TB T 1333.3-2004 轨道交通.机车车辆电气设备.第3部分 电工器件.直流断路器规则.pdf
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1、ICS 29.280 ;45 . 060 s 41 TB 中华人民共和国铁道行业标准TB/T 1333.3-2004 铁路应用机车车辆电气设备第3部分:电工器件直流断路器规则Railway applications一Electric equipment for rolling stock-Part 3: Electrotechnical components-Rules for d. c. circuit-breakers (IEC 60077- 3: 2001, IDT) 2004-04-22发布2004-11-01实施中华人民共和国铁道部发布1B/T句33.3-2004目次E1122233
2、555556777777888889990345 唱EA4EA喃自A4EA胁时叫电的脸力民MHU、于AM目的断力分能与验验断通试试通接限路路UUUHUtT验路和电电u型侧检短u值制助. .证的的)川件uuuu定控辅器压.求验求求录录文uu式额动动扣电u件要.的要要附附用义件件性性U表型的率气气脱弧u件志条能求求类求能能性性围引定部特特类性列器路频和和流电息文用性要要验分要性性范料言性和器作断性路电作气气电值信件使和构能验构证证规资-F范语器电操分特断主工电电过峰品器标常构结性试结验验飞到范规术1234分特12345678产12正结12试12342肌如前123111145111111116788
3、89Qh叭叭队附附I TB/T 1333.3-2004 目。自TB/ T 1333铁路应用机车车辆电气设备标准分为五个部分:一一第1部分:一般使用条件和使用规则一一第2部分:电工器件通用规则一一第3部分:电工器件直流断路器规则一一第4部分:电工器件交流断路器规则一一第5部分:电工器件高压熔断器规则本部分等同采用IEC60077-3:20oH铁路应用机车车辆电气设备第3部分:电工器件直流断路器规则。H 本部分是13/f1333的第3部分。本部分附录A是规范性附录。本部分附录B是资料性附录。本部分由株洲电力机车研究所提出并归口。本部分由株洲电力机车研究所负责起草。本部分主要起草人:陈开运、刘贵。本
4、部分为首次发布。TB/T 1333.3-2004 铁路应用机车车辆电气设备第3部分:电工器件直流断路器规则1范围除B/T1333.2-2002的一般要求之外,本部分还给出了断路器、与直流主电路和俄辅助电路相连接的主触头的使用规则。根据IEC60850的规定,这些电路的标称电压不超过直流3000V。本部分与TB/T1333.2-2002一起作了下列规定:a) 断路器特性。b) 断路器应遵循的使用条件:一一在正常条件下的工作与性能;一一短路条件下的工作与性能;一一介电特性。c) 用于验证器件在使用条件下的特性和进行试验的方法。d) 断路器上所标识或给出的信息。注1:本部分所提到的断路器装配有能在除
5、过电流之外的预定条件下(例如欠压、反向电流条件),自动分断的装置,但在本部分中没有提供该条件下的工作验证方法。注2:现在通常将电子器件与组件归属于电工器件。虽然本部分不适用于电子设备,但并没有排除这种电工器件不适用于本部分。断路器的电子组件应遵照相关的铁道机车车辆电子装置标准(TB/T3021-2001)执行。注3:在用户与制造商达成协议后,这些规则可用于除矿用机车、无轨电车等等之外的安装在机车车辆上的电工器件。安装在诸如矿用机车、无轨电车上的电工密件,应增加附加要求。本部分没有规定以下内容:a) 为获得特定功能的电工器件的多重连接;b) 遵循IEC60947-2的工业用断路器;c) 遵循IE
6、C1992-2的地面装置用直流断路器。对于b)和c),为了达到满意的工作性能,本部分应只规定在机车车辆上的特定要求。在这两种情况下,应有特定的文件来规定工业或地面装置用断路器的附加要求,例如:一一适用于哪一种工况(例如控制电压、环境条件等); 一一或不需要承受特定机车车辆使用条件而进行的安装和使用;一一或进行附加试验验证这些器件能够满足机车车辆使用条件。2 规范性引用文件下列文件中的条款,通过在TB/T1333的本部分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)或修订本均不适用于本部分。但是鼓励通过本部分的各方研究是否可使用下列文件的最新版本。凡是不注日
7、期的引用文件,其最新版本适用于本部分。GB 4208-1993 TB/T 1333.1-2002 外壳防护等级(IP代码)(吨vIEC 60529:1989) 铁路应用机车车辆电气设备第1部分:一般使用条件和通用规则(idtIEC 60077-1 : 1999) 1 TB/T 1333.3-2004 TB/T 1333.2-2002 TB/T 3021-2001 四/T3058-2002 IEC 60050(441) :1984 IEC 60850: 2000 IEC/TR3 60943: 1998 IEC 60947-2: 1989 IEC 61992-2:2001 铁路应用机车车辆电气设备
