變頻器、變頻柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與安全

1、（淺談）變頻器、變頻柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與安全作者：F帆，2007-8-12 11:33:00發(fā)表于：變頻器與調(diào)速論壇共有3人回復(fù)，268次點(diǎn)擊 加為好友 查看播客發(fā)送留言變頻器、變頻柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與安全1、總則1.1安全的原則為了設(shè)計(jì)出安全的產(chǎn)品，設(shè)計(jì)者必須了解安全要求的基本原則。這些原則不能代替本標(biāo)準(zhǔn)的詳細(xì)要求，只是讓設(shè)計(jì)者了解這些要求所依據(jù)的原則，如果產(chǎn)品涉及的技術(shù)、材料或結(jié) 構(gòu)方式未明確確定，那么產(chǎn)品的設(shè)計(jì)應(yīng)至少達(dá)到本安全原則所述的安全等級。設(shè)計(jì)者不僅要考慮產(chǎn)品的正常工作條件，還要考慮可能的故障條件以及隨之引起的故障、可預(yù)見的誤用以 及諸如溫度、海拔、污染、濕度、電網(wǎng)變頻器的過電壓和通信線路的過電壓

2、等外界影響。在確定采用何種設(shè)計(jì)方案時(shí)，應(yīng)遵守以下的優(yōu)先次序：如果可能的話，規(guī)定能消除、減小危險(xiǎn)或?qū)ξｋU(xiǎn)進(jìn)行防護(hù)的設(shè)計(jì)原則；如果實(shí)行以上原則將削弱產(chǎn)品的功能，那么應(yīng)使用獨(dú)立于產(chǎn)品的保護(hù)措施，如人身保護(hù)措施（本標(biāo)準(zhǔn)未作 規(guī)定）；如果上述方案和其它的措施均不切實(shí)可行，那么應(yīng)對殘留的危險(xiǎn)采取標(biāo)識和說明的措施。1.2范圍本標(biāo)準(zhǔn)適用于本公司產(chǎn)品開關(guān)變頻器的結(jié)構(gòu)特性。2、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性在正常使用的條件下，各單元和設(shè)備結(jié)構(gòu)上引起的不穩(wěn)定性不應(yīng)達(dá)到會給操作人員和維修人員帶來危險(xiǎn)的程度。如果各單元設(shè)計(jì)成要在現(xiàn)場固定在一起的，而且不單獨(dú)使用，單個(gè)單元的穩(wěn)定性可從2的要求中免除。當(dāng)某個(gè)單元的安裝說明書規(guī)定：整個(gè)設(shè)備在工

3、作前要固定在建筑物構(gòu)件上，則2的要求不適用。在操作人員使用的條件下，如果需要，則該穩(wěn)定裝置應(yīng)隨著抽屜、門等的打開自動(dòng)起穩(wěn)定作用。在維修人員執(zhí)行操作期間，如果需要，該穩(wěn)定裝置應(yīng)是自動(dòng)動(dòng)作的或提供一個(gè)標(biāo)記以告誡維修人員使用穩(wěn)定裝 置。在適用的情況下，通過下列試驗(yàn)來檢驗(yàn)其是否合格。每一項(xiàng)試驗(yàn)應(yīng)單獨(dú)進(jìn)行。試驗(yàn)時(shí)，設(shè)備的各箱柜應(yīng)在其額 定容積范圍內(nèi)裝入能產(chǎn)生最不利條件的定量物件。如果在正常操作設(shè)備時(shí)要使用腳輪和支撐裝置，則應(yīng)使各腳輪和支撐 裝置處在最不利的位置上，使輪子和類似的裝置鎖定或被阻。但是，如果腳輪只用來搬運(yùn)設(shè)備以及安裝說明書要求支 撐位置在安裝后放低，則試驗(yàn)中，使用該支撐裝置（不使用腳輪），將

4、該支撐裝置置于最不利位置，與設(shè)備的自然水平 一致。當(dāng)使設(shè)備相對于其正常垂直位置傾斜10。時(shí)，該設(shè)備不應(yīng)翻倒。在進(jìn)行本試驗(yàn)時(shí)，門、抽屜等應(yīng)關(guān)緊。對質(zhì)量等于或大于25Kg的落地設(shè)備，在距離地面不超過2m的高度上，沿任意方向（除向上的方向外）對 設(shè)備施加一大小等于設(shè)備重量20%的力，但不大于250N，同時(shí)操作人員或維修人員預(yù)定要打開的所有門、抽屜等就應(yīng)按 照安裝說明將其處于最不利位置，該落地設(shè)備不應(yīng)翻倒。對落地設(shè)備，在距離地面最高可達(dá)1m的高度上，將一 800N恒定向下的力施加到能產(chǎn)生最大力矩點(diǎn)的至 少12.5cmX20cm的任何水平表面上，該設(shè)備不應(yīng)翻倒。在進(jìn)行本試驗(yàn)時(shí)，門、抽屜等應(yīng)關(guān)緊。該800

