ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ СТАТИЧЕСКИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА В ПОСТОЯННЫЙ (ВЫПРЯМИТЕЛИ)
ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
ГОСТ 18142-80
Издание официальное
Е
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
УДК 621.314.632:006.354 Группа E6S
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ СТАТИЧЕСКИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА В ПОСТОЯННЫЙ (ВЫПРЯМИТЕЛИ)
Общие технические условия
Semiconductor static energy alternating to direct current converters. General specifications
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 25 сентября 1980 г. № 4817 срок введения установлен
с 01.01.82
Проверен в 1984 г. Постановлением Госстандарта от 30.11.84 № 4068
срок действия ограничен
до 01.07.86
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт распространяется на статические полупроводниковые преобразователи электроэнергии переменного тока в постоянный (выпрямители) (далее—преобразователи) на токи от 1 до 100 000 А, напряжение от 6 до 25000 В, работающие в выпрямительном или инвенторном режиме с естественной коммутацией, предназначенные для питания потребителей электроэнергией постоянного тока, и устанавливает общие требования к преобразователям.
Стандарт не распространяется на преобразователи, выполненные в виде функциональных сборочных единиц или блоков радиоэлектронной аппаратуры, аппаратуры связи; на бортовые преобразователи авиационной техники и летательных аппаратов;на преобразователи, являющиеся составными частями более сложных преобразователей, и не имеющие технических условий, а также на преобразователи, работающие во взрывоопасных средах и средах с токопроводящей пылью, преобразователи, рабо-
Стр. 2 ГОСТ 18142-80
тающие в качестве сварочного электрооборудования, на высоковольтные преобразователи (свыше 1000 В) с масляным охлаждением, на преобразователи для электроподвижного состава железных дорог и тепловозов и преобразователи тяговых подстанций МПС.
Настоящий стандарт устанавливает требования к преобразователям, изготовляемым для нужд народного хозяйства и для поставки на экспорт.
Если к преобразователям по условиям эксплуатации предъявляются более жесткие требования, то эти требования должны устанавливаться в технических заданиях, стандартах и технических условиях (далее — стандарты и ТУ) на преобразователи конкретных серий и типов.
Пояснение терминов, применяемых в настоящем стандарте, приведено в справочном приложении.
Стандарт полностью соответствует Публикации МЭК 146.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
1. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ
1.1. Номинальные токи на выходе преобразователей должны
соответствовать ГОСТ 6827-76 и выбираться из ряда: 1;2;4;5; 10; 16; 25; 40; 50; 63; 80; 100; (125); 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000; 2500; 3150; 4000; 5000; 6300; (8000); 10000; (11200); 12500; (14000); 16000; (18000); 20000; 25000; (28000); 31500; (35500); (37500); 40000; (45000); 50000;
(56000); 63000; (71000); (80000); 100000 А.
Примечания:
1. Значения, указанные в скобках, допускается устанавливать по согласованию с заказчиком.
2. Для преобразователей электропривода постоянного тока допускается вместо значений 315 и 3150 А установить 320 и 3200 А.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
1.2. Номинальные напряжения на выходе преобразователей с выходным напряжением до 1000 В должны соответствовать ГОСТ 21128-75 и выбираться из ряда: 6,0; 12,0; 24,0; 28,5; 36,0; 48,0; 60,0; 115; 230; 460 В.
Дополнительно по согласованию с заказчиком допускается номинальные напряжения на выходе преобразователей выбирать из ряда: 80; 150; 660; 825; 1000 В.
Номинальные напряжения на выходе преобразователей с выходным напряжением свыше 1000 В должны выбираться из ряда: 1200; 4000; 6000; 8000; 10000; 20000; 25000 В.
Примечания:
1. Для преобразователей, предназначенных для зарядки аккумуляторных батарей или работающих в буферном режиме, преобразователей без преобразовательного трансформатора, а также для преобразователей со стабилизацией выходного тока и с программным управлением, указанные напряжения являются рекомендуемыми.
ГОСТ 18142-80 Стр.З
2. Допускается по согласованию с заказчиком разрабатывать преобразователи на напряжения: 75 вместо 80 В, 1050 вместо 1000 В, 6600 вместо 6000 В, а также с номинальным напряжением на выходе 14000 В—для преобразователей без преобразовательного трансформатора при напряжении питающей сети 10000 В.
3. Для преобразователей, предназначенных для электролиза, выходные напряжения допускается выбирать из ряда: 300; 345; 450; 600; 850 В.
1.1 —1.2 (Измененная редакция, Изм. 1)
1.3. Номинальные напряжения на выходе преобразователей тяговых подстанций для питания контактных сетей промышленного и городского электрофицированного транспорта должны соответствовать ГОСТ 6962-75.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
1.4. (Исключен, Изм. № 1).
