ГОСТ 27307-2013 Устройства управления комплектные низковольтные рудничные взрывозащищенные до 1140 В. Технические требования и методы испытаний

ГОСТ 27307-2013

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

УСТРОЙСТВА УПРАВЛЕНИЯ КОМПЛЕКТНЫЕ НИЗКОВОЛЬТНЫЕ РУДНИЧНЫЕ ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННЫЕ ДО 1140 В

Технические требования и методы испытаний

Explosion-proof mine low-voltage complete control devices to 1140 V. Technical requirements and test methods

МКС 29.260.20

ОКСТУ 3340

3400

Дата введения 2016-01-01

Предисловие

Цели, основные принципы и порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой организацией "Научно-технический центр "Энергия" (АНО НТЦ "Энергия")

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 5 ноября 2013 г. N 61-П)

За принятие проголосовали:

(Поправка. ИУС N 12-2021).

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 21 марта 2014 г. N 216-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 27307-2013 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2016 г.

5 ВЗАМЕН ГОСТ 27307-87

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 12, 2021 год

Поправка внесена изготовителем базы данных

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на комплектные низковольтные рудничные взрывозащищенные устройства управления, предназначенные для работы в сетях переменного тока с изолированной нейтралью трансформатора угольных и сланцевых шахт, опасных по газу (метану) или угольной пыли, для дистанционного управления электроприводами механизмов угледобывающих комплексов, и устанавливает технические требования и методы испытаний.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 20.57.406-81 Комплексная система контроля качества. Изделия электронной техники, квантовой электроники и электротехнические. Методы испытаний

ГОСТ 2933-93 Аппараты электрические низковольтные. Методы испытаний

_______________

В Российской Федерации действует ГОСТ 2933-83.

ГОСТ 8032-84 Предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел

ГОСТ 8865-93 Система электрической изоляции. Оценка нагревостойкости и классификация

ГОСТ 11206-93 Контакторы электромагнитные низковольтные. Общие технические условия

_______________

В Российской Федерации действует ГОСТ 11206-77.

ГОСТ 12434-93 Аппараты коммутационные низковольтные. Общие технические условия

_______________

В Российской Федерации действует ГОСТ 12434-83.

ГОСТ 14254-96 (МЭК 529-89) Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (код IP)

ГОСТ 14255-69 Аппараты электрические на напряжение до 1000 В. Оболочки. Степени защиты

ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды

ГОСТ 22782.0-81 Электрооборудование взрывозащищенное. Общие технические требования и методы испытаний

ГОСТ 22782.5-78 Электрооборудование взрывозащищенное с видом взрывозащиты "Искробезопасная электрическая цепь". Технические требования и методы испытаний

ГОСТ 22782.6-81 Электрооборудование взрывозащищенное с видом взрывозащиты "Взрывобезопасная оболочка". Технические требования и методы испытаний

ГОСТ 22782.7-81 Электрооборудование взрывозащищенное с защитой вида "е". Технические требования и методы испытаний

ГОСТ 22929-78 Аппараты защиты от токов утечки рудничные для сетей напряжением до 1200 В. Общие технические условия

ГОСТ 24719-81 Электрооборудование рудничное. Изоляция, пути утечки и электрические зазоры. Технические требования и методы испытаний

_______________

В Российской Федерации действует ГОСТ Р 51330.20-99.

ГОСТ 24754-2013 Электрооборудование рудничное нормальное. Общие технические требования и методы испытаний

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и ежемесячно издаваемым по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (отменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Технические требования

3.1 Общие требования

Устройства управления должны изготавливаться в соответствии с требованиями ГОСТ 24754, ГОСТ 22782.6, ГОСТ 22782.0, ГОСТ 22782.7, ГОСТ 22782.5.

3.2 Требования к основным параметрам

3.2.1 Номинальные рабочие напряжения главной цепи 380, 500, 660, 1000 и 1140 В переменного тока.

3.2.2 Номинальный рабочий ток главной цепи должен выбираться из ряда предпочтительных чисел по ГОСТ 8032, но быть не менее 315 А.

3.2.3 Номинальная частота переменного тока 50 и (или) 60 Гц.

3.2.4 Номинальные напряжения внешних цепей управления: (18), 24, (36), 42 В переменного тока.

Примечание - Значения без скобок предпочтительны.

3.3 Требования к условиям работы

3.3.1 Устройства управления должны работать:

1) при номинальных значениях внешних климатических факторов для исполнений УХЛ, Т по ГОСТ 15150.