5、N的力可通過一個(gè)具有大約12.5cmX20cm平面的適當(dāng)?shù)脑囼?yàn)工具施加，將試驗(yàn)工具的完整平面與EUT接觸來施加向下的力。試驗(yàn)工具不 需要完全接觸不平坦的表面，例如：有槽的或弧形表面。3、機(jī)械強(qiáng)度一般要求設(shè)備應(yīng)具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，而且在結(jié)構(gòu)上應(yīng)能保證在承受可以預(yù)料到的操作時(shí)維持本標(biāo)準(zhǔn)含義范圍內(nèi)的安 全。如果外殼提供了機(jī)械防護(hù)，對于為滿足6.2要求而提供的內(nèi)部檔板、罩或類似物則不要求進(jìn)行機(jī)械強(qiáng)度試驗(yàn)。機(jī)械防護(hù)外殼應(yīng)做得十分完備，使得由于發(fā)生故障或其它原因而可能從運(yùn)動(dòng)零部件上松脫、分離或甩出的零部件 能被擋住或使其轉(zhuǎn)變方向。通過結(jié)構(gòu)檢查和所提供的數(shù)據(jù)以及必要時(shí)通過3.2至3.7規(guī)定的有關(guān)試驗(yàn)來檢驗(yàn)其

6、合格性。對手柄、操縱桿、旋鈕或?qū)χ甘狙b置或測量裝置的透明或半透明罩子，如果卸下手柄、操縱桿、旋鈕或這種罩子， 用試驗(yàn)指不會觸及到帶危險(xiǎn)電壓的零部件，則不進(jìn)行本試驗(yàn)。在進(jìn)行3.2、3.3和3.4試驗(yàn)期間，接地的或不接地的導(dǎo)電外殼不應(yīng)橋接那些之間存在危險(xiǎn)能量等級的零部 件，還不應(yīng)連接可能帶有危險(xiǎn)電壓的裸露零部件。在帶有危險(xiǎn)電壓的零部件和外殼之間，如果電壓超過1000VAC或150 0VDC，接觸是不允許的，應(yīng)具有空氣間隙。該空氣間隙對于基本絕緣應(yīng)具有的最小尺寸等于GB4943-2000的2.10.3規(guī) 定的最小間隙或者承受5.2.2相關(guān)的抗電強(qiáng)度試驗(yàn)。在進(jìn)行3.2至3.7的試驗(yàn)后，樣品應(yīng)連續(xù)符合可

7、觸及性、接地和絕緣要求，而且不應(yīng)出現(xiàn)會影響安全裝置（例 如熱斷路器、過流保護(hù)裝置或聯(lián)鎖裝置）正常工作的跡象。如有懷疑，則還應(yīng)對附加絕緣和加強(qiáng)絕緣按GB4943-2000的 5.2.2的規(guī)定進(jìn)行抗電強(qiáng)度試驗(yàn)。不影響安全或防水性能的修飾層出現(xiàn)損傷、龜裂、凹痕和掉落碎片，以及纖維增強(qiáng)的模壓件表面的裂紋等應(yīng)忽 略不計(jì)。注：如果單獨(dú)采用一個(gè)外殼或采用一個(gè)外殼的一部分進(jìn)行試驗(yàn)，則或可能需要將這些部件重新裝到設(shè)備上， 以便檢驗(yàn)其是否合格。10N的恒定作用力試驗(yàn)除了作為外殼用的零部件以外的元件和零部件（見3.3和3.4）應(yīng)承受10N1N的恒定作用力。合格判據(jù)按3.130N的恒定作用力試驗(yàn)安裝在操作人員接觸區(qū)內(nèi)