1.5. Номинальные напряжения на входе преобразователей
должны соответствовать ГОСТ 21128-75 и ГОСТ 721-77 и выбираться из ряда: 220; 380; 660; 6000; 10000; 20000 В; 35000;
110000; 220000 В.
Для преобразователей, расположенных в непосредственной близости от понизительных подстанций, а также присоединяемых непосредственно к шинам и выводам генераторов электрических станций, допускается номинальные напряжения на входе выбирать из ряда: 230; 400; 690; 6300; 10500; 21000; 38500 В.
Для преобразователей, присоединяемых непосредственно к шинам или выводам турбогенераторов мощностью 100 МВт и более и гидрогенераторов мощностью 50 МВт и более, допускается номинальные напряжения на входе выбирать из ряда: 3150; 13800; 15750; 18000 В.
Номинальные напряжения на входе преобразователей с бес-трансформаторным подключением указывают в стандартах и ТУ на преобразователи конкретных серий и типов.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
1.6. Номинальные частоты на входе преобразователей должны соответствовать ГОСТ 6697-83 и выбираться из ряда: 50;
400 Гц.
1.7. Условное обозначение преобразователей должно состоять из:
первый элемент—наименование вида по схемному признаку: выпрямитель;
второй элемент — род тока питающей сети: Т — трехфазный,
О — однофазный;
третий элемент — род тока на выходе: П — постоянный;
четвертый элемент — способ охлаждения: Е—естественное
воздушное, П — принудительное воздушное, В — водяное, И — испарительное, М — масляное, Ж — синтетическими жидкостями, К — комбинированное;
2 Зак. 2015
Стр. 4 ГОСТ 18142-80
пятый элемент — вид полупроводниковых приборов силовой схемы: Д — диодные, Т — транзисторные. В обозначениях тиристорных преобразователей вид полупроводниковых приборов не указывается:
шестой элемент — порядковый номер модернизации. Вносится в обозначение только начиная с первой модернизации;
седьмой элемент — значение номинального выходного тока в амперах. В обозначениях реверсивных преобразователей номинальные значения выходного тока указываются дробью;
восьмой элемент — значение номинального выходного напряжения в вольтах (свыше 1000 В — в киловольтах, с добавлением буквы «к»);
девятый элемент — количество выходных каналов. Вносится в обозначение только при двух и более каналах;
десятый элемент — климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69;
одиннадцатый элемент — цифра, обозначающая порядковый номер модификации, которую поясняют в стандартах или ТУ на преобразователи конкретных серий и типов. Вносится в обозначение только для однотипных преобразователей с одинаковыми номинальными напряжениями и токами, но с разными конструктивными исполнениями.
Перед шестым и всеми последующими элементами обозначения ставится тире.
Пример условного обозначения трехфазного тиристорного нереверсивного выпрямителя с принудительным воздушным охлаждением, с номинальным значением выпрямленного тока 3150 А, на номинальное выходное напряжение 230 В, климатического исполнения и категории размещения УХЛ4:
Выпрямитель ТПП—3150—230—УХЛ4 ГОСТ (или ТУ)
Примечание. Преобразователям серийного производства или преобразователям, техническое задание на разработку которых утверждено до введения в действие настоящего стандарта, допускается сохранять прежнее обозначение.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
2.1. Преобразователи следует изготовлять в соответствии с требованиями настоящего стандарта, стандартов и технических условий по рабочим чертежам на преобразователи конкретных серий и типов, утвержденным в установленном порядке.
2.2. Преобразователи, изготовленные для экспорта, должны соответствовать требованиям настоящего стандарта и стандартов или технических условий на преобразователи конкретных серий и типов.
ГОСТ 18142-80 Стр. 5
Номинальные напряжения и частоты на входе преобразователей, изготовляемых для экспорта, могут отличаться от указанных в стандарте и должны устанавливаться по согласованию с заказчиком в соответствии с действующими документами, утвержденными в установленном порядке.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
2.3. Требования к конструкции
2.3.1. Габаритные, установочные и присоединительные размеры преобразователей должны соответствовать значениям, установленным в стандартах и ТУ на преобразователи конкретных серий и типов.
2.3.2. Внешний вид преобразователей (качество защитных и декоративных покрытий, чистота поверхности деталей и др.)» качество сварки, пайки деталей должны соответствовать требованиям, установленным в технической документации.
2.3.3. Масса преобразователей не должна превышать значений, установленных в стандартах и ТУ на преобразователи конкретных серий и типов.