Температура окружающей среды должна быть от минус 10 °С до плюс 35 °С, верхнее значение относительной влажности (98±2 % при температуре 35 °С;

2) на высоте не более 1000 м над уровнем моря и на глубине не более 1500 м ниже уровня моря;

3) при вибрационных нагрузках в диапазоне частот от 1 до 35 Гц при ускорении 5 м·с (0,5 g);

4) при напряжении сети от 0,85 до 1,1 контакторы, находящиеся во включенном положении, не должны самопроизвольно отключаться при снижении напряжения в сети до 0,65 ;

5) в рабочем положении - горизонтальном, допустимое отклонение от рабочего положения до 15°;

6) при запыленности окружающей среды, взрывоопасной по газу (метану) и угольной пыли - не более 1200 мг/м.

3.4 Требования к электрической схеме и конструкции

3.4.1 Электрическая схема устройства управления должна обеспечивать:

1) защиту от токов короткого замыкания отходящей цепи (максимальную токовую защиту);

2) защиту от перегрузки (отходящего электрического присоединения);

3) защиту при обрыве или увеличении сопротивления заземляющей цепи до значения более 100 Ом при напряжении до 660 В и более 50 Ом - при напряжении до 1140 В;

4) защиту от потери управления при замыкании проводов дистанционного отключения между собой;

5) защиту от самовключения при кратковременном (до 0,1 с) повышении напряжения в сети до 150% номинального значения;

6) нулевую защиту;

7) защиту, препятствующую включению контактора при снижении сопротивления изоляции относительно земли в отходящем участке сети ниже величин, указанных в ГОСТ 22929 для номинального напряжения главной цепи;

8) блокирование контактора после срабатывания максимальной токовой защиты;

9) световую сигнализацию о включении автоматического выключателя;

10) сигнализацию о срабатывании устройства предварительного контроля изоляции;

11) сигнализацию о подаче напряжения питания на катушку расцепителя нулевого напряжения автоматического выключателя;

12) сигнализацию о включении блокировочного разъединителя;

13) сигнализацию о срабатывании защиты от перегрузки;

14) проверку действия устройства предварительного контроля изоляции и максимальной токовой защиты;

15) электрическое блокирование контакторов, выполняющих операцию реверсирования электродвигателей, препятствующее одновременному включению обоих контакторов;

16) электрическое блокирование, исключающее возможность включения комбайна и конвейера лавы без подачи звукового сигнала;

17) подключение температурной защиты;

18) подключение аппаратуры громкоговорящей связи, предупредительной сигнализации и трансформатора для цепей освещения;

19) наличие источника напряжения для подключения цепей автоматизации и сигнализации напряжением по ГОСТ 11206. Выходные цепи источника должны иметь защиту от токов короткого замыкания;

20) блокировку между автоматическими выключателями одновременно работающих двух устройств управления при аварийном отключении;

21) возможность проверки узлов управления каждого отходящего вывода без подачи напряжения в главную электрическую цепь с наличием сигнализации при операциях проверки;

22) световую сигнализацию об отсутствии обрыва в цепи питания втягивающей катушки контактора;

3.4.2 Электрическая схема устройства управления должна предусматривать следующие виды управления:

1) дистанционное управление всеми электродвигателями комплекса;

2) дистанционное аварийное отключение всех электродвигателей комплекса.

3.4.3 Общее требование к конструкции оболочки устройства управления - по ГОСТ 12434, ГОСТ 22782.6.

3.4.4 Вводные силовые зажимы должны быть рассчитаны на подключение гибких или бронированных кабелей.

3.4.5 Кабельные вводы должны быть выполнены таким образом, чтобы их разборку можно было производить только специальным инструментом, и должны быть предусмотрены закрывающие детали, обеспечивающие герметичное и неподвижное закрытие в случае неиспользования кабельных выводов.

3.4.6 Устройства управления должны иметь транспортные приспособления для подъема.

3.4.7 Отсеки устройства управления со съемными блоками должны иметь быстрооткрываемые крышки, допускающие пломбирование.

3.4.8 Основные узлы устройства управления и пульта должны быть легко доступны для осмотра и замены.

3.4.9 Степень защиты от внешних воздействий элементов схем дистанционного управления и токовых защит должна быть IР40 по ГОСТ 14254 и ГОСТ 14255.

3.4.10 Блоки защиты и управления должны обеспечивать возможность пломбирования.

3.4.11 В устройствах управления должна быть обеспечена возможность пломбирования разъединителя в отключенном положении.