8、的并由滿足3.4要求的罩或門來保護(hù)的外殼零部件應(yīng)承受30N3N的恒定作用力持續(xù)5S。 該作用力通過無關(guān)節(jié)直式試驗(yàn)指施加到設(shè)備上的或內(nèi)部的零部件上。合格判據(jù)按3.1。250N的恒定作用力試驗(yàn)外部防護(hù)罩應(yīng)承受250N10N的恒定作用力持續(xù)5S，該作用力通過一直徑為30mm的圓形平面的試驗(yàn)工具依次施加 到已安裝在設(shè)備上的防護(hù)外殼的頂部、底部和側(cè)面上。但是，該試驗(yàn)不施加到質(zhì)量超過18Kg的設(shè)備外殼的底部。合格判據(jù)按3.13.5沖擊試驗(yàn)除3.6規(guī)定的設(shè)備外，如果設(shè)備外殼的外表面損壞會觸及危險(xiǎn)零部件，則應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)：樣品可取完整的外殼或能代表其中未加強(qiáng)的、面積最大的部分，該樣品應(yīng)以其正常的位置支撐

9、好。用一個(gè)直徑約5 0mm、質(zhì)量50025g、光滑的實(shí)心鋼球，使其從距樣品垂直距離為1.3m處自由落到樣品上。（垂直表面不做本試驗(yàn)）。此外，為了施加水平?jīng)_擊力，將該鋼球用線繩懸吊起來，并使其象鐘擺一樣，從垂直距離為1.3m處擺落下來（見 圖3A），（水平表面不做本試驗(yàn)）。換一種方法，則可以將樣品相對于每個(gè)水平軸面轉(zhuǎn)角90，用鋼球跌落作為垂直 沖擊試驗(yàn)。試驗(yàn)不應(yīng)施加到設(shè)備的平板顯示或平板玻璃上（例如：復(fù)印機(jī)）。合格判據(jù)按3.1圖3A 鋼球沖擊試驗(yàn)3.6跌落試驗(yàn)如下的設(shè)備應(yīng)承受跌落試驗(yàn)：手持式設(shè)備；直插式設(shè)備；可運(yùn)輸式設(shè)備；質(zhì)量等于或小于5Kg并預(yù)定和如下任一種附件同時(shí)使用的臺式設(shè)備：-有線電話機(jī)

10、；-其它手持的有傳音功能的有線附件；或-耳機(jī)用一完整設(shè)備的樣品，以可能對其會造成最不利結(jié)果的位置跌落到水平表面上，樣品應(yīng)承受三次這樣的沖擊。跌落的高度應(yīng)為：如上述的臺式設(shè)備：750mm10mm；對手持式設(shè)備，直插式設(shè)備和可移動(dòng)的設(shè)備：1000mm10mm。水平表面試驗(yàn)臺應(yīng)是由至少13mm厚的硬木安裝在兩層膠合板上組成。每一層膠合板的厚度為1920mm，然后 全部固定在一水泥基座上或等效的無彈性的地面上。合格判據(jù)按3.13.7應(yīng)力釋放模壓或注塑成形的熱塑性塑料外殼的結(jié)構(gòu)，應(yīng)能保證外殼材料在釋放由模壓或注塑成形所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力時(shí)， 該外殼材料的任何收縮或變形均不會暴露出危險(xiǎn)零部件，也不會使爬電距離和

11、電氣間隙減小到低于所要求的最小值。通過3.7. 1的應(yīng)力消除處理，或者檢查外殼的結(jié)構(gòu)和檢查所提供的試驗(yàn)數(shù)據(jù)來檢驗(yàn)其是否合格。如果進(jìn)行應(yīng)力消除處理，3.1的合格判據(jù)適用。3.7.1應(yīng)力消除處理將由整臺設(shè)備構(gòu)成的一個(gè)樣品，或由整個(gè)外殼，連同任何支撐框架一起構(gòu)成的一個(gè)樣品，放入氣流循環(huán)的烘 箱內(nèi)承受高溫試驗(yàn)，烘箱溫度要比在進(jìn)行5.1試驗(yàn)時(shí)在外殼上測得的最高溫度高10K，但不低于70C，試驗(yàn)時(shí)間為7h， 試驗(yàn)后使樣品冷卻到室溫。經(jīng)制造廠商同意，允許增加上述的時(shí)間間隔。對大型設(shè)備，如果無法對整個(gè)外殼進(jìn)行試驗(yàn)，則可以采用外殼的一部分進(jìn)行試驗(yàn)，這一部分外殼在厚度和形 狀上以及包括的任何機(jī)械支撐件要能代表整個(gè)

