MT 1099-2009 矿用变频调速装置 MT1099-2009 标准下载解压密码：www.bzxz.net

ICS73.100.99
备案号：26915-2010
中华人民共和国煤炭行业标准
MT1099—2009
矿用变频调速装置
Frequencyconversion equipmentforcoalmine2009-12-11发布
国家安全生产监督管理总局
2010-07-01实施
规范性引用文件
型号、防爆型式及基本参数
技术要求
试验方法
检验规则
标志、包装、运输及贮存
MT1099—2009
MT1099-—2009
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。1范围
矿用变频调速装置
MT1099—2009
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1140V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。GB/T191包装储运图示标志
GB/T2423.4电工电子产品基本环境试验规程GB/T3859.1半导体变流器基本要求的规定GB3836.1—2000
GB3836.2—2000
GB3836.3—2000
GB3836.4—2000
第4部分：试验方法试验Db：交变湿热爆炸性气体环境用电气设备
第1部分：通用要求
第2部分：隔爆型\d”
爆炸性气体环境用电气设备
爆炸性气体环境用电气设备
第3部分：增安型\e\
第4部分，本质安全型*\wwW.bzxz.Net
爆炸性气休环境用电气设备
GB4208外壳防护等级（IP代码）电能质量供电电压允许偏差
GB/T12325
：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GB/T12668.2—2002
定值的规定
GB12668.3
GB14048.1
GB/T14549
GB/T15543
GB/T15945
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低压开关设备和控制设备第1部分：总则电能质量
电能质量
电能质量
GB/T18039.3
GB/T18039.4
AQ1043
公用电网谐波
三相电压允许不平衡度
电力系统频率允许偏差
环境公共低压供电系统低频传导疆扰及信号传输的兼容水平电磁兼容
电磁兼容
矿用产品安全标志标识
3型号、防爆型式及基本参数
3.1型号及含义
工厂低频传导骚扰的兼容水平
额定电压(V)
额定功率(kW)
变频调速
J隔爆兼本质安全型（B隔爆型）综合装置
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3.2型式及组成
矿用隔爆兼本安型，防爆标志为“Exd[ib]I”。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。3.3规格
3.3.1额定输入电压
AC380V、660V、1140V供电电源的要求：变频调速装置能在(85～110)%U。的范围内正常工作；a）
正常电压下，电压不对称度允许值2%，短时不超过4%；b）
c）10kV及以下三相电压允许偏差为标称系统电压的土7%。3.3.2变频调速装置的额定输出电压输出电压的要求：
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a）
的95%；
在正常使用条件下，在整个输出频率调节范固内，各相负载对称情况下输出三相电压的不对b)
称度应不超过5%；
c）变题调速装置的额定输出电压优先为：AC380V、660V、1140V。3.3.3变频调速装置的频率
输出频率的要求：
变频调速装置的额定输出频率分辨率不大于0.1Hz；a)
正常频率允许偏差值不大于1Hz；b)
变频调速装置的频率（速度）调节范围应符合GB/T12668.2—2002中4.1.1和5.2.3的规定。
3.3.4压频比
在正常条件下，压额比应符合下列公式，即Φ=V/f=C(常数)
3.3.5工作制式
连续工作制或短期工作制。
3.3.6冷却方式
自然冷却；
热管冷却或热管加强制风冷；
水冷。
4技术要求
变额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4.1
证和安全标志准用证。
4.2环境要求
变频调速装置应在下列条件下正常工作：环境温度0℃~+40℃；
海拔高度不超过2000m，如超过2000m需要降容使用；周围环境相对湿度不大于98%（+25℃C）；在有甲烷气体和煤尘的煤矿井下工作；在无淋水、积水的地方；
f）在无剧烈冲击和振动的地方；g）大气压力80kPa~-106kPa
h）污染等级：3级。
4.3外观
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4.3.1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。
4.3.2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。
4.3.3变频调速装置的接地装置应符合GB3836.12000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4mm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，mm
S≤16
16对应保护线最小截面积S。，mm
4.3.4变额调速装置的壳体外表面喷涂磁漆，内表面涂1321耐弧漆，隔爆面应进行防锈处理。4.4结构
4.4.1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。4.4.2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。4.5电气性能
4.5.1技术特性
4.5.1.1变频调速装置的控制方式控制方式可分为如下三种：
a）V/f恒定控制；
b）矢量控制：
c）直接转矩控制。
4.5.1.2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。4.5.1.3转矩特性（或压频比特性V/f)按照负载的转矩特性分为：
