最低气温 一30
6、最大日温差 40最低相对湿度 5太阳辐射强度(Wm2) 1 120地表最高沙土温度C 80凝露 有最大风速(ms) 30最大沙浓度(mgm3) 4 000最大尘浓度(漂浮)(mgm3) 20最大尘沉积密度(沉降)mg(m2h) 80422输出额定功率的条件电站输出额定功率的条件应为下列规定中的一种，并应在产品技术条件中明确。a) 绝对大气压力100 kPa(或海拔高度0 m)，环境温度25，相对湿度30；b)绝对大气压力899 kPa(或海拔高度1 000 m)，环境温度40C，相对湿度50。423输出规定功率(允许修正)的条件电站在下列条件下应能输出规定功率并可靠地工作，其条件应在产品技术条
7、件中明确。a)海拔高度不超过4 000121。b)环境温度()上限值：40、45、50I下限值：一30、一25、一10(汽油电站)、5。424功率修正电站的实际工作条件或试验条件比输出额定功率的条件恶劣时，其输出的规定功率应不低于如下修正后之值。a)对原动机为RIC内燃机的电站，其功率为按GBT 607212000的规定换算出试验条件下的内燃机功率后再折算成的电功率，但此电功率最大不得超过发电机的额定功率。b)对采用其他内燃机的电站，其功率的折算按产品技术条件或协议的规定。425环境温度的修正当海拔高度超过1 000 m(但不超过4 000 m)时，环境温度的上限值按海拔高度每增加100 m降
8、低05修正。43功率种类电站的额定功率应为ISO 85281：2005第13章规定的下列几种或一种：a)持续功率(COP)Ib)基本功率(PRP)；c)限时运行功率(LTP)；2GBT 21427-2008d)应急备用功率(ESP)。44启动要求441 电站在常温(非增压电站不低于5C，增压电站不低于10C)下经3次启动应成功。442电站应有低温启动措施。在环境温度30C(或-25)时。功率不大于250 kw的柴油电站应能在30 mJn内顺利启动，汽油电站应能在20 min内顺利启动，且均应有在启动成功后3 min内带规定负载工作的能力。功率大于250 kw的电站的低温启动时间及带载时间按产品
9、技术条件或协议的规定。45电气指标交流电站应符合GBT 28205-1997的要求，直流电站应符合GJB 674A一1999的要求，双频电站应符合GBT 2819-1995的要求。46密封性461 电站应无漏油、漏水、漏气现象。462电站的厢体密封应能防雨、防尘。47安全性471绝缘系统三相移动电站应采用中性点绝缘系统，应有绝缘监视装置，应有良好的接地装置，其接地电阻应不大于50 0。472绝缘电阻电站的绝缘电阻应符合表2的规定。表2绝缘电阻Mn项 目 部 位 条 件交流发电机组 直流发电机组环境温度1535冷态绝缘电阻 机组各独立电气回路 冷态相对湿度45752 1环境温度25对地及回路问
10、u1000- o33相对湿度95热态 热态 o5 o33注：冷态绝缘电阻只供参考，不做考核。8该式计算值低于o33 Mn时按033 M,Q，式中u为电机绕组额定电压，V。473耐电压电站各独立电气回路对地及回路间应能承受试验电压数值为表3规定、频率为50 Hz、波形尽可能为实际正弦波，历时1 rain的绝缘介电强度试验而无击穿或闪络现象。裹3部位 机组类别 回路额定电压V 试验电压V交流电站 100 (1 000+2倍额定电压)x80“，最低1 200一次回路对地，一次回路 361 125对=次回路 直流电站36 500100 (1 ooo+2倍额定电压)x 80，最低1 200交流电站36
11、750直流电站36 500注：内燃机的电气部分、半导体器件及电容器等不做此项试验。GBT 21427-2008474相序三相电站的相序应符合产品技术条件的规定。475消防电站消声器的结构应避免聚火的可能性车厢内应设置必要的消防器材。476电气保护装置电站应有下列电气保护装置：a)过电压保护装置；b)欠电压保护装置；c)过载保护装置，d)短路保护装置；e)交流电站还应包括；过频率保护装置、欠频率保护装置、相序保护装置(三相电站)；f)直流电站还应包括：反极性保护装置和反流保护装置。477机械保护装置电站应有下列机械保护装置：a)机油压力保护装置；b)过热保护装置Ic)直流电站还应包括过速度、欠速