12、裝置的外殼。注：在本試驗(yàn)期間，相對濕度不必進(jìn)行控制。以下是對（淺談）變頻器、變頻柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與安全的回復(fù)：共有3人回復(fù)分頁：1引用加為好友發(fā)送普F帆：留言2007-8-1211:34:004、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1棱緣和拐角如果設(shè)備上的棱緣和拐角因安置或使用設(shè)備時(shí)可能會給操作人員帶來危險(xiǎn)時(shí)，應(yīng)將這些棱緣或拐角倒圓和磨 光。該要求不適用于設(shè)備的正常功能所要求的棱緣或拐角。通過檢查來檢驗(yàn)其是否合格。4.2把手和手動(dòng)控制裝置如果把手、旋鈕、夾具、操縱桿等松動(dòng)會收引起危險(xiǎn)時(shí)，則應(yīng)以可靠的方式固定，以便使它們在正常使用時(shí)不 會松動(dòng)。除了自固化的樹脂外，使用灌封膠和類似的化合物來防止轉(zhuǎn)動(dòng)被認(rèn)為是不符合要求的。如果把

13、手、旋鈕等是用來指示開關(guān)或類似元件轉(zhuǎn)換位置的，而且如果它們被置于錯(cuò)誤的位置會引起危險(xiǎn)時(shí)，則 應(yīng)保證他們不可能被置于錯(cuò)誤的位置上。通過檢查、手動(dòng)試驗(yàn)和施加下列規(guī)定的軸向作用力1分鐘，試圖拉脫把手、旋鈕、夾具或操縱桿來檢驗(yàn)其是否 合格。如果這些零部件形狀能使其在正常使用時(shí)不可能受到軸向拉力，則試驗(yàn)時(shí)的軸向作用力應(yīng)為：對電氣元件的操縱裝置，15N；和其它情況下，20N。如果這些零部件的形狀可能使其承受拉力，則試驗(yàn)時(shí)的軸向作用力應(yīng)為：對電氣元件的操縱裝置，30N；和其它情況下，50N。4.3可調(diào)節(jié)的控制裝置對選擇不同交流變頻器電壓的控制裝置的手動(dòng)調(diào)節(jié)，如果不正確的設(shè)定或無意的調(diào)節(jié)會引起危險(xiǎn)，則該設(shè)備在

14、 構(gòu)造上應(yīng)確保使用工具才能手動(dòng)調(diào)節(jié)。通過手動(dòng)試驗(yàn)來檢驗(yàn)其是否合格。4.4零件的固定如果螺釘、螺母、墊圈、彈簧或類似零件的松動(dòng)會引起危險(xiǎn)?；蚴垢郊咏^緣或加強(qiáng)絕緣的電氣間隙或爬電距離 減小到小于GB4943-2000的2.10規(guī)定的值，則它們應(yīng)充分固定以承受正常使用所產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力。通過檢查、測量和手動(dòng)試驗(yàn)來檢驗(yàn)其是否合格。在評定其是否合格時(shí)：假定兩個(gè)獨(dú)立的緊固件不會同時(shí)發(fā)生松動(dòng)；和假定零部件是用裝有自鎖墊圈或其它鎖定裝置的螺釘或螺母緊固的，而且是不易發(fā)生松動(dòng)的。注2：彈簧墊圈等可以起到符合要求的鎖緊作用。4.5插頭和插座的連接在制造廠商生產(chǎn)的單元或系統(tǒng)內(nèi)，要由操作人員或維修人員來使用的插頭和插座

15、，不應(yīng)以誤插有可能會產(chǎn)生危險(xiǎn)的 方式來使用。尤其是對SELV電路或TNV電路，不應(yīng)使用符合IEC 60083或IEC60320的連接器。為了滿足本要求，可以 采用鎖鍵、定位銷，或者將只能由維修人員接觸的連接器標(biāo)上清晰的標(biāo)記。通過檢查來檢驗(yàn)其是否合格。4.6直插式設(shè)備直插式設(shè)備不應(yīng)使插座承受過大的應(yīng)力，變頻器插頭部分應(yīng)符合有關(guān)變頻器插頭的標(biāo)準(zhǔn)。通過檢查，以及必要時(shí)，通過下列試驗(yàn)來檢驗(yàn)其是否合格。設(shè)備應(yīng)按正常使用情況，插入到一個(gè)已固定好的按制造廠指定形狀的插座上，該插座可以圍繞位于插座嚙合面 后面8mm的距離處與管形接觸件中心線相交的水平軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。為保持嚙合面處于垂直平面內(nèi)而必須加到插座上的附加力 矩不應(yīng)超過0.25N*m。04.8.1電離輻射試驗(yàn)有可能產(chǎn)生電離輻射的設(shè)備應(yīng)通