8、第2部分:电工器件通用规则(dtIEC 60077-2: 1999) 铁路机车车辆电子装置(明vIEC 60571: 1998) 铁路应用机车车辆设备冲击振动试验(dtIEC 61373: 1999) 国际电工词汇(IEV)开关设备、控制设备和熔断器铁路应用牵引系统供电电压关于电气设备部件(特别是端子)允许温升的指南低压开关设备及控制设备第2部分:断路器铁路应用地面装置直流开关第2部分:断路器术语和定义3 术语和定义TB/T 1333.1和TB/T1333.2确立的及下列术语和定义适用于TB/T1333的本部分。3.1 器件mponents 3.1.才单向断路器polarized circui
9、t-breaker 仅在主电路一个规定的电流方向有分断特性的断路器。3.1.2 双向断路器bi-dir配tionalcircuit-breaker 在主电路电流的两方向有相同的分断特性的断路器。3.1.3 空气断路器air circuit-breaker 在环境大气压的空气中分闸或合闸的断路器。3.1.4 半导体断路器seminducIr circuit-breaker 在半导体控制传导的电路内接通或分断电流的断路器。3.1.5 混合断路器bybrid circuit-breaker 带有用作开关的半导体和用作隔离的机械触头的断路器。注:无机械隔离的半导体断路器不用于机车车辆。3. 2 电器部
10、件component parts 3.2.1 件。脱扣器rel倒se以机械方式与机械式开关电器相连接,用来释放保持机构并使断路器得以分闸或合闸的一种器注1:一个断路器可以有几个脱扣器,每个脱扣得根据其规定条件进行操作。注2:脱扣器可以包括机械部件、机电部件或电子部件。3.2.1.1 瞬时过电流脱扣器over-current ( instantaneous) rel阔前当电流超过规定值时,迅速跳闸而不延时的一种装置。3.2.1.2 2 直接过电流脱扣器direct over-current rel创se过电流脱扣动作直接由断路器主电路电流激励。TB/T 1333.3-2004 3.2.1.3 间
11、接过电流脱扣器indir,配tover-current release 由主电路里的电流通过电流传感器(分流器或电流互感器)进行激励的过电流脱扣器。3.2.2 防跳机构anti-pumping device 在合闸-分闸操作之后,只要引起合闸操作的部件一直保持在合闸位置上,就能防止再次合闸的一种机构。注:分闸操作可以是断开指令或是脱扣动作。3.2.3 机壳enclosure 提供断路器一定程度抗外界污染和防止接近带电部分及可移动部分的部件。该外壳也可保护断路器的相邻部件不受断路器(例如飞弧)的影响。3.2.4 整体机壳int审alenclosure 组成完整断路器的机壳。3.3 操作特性。pe
12、rationalfl四川四3.3.1 限流断路器current-Iimiting circuit-breaker 分断时间短得足以使短路电流达到其峰值前分断的断路器。3.3.2 自由脱扣断路器trip-fr,配circuit-breaker当分闸操作(例如跳闸)在合闸操作开始之后发生,即使合闸指令持续,断路器的主触头仍会返回分闸或是保持分闸的位置。注:为确定电流能否使断路器正确分断,需暂时将触头设置在合闸的位置。3.3.3 电流整定值c町rent田tting在主电路中过电流脱扣器的基准值和脱扣器设定的满足工作性能的值。注:每个脱扣器可以有多个电流整定值。3.3.4 电流整定值范围current
13、-setting range 过电流脱扣器的电流整定值可以调整到的最大值和最小值之间的范围。3.3.5 脱扣操作tripping operation 从脱扣器开始的断路器的分闸操作。3.4 分断特性breaking characteristics 注:本条定义的某些术语用在附录B的例子中。3.4.1 分闸时间opening time 从分闸操作开始瞬间起到所有极的灭弧触头分断瞬间止的时间间隔。注:除过电流外,对于所有的分闸指令来说,分闸操作开始瞬间是由制造商规定的。3.4.2 过电流分闸时间over-current opening time 在主电路电流达到过电流脱扣器的电流整定值瞬间与灭弧触
14、头断开瞬间之间的时间间隔。3 1nB/ T 1333.3-2004 3.4.3 预期电流prospective current 断路器被阻抗可以忽略不计的导体所代替时,电路中将会流过的电流值。3.4.4 预期峰值电流prosp配tivepeak current 预期电流在其产生后的瞬间的峰值。3.4.5 预期分断电流prl倒阳tivebreaking c町rent对应于分断过程开始的瞬间所确定的预期电流。注:分断过程开始瞬间通常定义为电弧的开始。3.4.6 截断电流cut-off current 在分断操作中达到的最大瞬时电流值。3.4.7 恢复电压recovevoltage 电流分断后出现在
15、断路器每个电极的端子上的电压。3.4.8 燃弧时间arcing time 在灭弧触头之间的电弧开始瞬间与电弧最终消失瞬间之间的时间间隔。3.4.9 分断时间break time 断路器分闸时间开始时起到燃弧时间结束之间的时间间隔。3.4.10 焦耳积分(2 t ) joule integral 在分断过程中断路器电流的平方对分断时间的积分。式中:t1一一分闸开始时间;t2一一燃弧结束时间。3.4.11 12t特性12 t characteristic I2t =j: 在规定的工作条件下,例如断路器电流整定值、试验电路的时间常数等,2t与预期峰值电流的函数曲线。3.4.12 分断时间.电流特性b