12、度保护装置。48结构与设计481 电站的燃油系统、润滑系统、电气系统和相关运动(传动)系统应有良好的密封防尘性能。482电站应根据要求采用适用于沙漠环境的增压型内燃机。483额定功率大于75 kW、增压比大于2的电站应采用中冷技术措施。484加大风扇直径提高散热面积，提高散热能力；水箱限压阀压力应有005 MPa007 MPa的预压力，以保证冷却水的沸点温度不低于100C。485必要时可采用带冷却水的双层油底壳结构，降低润滑油温度。486改进进气系统，采用多级滤芯结构，有要求时，在空滤器上安装灰尘指示器装置，空气滤清器在沙漠环境条件下应有使用50 h不需要保养的最小周期。发动机进、排气口不得在
13、同一方向。487电站的电气间隙、爬电距离和绝缘性能应符合JB 8587-1997的规定。488 电气系统的触头、软连接、导电螺钉及绕组绝缘线圈应选择耐高温的材料。489应选用耐高温的电气元器件。4810电站的输出电缆应选用耐候、耐油、耐寒、柔软且可承受较大机械外力的重型橡胶套电缆，满足高、低温环境条件下的使用要求。选择计算时应留有足够的温度欲度，需经常移动使用的电线电缆应满足低温条件下最小弯曲半径不大于电缆外径的6倍以上折叠搬迁的要求。4811电站照明灯和指示灯应能在高、低温环境条件下正常工作，必要时加装防护罩或密封。4812电站出线盒、插头(座)等部位应有良好的密封防沙尘措施，如无条件密封，
14、外壳防护等级应不低于GBT 49422中的IP54的要求。4813在户外直接使用的电站表面的防护要求，参照GBT 2064412006中干热湿热沙漠环境条件下的选用导则。4814电站中的高分子材料，包括塑料、橡胶、涂料的选用原则参照GBT 2064422006中干热湿热沙漠环境条件下的选用导则。4815电站上所有操作控制装置及其邻近的任何部件的温升应不超过：金属表面30(30 K)，低导热率表面60C(60 K)。防护架上的零部件的温度应不超过90C。温度高达150以上的零部件，不得突出防护架轮廓进入人员操作区域。可能引起烫伤的零部件应作出标志或进行防护。4816机械稳定性：移动电站和小功率电
15、站沿任一方向放置在倾斜15。的斜面上，电站不得倾翻或溢4GBT 21427-2008出燃油；把电站放置在4。的粗糙混凝土斜面上的4个不同位置，各个位置绕垂直轴线依次间隔90。，电站在空载和规定负载下运行30 min后，其位置变化量不超过10 mm。4817机械安全性：电站及其附件应无锐边、尖角、毛刺等正常使用时会对人员造成伤害的缺陷；运动件的布置及防护应确保正常使用时不会对人员造成伤害。防护罩、防护屏等应有足够的强度，且只有用工具才能拆除。49温升电站各部件温度或温升应符合各自产品规范的规定，允许挂车电站和汽车电站的发电机各绕组的稳定工作温度或温升超过本身规范值5。410振动电站应设置减振装置
16、，电站运行时的各振动参量值应符合GBT 28209 2002的规定。411噪声电站应有抑制噪声的措施，使距电站外限轮廓1 ITI处的平均声压级不超过下列数值：非低噪声电站：102、96、90、85 dB(A)；对低噪声电站：83、78、73、68、65 dB(A)。电站应满足的具体噪声指标按产品类型和使用场所的不同在产品技术条件和协议中规定。电站其他部位的噪声按GBT 2819-1995的规定。412外观质量应符合GBT 2819 1995的规定。413成套性应符合GBT 2819 1995的规定。同时增加干热沙漠条件下维护保养所需的工具设备及备附件。在技术资料中应标明其所增加的有关干热沙漠环
17、境的技术指标、使用维护方法和注意事项等特殊信息。414标志4141 电站标牌应固定在明显位置，其尺寸和要求按GBT 13306的规定。4142电站的铭牌应包括以下内容：a)电站名称；b) 电站型号Ic)相数；d)额定转速，rmin；e)额定频率，Hz；f)额定功率，kW，按ISO 85281：2005中的第13章加词头COP、PRP、LTP或ESPIg)额定电压，V；h)额定电流，A；i)功率因数，cos!j)最高的海拔高度，m；k)最高的环境温度，；1)质量，kgm)外形尺寸：lmmbmmhmm；n)生产厂名；o) 出厂编号；p)出厂日期；q)标准代号及编号。4143安全和信息标志标志的符号