3.4.12 Усилия нажатия на толкателях кнопок должны быть не более 50 Н.

3.5 Требования к электрическим параметрам и характеристикам

3.5.1 Предельная коммутационная способность автоматического выключателя в номинальном цикле О-П-ВО-П-ВО, при возвращающемся напряжении 1,1 и коэффициенте мощности 0,30±0,05, должна быть не менее указанных в таблице 1.

Таблица 1 - Предельная коммутационная способность

Примечания

1 Значения тока приведены при отсутствии выключателя в испытательной цепи.

2 О - операция отключения; П - пауза (3 мин); ВО - операция включения (В), за которой немедленно следует операция отключения (О).

3.5.2 Значения механической износостойкости элементов электрической схемы одного отходящего вывода должны выбираться из ряда:

1,0·10; 2,0·10; 3,0·10; 5,0·10; 10,0·10 циклов ВО (включение-отключение).

3.5.3 Коммутационная износостойкость главных контактов устройства управления должна выбираться из рядов:

1) для категории применения АС-3: 50000; 100000; 500000; 800000; 1000000; 1250000; 1600000; 2000000 циклов ВО;

2) для категории применения АС-4: 20000; 50000; 80000; 100000; 125000; 160000; 200000; 250000; 300000; 500000 циклов ВО.

3.5.4 Механическая износостойкость блокировочного разъединителя должна быть не менее 2500 циклов ВО.

3.5.5 Общее число циклов ВО при оперативных включениях и отключениях автоматического выключателя, а также число циклов ВО под нагрузкой (коммутационная износостойкость) должно быть не менее указанных в таблице 2.

Таблица 2 - Общее число циклов операций включения-отключения (ВО)

3.5.6 Допустимые превышения температуры частей устройств управления при протекании по ним номинальных рабочих токов при напряжении, равном верхнему пределу, и температуре окружающего воздуха 35 °С не должны превышать значений, указанных в таблице 3.

Таблица 3 - Допустимые превышения температуры частей устройств управления

3.5.7 Допустимый нагрев обмоток многослойных катушек по ГОСТ 24754, ГОСТ 24719.

3.6 Требования к изоляции

3.6.1 Уровень изоляции устройства управления 1 по ГОСТ 24754.

3.6.2 Сопротивление изоляции силовых цепей устройства управления должно быть:

1) в холодном состоянии - не менее 8 МОм;

2) в нагретом состоянии (соответствующем нагрузке номинальным током) - не менее 1,5 МОм;

3) после пребывания в камере влажности - не менее 0,3 МОм.

3.6.3 Электроизоляционный материал токоведущих силовых цепей - по ГОСТ 8865.

3.6.4 Изоляция главной цепи одного вывода устройства управления должна выдерживать в течение 1 мин испытательные напряжения, указанные в таблице 4.

Таблица 4 - Требования к изоляции главной цепи

3.7 Требования к маркировке

3.7.1 Маркировка устройств управления должна выполняться в соответствии с требованиями стандартов на конкретные типы устройств управления.

3.7.2 Устройства управления должны иметь маркировку, содержащую следующие данные:

- наименование или товарный знак предприятия-изготовителя;

- наименование страны-изготовителя, символ (наименование) испытательной организации и номер свидетельства о взрывозащите (при необходимости);

- условное обозначение устройства управления;

- заводской номер;

- год изготовления;

- номинальное напряжение главной цепи;

- номинальный рабочий ток;

- частота переменного тока сети;

- степень защиты;

- масса;

- обозначение настоящего стандарта.

3.7.3 На наружной поверхности устройства управления на видном месте должно быть обозначение исполнения по взрывозащите по ГОСТ 22782.0, ГОСТ 22782.5.

3.7.4 Зажимы для присоединения кабелей должны иметь четкую нестирающуюся маркировку.

3.7.5 Вторичные цепи должны быть выполнены проводами различного цвета по назначению. Искробезопасные цепи должны быть выполнены проводами голубого (синего) цвета, а остальные цепи - проводами цвета, отличного от вышеуказанного. Каждый провод должен иметь четкую нестирающуюся маркировку обоих концов.

4 Требования безопасности

4.1 Устройства управления должны быть изготовлены в соответствии с требованиями ГОСТ 22782.5, ГОСТ 22782.6, ГОСТ 22782.0.