恒转矩特性：变频调速装置在50Hz以下范围内，具有恒转矩特性，其输出转矩不低于额定转a)
矩的95%；
变转矩特性：变频调速装置在50Hz以下范围内，具有平方率转矩特性。b）
4.5.1.4恒功率特性
具有恒功率要求时，变频调速装置在50Hz～60Hz范围内.具有恒功率特性，其输出功率不低于额定功率的95%。
4.5.1.5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1.1倍。4.5.1.6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；3
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b）变频调速装置的制动方式：直流制动、能耗制动、回馈制动。4.5.2电气安全
4.5.2.1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过150℃。4.5.2.2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GB14048.1的要求。
3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GB3836.3一2000中表1的规定。4.5.2.4工额耐压
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1min，试验期间无击穿、闪络现象，且漏电流不大于5mA。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十1000但不低于1500V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十1000但不低于1500V的耐压。4.5.2.5
5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
测量部位
1140V输人、输出主回路接线柱之间及与地之间
660V输人、输出主回路接线柱之间及与地之间
60V以下输人、输出主回路接线柱之间及与地之间
电源变压器输人与输出绕组之间电源变压器全部绕组与铁芯或屏蔽之间本安端子与非本安端子之间
本安电路接线端子之间及对外壳之间本安电路导线
6本安电源用变压器的例行试验
湿热试验后
工频耐压试验
2U+1000但
不低于1500
变压器入厂例行试验时，施加到变压器的电压应符合表3的规定，U.是任一试验绕组的最高额定电压。
施加部位
输人与输出绕组之间
全部绕组与铁芯或屏蔽之间
向本质安全电路供电绕组与其他绕组之间4
变压器入厂例行试验
试验电压有效值
4U.或2500V.两者取量高值
2U.或1000V，两者取最高值
2U.+1000V或1500V，两者取最高值MT1099—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。4.5.2.7本安腔外壳防护性能试验本安腔外壳防护性能应符合GB4208中防护等级IP54的规定。4.6交变湿热试验
变频调速装置应按照GB/T2423.4中试验Db方法进行12周期（十40℃）的湿热试验。试验后，在2h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。4.7防爆性能
4.7.1静压试验
变频调速装置的隔爆外壳应能承受1MPa，加压时间应为10+。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、
4.7.2变频调速装置的观察窗透明件应通过GB3836.1一2000规定的冲击试验和热剧变试验。4.7.3向本安电路供电的电源变压器的输人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GB3836.4一2000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。4.7.4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2/3。
4.7.5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于旁应有“ib\标志。本安与非本安端子之间距离应不小于50mm。
4.7.6本安电路印刷板在焊接调试后，至少喷两遍或浸一遍三防漆。4.7.7
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。4.7.8
8变频调速装置的连接件应能承受GB3836.1一2000中规定的扭转试验。引人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橡胶老化试验。4.7.9
在试验结束后.按照标准规定的硬度IRHD变化量不应超过20%，4.7.10
规定。
变频调速装置的本安电路应能通过火花点燃试验。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。变频调速装置隔爆外壳的隔爆接合面配合间隙、长度、粗摊度等应符合GB3836.2一2000的4.8保护性能
变频调速装置的过载保护特性见表4。4.8.1
表4过载保护特性
过电流/整定电流
动作时间
不动作
风机、水泵等专用变频器可不作此项试验。起始状态
复位方式
4.8.2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。4.8.3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。4.8.4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。4.8.5
变频调速装置欠压（75～85）%U.动作保护，过压（110～120）%U。动作保护，5
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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0.1Hz。4.10相序
变额调速装置应具有正、反相序功能。4.11·加、减速时间