2.3.4. Преобразователи должны быть изготовлены в виде единой конструкции или нескольких составных частей и должны обеспечивать возможность применения грузоподъемных механизмов.
2.3.5. Конструкция преобразователей должна быть ремонтопригодной и обеспечивать:
доступность осмотра и подтяжки мест крепления контактных соединений, составных частей с помощью обычного слесарного инструмента или конструктивное исключение самоотвинчивания;
доступность к элементам, подлежащим регулированию и настройке;
снятие составных частей, подлежащих замене при эксплуатации, без демонтажа других составных частей или с частичным демонтажом с помощью обычного слесарного инструмента в пределах времени восстановления, указанного в стандартах и ТУ на преобразователи конкретных серий и типов;
доступность к измерительным приборам для их поверки и клеймения;
возможность установки выдвижных функциональных блоков преобразователей на рабочие столы для контроля и ремонта.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2)
2.3.6. Однотипные преобразователи и их составные части должны быть взаимозаменяемыми. При замене допускается подрегулировка выходных параметров эксплуатационными органами настройки.
2.3.7. Преобразователи должны изготовляться со следующими видами охлаждения:
естественным или принудительным воздушным;
Стр. 6 ГОСТ 18142—SO
водяным;
испарительным;
масляным;
комбинированным.
Вид охлаждения должен быть указан в стандартах и ТУ на преобразователи конкретных серий и типов.
Для водяного или воздушного охлаждения должны быть указаны температурные параметры.
2.3.8. Степень защиты преобразователей должна соответствовать ГОСТ 14254-80 и быть установлена в стандартах и ТУ на преобразователи конкретных серий и типов. Степень защиты преобразователей с номинальным напряжением на выходе свыше 1000 В устанавливается в стандартах и ТУ на преобразователи конкретных серий и типов.
Степень защиты преобразователей для металлообрабатывающих станков дополнительно должна соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.009-80.
2.3.9. Конструкция преобразователей должна обеспечивать их работоспособность в рабочем положении, установленном в стандартах и ТУ на преобразователи конкретных серий и типов.
2.3.10. Покрытия в преобразователях должны обеспечивать необходимую коррозионную стойкость при эксплуатации, хранении с соблюдением требований по консервации.
2.3.11. Лакокрасочные покрытия преобразователей должны быть устойчивы к условиям эксплуатации по ГОСТ 9.104-79.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
2.3.12. Внешний вид лакокрасочных покрытий преобразователей должен соответствовать ГОСТ ,9.032—74: внутренние поверхности по V классу, внешние по IV классу.
По согласованию с заказчиком в стандартах и ТУ на преобразователи конкретных серий и типов допускается устанавливать другие классы покрытий.
2.3.13. Виды и толщины металлических и неметаллических неорганических покрытий преобразователей должны соответствовать требованиям, установленным в рабочих чертежах на преобразователи конкретных серий и типов.
Технические требования к покрытиям должны соответствовать ГОСТ 9.301-78.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
2.3.14. Электрохимически разнородные металлические материалы, применяемые для изготовления соприкасающихся между собой сборочных единиц, деталей, должны быть выбраны в соответствии с требованиями, установленными ГОСТ 9.005-72.
2.3.15. Функциональные блоки преобразователей должны иметь конструктивные элементы или соответствующие надписи на
ГОСТ 18142-80 Стр.7
блоках и местах их установки, предотвращающие неправильную установку и включение.
2.3.16. В номинальных режимах работы преобразователей температура нагрева их частей, соприкасающихся с изоляцией в наиболее нагретой точке, не должна превышать значений, установленных ГОСТ 8865-70 для соответствующего класса изоляции по нагревостойкости.
2.3.15.—2.3.16 (Измененная редакция, Изм. № 1).
2.3.17. Температура внутри преобразователя около составных частей не должна превышать значений, установленных в стандартах и ТУ на преобразователи конкретных серий и типов.
Контрольные точки для проверки нагрева и значения температуры должны быть установлены в стандартах и ТУ на преобразователи конкретных серий и типов.