4.2 В целях устранения или затруднения возможности воспламенения окружающей взрывоопасной среды устройства управления должны изготавливаться взрывозащищенными с искробезопасной схемой управления в соответствии с требованиями ГОСТ 22782.5, ГОСТ 22782.6, ГОСТ 22782.0. Исполнение устройства управления по взрывозащите РВ ЗВ Иа.

4.3 Устройства управления должны иметь заглушки, обеспечивающие взрывобезопасностъ вводного устройства.

4.4 Блокировочный разъединитель и автоматический выключатель должны быть сблокированы между собой так, чтобы исключалась возможность отключения разъединителя при включенном автоматическом выключателе.

Быстрооткрываемые крышки должны быть сблокированы разъединителем так, чтобы исключалась возможность открывания крышек при включенном разъединителе.

4.5 Для кабельных вводов должны быть предусмотрены внутренние и наружные зажимы.

5 Методы испытаний

5.1 Испытания следует проводить в нормальных климатических условиях по ГОСТ 20.57.406.

5.2 Внешний осмотр - по ГОСТ 2933.

5.3 Для определения значения величины срабатывания производится по 3 включения контакторов устройства управления при напряжении 0,85 и 1,1 .

Включение контакторов должно быть четким, без остановки или задержки подвижной системы в промежуточном положении.

5.3.1 При проверке на удержание якоря электромагнита контакторов во включенном положении проводится 3 включения контакторов устройства управления в холодном состоянии при напряжении 0,85 с последующим снижением напряжения до 0,65 , при этом магнитная система контактора не должна отпадать.

5.4 Испытание изоляции устройства управления следует проводить по ГОСТ 2933.

5.5 Проверка механических блокировок устройств управления проводится путем попыток включить блокировочный разъединитель при открытой или неполностью закрытой крышке и открыть крышку при включенном блокировочном разъединителе.

Блокирующие устройства считают выдержавшими испытание, если при всех попытках не было отмечено случаев нарушения функционирования блокировок или поломок деталей.

5.6 Испытание защиты, схемы дистанционного управления, электрических блокировок и сигнализации

5.6.1 Действие максимальной токовой защиты проверяют на трехфазной нагрузочной установке с током нагрузки в пределах шкалы уставок защиты. Устанавливается уставка тока больше нагрузки на 10%-16%, а проверочное устройство устанавливается в положение "Проверка", после этого включается контактор проверяемого вывода. Максимальная токовая защита должна сработать.

5.6.2 Проверка уставок срабатывания максимальной токовой защиты может проводиться отдельно от устройства управления на установке, позволяющей создавать необходимую токовую нагрузку синусоидального тока частотой 50 Гц (60 Гц) с током нагрузки в пределах шкалы уставок. На шкале уставок устанавливается соответствующая уставка, а ток нагрузки изменяется до значения, при котором срабатывает защита.

5.6.3 Ток срабатывания максимальной токовой защиты проверяют на нагрузочной установке, обеспечивающей токовую нагрузку синусоидального тока частотой 50 Гц от 0 до 2500 А. На блоке устанавливают соответствующую уставку, а ток нагрузки изменяют до значения, при котором срабатывает защита. За фактический ток срабатывания защиты принимают средний ток трех измерений. Полученные значения токов срабатывания сравнивают с токами уставок, при этом погрешность не должна превышать ±10%.

5.6.4 При испытании защиты на соответствие требованию перечисления 3) 3.4.1 в цепь управления включают сопротивление. При сопротивлении цепи управления до 15 Ом контактор проверяемого вывода должен четко включаться, а при увеличении сопротивления свыше 50 Ом контактор, находящийся во включенном состоянии, должен отключаться.

5.6.5 Испытание защиты на соответствие требованию перечисления 4) 3.4.1 проводят замыканием проводов дистанционного управления между собой. При этом проверяемый вывод в отключенном положении не должен включаться, а во включенном положении должен отключаться.

5.6.6 При испытании защиты на соответствие требованию перечисления 6) 3.4.1 контакторы устройства управления должны отключаться при снятии напряжения в сети. Устройство управления считают выдержавшим испытание, если при повторной подаче напряжения не происходит включение его контакторов.

5.6.7 При проверке устройства предварительного контроля изоляции в качестве контролируемого сопротивления утечки включают резистор между одним из проводников вывода и заземляющим зажимом.

При номинальном напряжении значение контролируемого сопротивления изоляции, при котором срабатывает устройство, должно соответствовать установленному в ГОСТ 22929. При этом контактор проверяемого вывода должен блокироваться, а сигнализация включиться.