变频调速装置加、减速时间应连续可调。4.12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。
4.13电压波动试验
在电压波动范围（85～110)%U。内，变频调速装置能正常工作。4.14EMC电磁兼容要求
传播的电磁骤扰的极限值应符合表5的规定。表5电磁骚扰的极限值
30≤f230
230传导骚扰电压的要求应符合GB12668.3的规定。4.14.2
4.15对电网影响的限值
电压谐波含量应符合表6的规定。表6
电网电压
电压总谐波畸变率
电流谐波含量应符合表7的规定。表7
标准电压基准短路容量
451617
电压谐波含量
电场强度分量
各谐波电压奇次含有率
电流谐波含量
谐波次数及谐波电流允许值
各波电压偶次含有率
101112131415161718192021222324251628132411129.7188.6167.88.97.1146.5121921
11118.5167.1136.16.85.310/4.79.0|4.34.93.97.43.6|6.8341424
电压允许偏差
10kV及以下三相电压允许偏差为标称系统电压的土7%。4.15.4频率允许偏差
正常频率偏差允许值为士0.2Hz。4.15.5三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%。6
5试验方法
5.1外观及结构检查
5.1.1采用目测方法进行外观检查。5.1.2电气间隙和爬电距离用直尺、游标卡尺、卡规等量具检查。5.2最高表面温度试验
最高表面温度试验按GB3836.1-2000的相关规定进行、5.3温升试验
温升试验按GB/T3859.1的相关规定进行。5.4工频耐压试验
工频耐压试验按GB14048.1及GB3836.4一2000的相关规定进行。5.5绝缘电阻试验
绝缘电阻试验按GB14048.1的相关规定进行。5.6外壳防护性能试验
外壳防护性能试验按GB4208的相关规定进行。5.7交变湿热试验
交变湿热试验按GB/T2423.4的相关规定进行。5.8防爆性能
5.8.1静压试验
静压试验按GB3836.2一2000的相关规定进行，5.8.2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GB3836.1一2000中规定的方法进行。5.8.3引入装置夹紧、密封、机械试验MT1099—2009
引人装置夹紧、密封、机械试验按GB3836.1—2000附录D中D3.1和GB3836.2—2000附录D中D2.1和D2.2规定的方法进行。5.8.4连接件的扭转试验
连接件的扭转试验按GB3836.1一2000的相关规定进行。5.8.5橡胶密封件的老化试验
老化试验按GB3836.1一2000的相关规定进行。5.8.6本安电路的火花点燃试验
火花点燃试验按GB3836.4一2000的相关规定进行。5.8.7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GB3836.2一2000的相关规定进行。5.8.8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GB3836.2—2000的相关规定进行检查。5.9特性试验
5.9.1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。5.9.2转矩特性试验
转矩特性试验分以下两种：
a）恒转矩特性试验：在50Hz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；变转矩特性试验：在50Hz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b）
转矩。
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5.9.3变频调速装置在50Hz～60Hz范围内，按恒功率特性加载，测量其输出功率。5.9.4过载能力试验
过载能力试验按4.5.1.5进行。
5.9.5制动特性试验
制动特性试验按4.5.1.6进行。
5.9.6保护试验
保护试验按GB14048.1的规定进行。5.9.7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（80～85）%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，若将输人电压调高（110～120)%U。时，变频调速装置应保护停机。
5.9.8频率分辨率试验
改变变频调速装置输出频率，计算分辨率。5.9.9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。5.9.10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人电压下运行，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。5.9.11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RS、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。启动试验进行五次，相邻两次试验间隔大于10min。
5.9.12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2h。5.10电压波动试验
在额定负载下，输人电压范围（85～110)%U。时，变赖调速装置应能正常工作。5.11EMC电磁兼容试验
5.11.1·电磁辐射骚扰试验
电磁辐射骚扰试验按GB12668.3的规定进行。5.11.2传导扰电压试验
传导骚扰电压试验按GB/T18039.3及GB/T18039.4的规定进行。5.12对电网影响的限值试验
5.12.1谐波含量试验
谐波含量试验按GB/T14549的规定进行。5.12.2电压允许偏差试验
电压允许偏差试验按GB/T12325的规定进行。5.12.3频率允许偏差试验
频率允许偏差试验按GB/T15945的规定进行。5.12.4三相电压允许不平衡度试验三相电压充许不平衡度试验按GB/T15543的规定进行。
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