18、应根据ISO 7000的规定。5GBT 21427-2008按本标准生产的任何电站系统，必须有一个永久性的标签，且应对用户说明下列情况：a)请阅读使用说明书。b)排放烟气有毒，电站请勿在不通风的房间内工作。c) 电站在运行时请勿加注燃油(汽油机电站)。可能引起燃烧的部件应给予适当的标识或予以防护。控制功能应有清楚的说明。根据电站型号的不同和地方当局的要求，也可有附加的标志。5质量保证51 内燃机电站系统殛应用材料的环境试验基本要求干热沙漠地区环境条件下使用的内燃机电站系统及应用材料的环境试验基本要求见表4(未包括腐蚀、生物试验)，具体的技术要求应在产品的环境技术要求中进一步明确规定。表4产品使
19、用环境 环境试验项目 环境试验方法 技术要求涂料、塑料、椽胶等高分子材料构件太阳辐射 氤灯淋雨、紫外线冷凝经试验后必须符合一定的技术要求户外 电工产品外壳防护等级外壳防护 外壳防护等级IP54、IP55试验喷沙(碎石撞击) 碎石撞击试验 外棵零件的表面涂层温度变化 温度变化试验 电站功能应正常户内、户外 滤尘按产品基本技术要求规 内燃机空气滤尘应符合一定的技术定试验 要求而且不影响电站的正常功能及棚下条件按有关标准进行自然环内燃机功能 应确保电站功率输出正常境功率特性试验52试验项目按表5的规定。具体试验项目可根据使用的实际条件和需要，由生产厂和用户协商确定。53试验方法531除本标准5325
20、33规定外，其他项目的试验方法按GBT 20136-2006的规定进行。532太阳辐射试验按照GJB 9551986的方法进行试验后，电站应无机械、电气损坏。533沙尘试验按照GJB 9581986的方法进行试验后，电站应无机械、电气损坏。6交货准备电站及其备附件在包装前，凡未经涂漆或电镀保护的裸露金属，应采用临时性防锈保护措施。产品备件、附件应备齐，并适当包装。所有车门、栏板、孔口门、箱门应可靠锁闭并按要求铅封。电站应根据需要不包装能水路运输、空中运输和铁路运输，公路运输时，应按规定对底盘进行维护。6表5GBT 2 1427-2008鉴定 型式 出厂 检验方法章条号序号 检查项目名称检验 检
21、验 检验 本标准 GBT 20136 20061 绝缘电阻 1012 耐电压试验 1023 外观 2014 标志和包装 2035 成套性 2026 质量 2047 外形尺寸 2058 常温启动性能 2069 低温启动措施 207Io 相序 20811 照度 20912 控制屏各指示装置 21013 行车制动性能 21814 驻车制动性能 21915 绝缘监视装置 30116 接地电阻 30217 短路保护功能 303、30418 过载保护功能 30519 过电压保护功能 30720 欠电压保护功能 30821 过频率保护功能 30922 欠频率保护功能 310Z3 过热保护功能 31124 低
22、油压保护功能 312Z5 频率降 40126 稳态频率带 402(对初始频率的)瞬态频率偏差和(对额定频27 率的)瞬态频率偏差，分别按负载增加(一)和 405负载减少(+)及频率恢复时间28 稳态电压偏差 40629 电压不平衡度 407相对的电压整定下降范围和相对的电压整30 408定上升范围瞬态电压偏差及电压恢复时问，分别按负载31 410增加(一)和负载减少(+)7GBT 21427-2008表5(续)鉴定 型式 出厂 检验方法章条号序号 检查项目名称 检验 检验 检验本标准 GBT 20136200632 电压调制 41133 瞬态特性 416、43734 直接启动电动机的能力 41