5.6.8 При испытаниях защиты от перегрузки следует контролировать срабатывание защиты в течение времени, не превышающего 5 с, при перегрузках, равных 6 на нагрузочной установке.

При этом контролируют и включение сигнализации.

5.6.9 При проведении испытания защиты от самовключения следует подавать импульс напряжения 1,6 длительностью не менее 0,1 с каждый, толчком 10 раз подряд.

Устройство управления считают выдержавшим испытание, если при подаче напряжения не произошло включение контакторов выводов.

5.6.10 При испытании на соответствие требованию перечисления 15) 3.4.1 проверяют невозможность включения одного из контакторов при включенном другом.

5.6.11 При испытании на соответствие требованию перечисления 16) 3.4.1 подключают аппаратуру предупредительной сигнализации. При этом проверяют четкое включение выводов комбайна и конвейера после прекращения звучания предупредительного сигнала перед включением.

5.7 Испытание на нагревание устройства управления проводят по ГОСТ 2933.

5.8 Испытание разъединителя на механическую износостойкость проводят по ГОСТ 2933.

Разъединитель считают выдержавшим испытание, если после испытания не будет обнаружено дефектов, препятствующих его нормальной работе.

5.8.1 Испытание на механическую износостойкость контакторов одного типа и номинального тока проводят совместно со схемой его включения по ГОСТ 2933 без тока в главной цепи. При этом число срабатываний должно быть не менее указанного в 1.6.2.

5.8.2 Испытания на механическую износостойкость автоматического выключателя проводят по ГОСТ 2933.

При помощи ручного привода проводится количество циклов ВО в соответствии с таблицей 2 без тока в главной цепи (общая износостойкость).

Интервал между циклами ВО должен быть не менее 15 с. После каждых 2000 циклов ВО проводят осмотр выключателя.

5.8.3 Испытание на коммутационную износостойкость главных контактов контакторов устройства управления проводят по ГОСТ 2933 на полностью собранном устройстве управления. Число срабатываний контактора должно быть не ниже одного из значений, указанных в 1.5.3.

Контактор считают выдержавшим испытание, если после испытания контактирование происходит по тому же контактному материалу, который был на новых контактах, и провал контактов составляет не менее 1/5 первоначального значения, но не менее 0,5 мм.

В процессе испытаний допускается двухкратная регулировка провала главных контактов.

5.9 Испытание на предельную коммутационную способность автоматического выключателя проводят по ГОСТ 2933.

5.10 Испытание на виброустойчивость проводят по методу 1031 ГОСТ 20.57.406.

Панель с аппаратурой крепят жестко на вибростенде в рабочем положении и испытывают при воздействии вибрационных нагрузок в вертикальной плоскости в диапазоне частот от 10 до 35 Гц при ускорении 5 м·с (0,5 g). Испытания проводят при напряжении 0,85 .

Устройства управления считают выдержавшими испытание, если во время испытаний отсутствуют механические повреждения, выполняется ВО контактора вывода и требования перечислений 3)-7) 3.4.1.

5.11 Испытание устройства управления либо отдельных его узлов и элементов на воздействие пониженной температуры следует проводить по ГОСТ 20.57.406. Время выдержки в камере - 6 ч.

После испытаний проводят внешний осмотр и контроль устройства на функционирование (ВО устройства).

5.12 Испытание на воздействие влажности при повышенной температуре проводят при квалификационных испытаниях.

Испытание проводят по ГОСТ 20.57.406, ГОСТ 24719.

Число испытательных циклов - 21.

Должны быть приняты меры по обеспечению свободного доступа паровоздушной среды испытательной камеры внутрь оболочки устройства управления. Режим обеспечения свободного доступа паровоздушной среды в оболочку (например, увеличение зазоров на фланцах) должен устанавливаться в стандартах на конкретные типы устройства управления.

После испытаний проводят внешний осмотр и контроль устройства управления на функционирование (ВО) и измерение сопротивления изоляции силовых цепей выводов.

Устройство управления считают выдержавшим испытание, если сопротивление изоляции силовых цепей выводов не менее 0,3 МОм.

5.13 Испытание на взрывозащищенность - по ГОСТ 22782.6.

5.14 Испытание на искробезопасность - по ГОСТ 22782.5.

______________________________________________________________________________________________

УДК 621.3.002.5:622:006.354 МКС 29.260.20 ОКСТУ 3340

3400

Ключевые слова: электрооборудование рудничное, общие требования, методы испытаний

_____________________________________________________________________________________________

Редакция документа с учетом
изменений и дополнений подготовлена