16、reak time-current characteristic 在规定的工作条件下,例如断路器电流整定值、试验电路的时间常数等,分断时间为预期峰值电流的函数曲线。3.4.13 截断电流特性cut-off current characteristic 在规定的工作条件下,例如断路器电流整定值、试验电路的时间常数等,截断电流为预期峰值电流的函数曲线。4 TB/T 1333 . 3-2004 4分类本章列出由制造商给定的、必要时应通过试验验证的断路器的特性。断路器分类如下:a) 按工作频率分为C1、C2或C3。其工作频率特性见5.4。b) 按设计类型分为:一一开启式结构;一一封闭式结构。c) 按外
17、壳防护等级分类(见GB4208一1993)。5特性5.1 特性如j表器件特性应根据实际情况在以下内容中给出:a) 断路器型式(见5.2);b) 主电路的额定值和限值(见5.3);c) 工作频率(见5.4); d) 电动及气动控制电路(见5.5);e) 电动及气动辅助电路(见5.6);f) 过电流脱扣器(见5.7); g) 峰值电弧电压(见5.8)。5.2 断路器型式应指明以下内容:a) 器件种类(如空气断路器、混合断路器、双向或单向断路器);b) 设计类型(见第4章); c) 外壳防护等级(见第4章); d) 工作特性(如限流断路器、自由脱扣断路器)。5.3 主电路的额定值和限值5.3.1总则
18、额定值应由制造商规定,但不必验证列出的所有的额定值。5.3.2 额定电压断路器的额定电压如下:a) 额定工作电压(Ue)(见TBf1333.1-2002中5.1.2);注:断路器的一种特定型式可以有几个额定工作电压或一个额定工作电压范围。b) 额定绝缘电压(UJ(见TBf1333.1-2002中5.1.3); 注:当断路器没有规定额定绝缘电压时,额定绝缘电压被认为等于最大额定工作电压。c) 额定冲击耐受电压(Uimp)(见四f1333.1-2002中5.1.5)。5.3.3 额定电流断路器的额定电流如下:a) 额定时间常数T2(见5.3.4)下的额定工作电流(le)(见TBf1333.1-20
19、02中5.3.1);注:断路器的一种特定型式可以有几个额定工作电流或一个额定工作电流范围。的约定发热电流(1th) (见TBf1333.2-2002中5.3.3);c) 额定短时耐受电流(Icw)(见TBf1333.1-2002中5.3.2)。5.3.4 额定时间常数断路器的时间常数取决于变电所、电网和负载的电气特性。5 TB/T 1333.3- 2004 制造商应用表1中给出的4个时间常数来确定在5.3.5中规定的短路分断与接通能力。必要时,时间常数可由制造商与用户协商决定。表1额定时间常数额定工作电压Ue900 (v) 时间常数Tl(最小)(ms) 。时间常数T2(ms) 15 时间常数T
20、3(ms) 50 时间常数T4(ms) 150 注:时间常数为Oms时,即试验电阻为纯电阻负载,没有增加任何人为电感。5.3.5 短路特性(参见附录B)5.3.5.1 额定短路接通能力1800 3600 。15 15 40 30 100 50 断路器的额定短路接通能力是相应于额定工作电压的接通电流值,它由制造商规定。断路器应满足9.3.4规定的额定短路试验条件,并应能连续工作。5.3.5.2 额定短路分断能力断路器的额定短路分断能力是对应于额定工作电压的分断电流值,它由制造商规定。断路器应满足9.3.4规定的额定短路试验条件,并应能连续工作。5.4 工作频率工作频率Cl、C2及C3定义如下:a
21、) Cl:轻型(如,仅当检测到有短路时断路器才分断); b) C2:中型(如,包括Cl所规定的情况和在过电压、过载等条件下超过预设极限值时产生指令使断路器分闸); c) C3:重型,包括C2所规定的情况和断路器因别的原因(如,在中性隔离段、电分段、终端等)而分断。工作频率主要是用于描述表2中所给出的工作性能。表2工f乍性能第1栏第2栏第3栏第4栏第5栏第6栏每个程序的工作周期数工作周期总数工作频率程序数不带电流带电流不带电流带电流Cl 1 20000 100 20000 100 C2 2 50000 200 100000 400 C3 4 50000 200 200000 800 工作周期的选
22、取应保证断路器的所有部分处于允许温升限值以内。工作周期的选取应由制造商与用户共同协商规定,应在试验报告中说明。注1:带电流工作周期可用于每个程序的结束,建议采用下列工作周期:一一-小于或等于2000A的额定工作电流时,每小时30周期;一一大于2000A的额定工作电流时,每小时15周期。注2:在每个工作周期,断路器保持合闸状态足够长时间,以确定电流是否完全形成,但时间不超过2s。注3:在下列条件下可以采用不同的程序数:一一在每个周期中带电流或不带电流的工作周期比率与该表中的规定一致;一一不带电流或带电流的工作周期总数分别等于第5栏与第6栏的规定。6 TB/T 1333.3-2004 5.5 电气
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