23、735 冷热态电压变化 41836 在不对称负载下的线电压偏差 41937 三相电压相移 42238 线电压波形正弦性畸变率 42339 相电压总谐波含量 42440 电压偏离系数 42641 频率调制量和频率调制率 42742 频率漂移量和频率漂移率 42843 连续运行试验 42944 温升 43045 稳流精度 43246 稳压精度 43347 脉动电压 43448 燃油消耗率 50l49 振动值 60150 噪声级 60251 传导干扰 60352 辐射干扰 60453 有害物质浓度 60554 烟度 60655 高温试验 60756 低温试验 60857 湿热试验 609、6lO58
24、 雨淋试验 61359 行驶试验 61660 可靠性和维修性 701，702、70361 太阳辐射试验 53262 沙尘试验 5338注：为必检项目，一为不检项目。附录A(资料性附录)干热沙漠气候环境特征及对内燃机电站系统的危害A1 干热沙漠地区气候条件的严酷等级(见裹A1)。袭A1GBT 21427-2008严酷等级环境参数 单位3K6H 4K4DF 4K4DH极端最高 50 55 55高温 年最高o 45 50 50最热月平均最高c 40 40 40低温 一30 30 一30最大日温差 35 40 40温度变化率 rain 05 O5 O5低相对湿度 10 5 5平均相对湿度 50 30
25、30气压 kPa 90 90 90太阳辐射强度 Wm2 700 l 120 l 120凝露 有 有 有降水(sa括雨、雪、雹) 无 有 有地表最高抄尘温度 40 75 80地表最低秒尘温度 一25 35 35注：3K6H表示沙漠地区户内条件；4K4DF表示沙漠边缘地区户外条件；4K4DH表示沙漠腹地户外条件。8 极端最高温度是指几十年出现一次的最高空气温度，持续约10 rain。b 年最高温度是指每年出现的最高温度的多年平均值。c最热月平均温度是指夏季最热月中每天出现最高温度的月平均值。A2干热沙漠气候环境特征A21 干热干热气候的典型特征是白天炎热，昼夜温差大，湿度低，太阳辐射强，能见度高(
26、沙尘天气除外)。在较热季节，温度常常超过38，多数情况下，日平均气温在38以上。在较凉的季节，温度则大大降低，最低可达一30湿度相对较低约10；风速一般为(61i)kmh，有时强风会刮起沙尘，形成研磨和侵蚀性大气。A22 沙尘沙和尘是地壳表层的矿物质经过各种气象过程发生破坏并旋转摩擦成的微小颗粒。这些微小颗粒因行驶的机动设备(快速行驶的地面车辆、旋翼直升机)、强风以及可以产生微粒排放的工业活动等而悬浮在空气中。9GBT 21427-2008A3干热沙漠对内燃机电站的危害A31 高温由于气温高，使内燃机的充气系数下降、燃烧不正常、润滑油易变质、供油系统易产生气阻、蓄电池电解液蒸发较快，极板易损坏
27、、点火系统因线圈发热电火花减弱、非金属制品(橡胶、塑料及纤维等)易变质和损坏，高温还使内燃机的排气污染加重。A32 太阳辐射的危害于热地区的太阳辐射较强。较强的太阳辐射将使内燃机电站的材料因光老化效应而退化、设备产生过热、以及人员灼伤。某些塑料、橡胶制品因辐射褪色、变脆、强度降低、电气性能下降、绝缘材料脆裂。A33 沙尘的危害A331剥蚀高速运动的沙尘会剥蚀表面的物质，使光洁的表面遭到破坏，也会剥蚀油漆，严重时会由于剥蚀，结构支撑件结构强度降低，内燃机电站的散热器、风扇叶片等部件最容易受到沙尘的损坏。A332磨损沙尘落人齿轮中、旋转轴或其他紧密配合的运动件之间时坚硬的沙粒会很快使零部件磨损。另
28、外沙尘还会随空气进入汽缸和润滑油路，造成曲轴、活塞等的磨损。A333腐蚀效应虽然沙尘一般不起化学反应，不对材料构成直接腐蚀，但沙尘长时间存在于零件表面会由于吸收和滞留生成腐蚀酸的化学反应所需的腐蚀性气体和水分而加速腐蚀。A334飞弧在高温条件下，高压绝缘子上累积的尘埃会提供导电路径。积聚于尘埃层上的水分会溶解，从而提供导电所需的离子化合物。在高压情况下，这种导电通路就可能产生持续的电弧，必须去掉所旗加的电压才能熄灭。A335绝热在内燃机电站系统上积累的尘埃提供了一个绝热层，它会降低下面零部件的散热能力。易受损坏的设备包括发电机、变压器、电子设备和负载电阻。A336沾染油漆沙尘落在正在干燥的油漆上的尘埃会通过油漆为腐蚀酸提供“油芯”通路，因而使油漆失去保护作用。A337电气绝缘大多数沙尘微粒是不导电的。但这些沙尘微粒聚落在继电器或开关触点上会防碍触点间的电连续性，导致设备误动作。