2.3.18. Конструкция преобразователей по требованию заказчика должна удовлетворять следующим требованиям:
внешние соединения и системы охлаждения должны подключаться снизу и (или) сверху; координаты и размеры отверстий для кабелей внешних соединений и подвода охлаждающего агента должны быть указаны в соответствии с ТЗ на преобразователи;
должно допускаться подсоединение силовых цепей с питающей сетью и нагрузкой шинами, выполненными как из меди, так и из алюминия, или кабелями как с медными, так и с алюминиевыми жилами;
должно допускаться одностороннее или двухстороннее обслуживание, причем должна предусматриваться возможность установки необслуживаемыми сторонами вплотную друг к другу, а также к стенам помещений;
должна обеспечиваться возможность снятия днища преобразователя;
должна обеспечиваться возможность изгиба, разделки и подключения подводимых кабелей внешних соединений внутри шкафа преобразователя на высоте не менее 300 мм в пределах половины глубины шкафа;
должны быть предусмотрены конструктивные элементы для крепления кабелей или шин внешних соединений преобразователей или места для их установки потребителем. Необходимость этих требований оговаривают в стандартах и ТУ на преобразователи конкретных серий и типов.
2.3.19. Преобразователи, изготовляемые в виде нескольких составных частей, предназначенных для объединения на месте эксплуатации в единое конструктивное целое (совместная компановка), по требованию заказчика должны быть оборудованы всеми необходимыми монтажными элементами, а также снабже-
3 Зак. 2015
Стр. 8 ГОСТ 18142-80
ны соединительными шинными и кабельными перемычками, позволяющими выполнить это объединение.
2.3.18, 2.3.19 (Введены дополнительно, Изм. № 2)
2.4. Требования к электрическим и электромеханическим параметрам и режимам
2.4.1. Преобразователи со стабилизированным выходным напряжением должны обеспечивать заданные параметры в диапазоне изменения тока нагрузки 5—100 % номинального значения.
Диапазон изменения тока нагрузки для нестабилизированных по току и (или) напряжению преобразователей и преобразователей со стабилизированным выходным током указывают в стандартах и ТУ на преобразователи конкретных серий и типов.
Для преобразователей с принудительным охлаждением па требованию заказчика в стандартах и ТУ на преобразователи конкретных серий и типов должно быть указано значение тока нагрузки при прекращении принудительного охлаждения.
2.4.2. Преобразователи должны обеспечивать заданные параметры при работе на активную, индуктивную, противо-э. д. с. или смешанную нагрузки.
Характер, параметры и пусковые характеристики, нагрузки по согласованию с заказчиком должны быть указаны в стандартах и ТУ на преобразователи конкретных серий и типов.
2.4.1,—2.4.2 (Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
2.4.3. Преобразователи должны обеспечивать выходные параметры с заданной точностью при допустимых отклонениях номинальных значений входного напряжения силовой питающей сети, выбираемых из ряда: 2, 5, 10, 15 %.
Преобразователи, предназначенные для питания электроприводов, систем возбуждения и гальванических ванн, должны обеспечивать выходные параметры с заданной точностью при допустимых отклонениях напряжения силовой питающей сети ±10%.
Преобразователи, эксплуатируемые на судах, должны про-должать функционировать при кратковременных отклонениях от номинального значения входного напряжения на % за
время до 1,5 с. Допускаемые отклонения выходного напряжения в этом случае должны соответствовать значениям, установленным в стандартах и ТУ на преобразователи конкретных серий и типов.
2.4.4. Преобразователи, силовая часть которых выполнена на управляемых полупроводниковых приборах, должны обеспечивать выходные параметры с заданной точностью при допустимых провалах напряжения питания сети собственных нужд преобразователя глубиной до 10 % амплитудного значения и шириной 10 эл. град, в любой точке синусоиды.
Для преобразователей металлургических приводов допускается питание сети собственных нужд напряжением переменного»
ГОСТ 18142-80 Стр.9
тока с коммутационными провалами площадью 400% «эл. град., причем длительность провала не должна превышать 40 эл. град. При этом эффективное значение напряжения питания не должно снижаться более чем на 15%.
Отклонение напряжения цепей питания собственных нужд преобразователя не должно превышать: переменного тока плюс 10, минус 15 % от номинального значения; постоянного тока ±10% от номинального значения.
2.4.3, 2.4.4 (Измененная редакция, Изм. № 2)
2.4.5. Допускаемые отклонения номинального значения часто
ты входного напряжения должны соответствовать ГОСТ 6697-75 и выбираться из ряда: 1,00; 1,50; 2,50; 5,00%; 0,20;
0,40%. Дополнительно допускается отклонение частоты входного напряжения на 2% от номинального значения.
Преобразователи, эксплуатируемые на судах, должны продолжать функционировать при кратковременных отклонениях от номинального значения частоты входного напряжения на 10% за время до 5 с. Допускаемые отклонения выходного напряжения в этом случае должны соответствовать значениям, установленным в стандартах и ТУ на преобразователи конкретных серий и типов.
2.4.6. Преобразователи, если указано в стандартах и ТУ на преобразователи конкретных серий и типов, должны обеспечивать выходные параметры с заданной точностью при коэффициенте небаланса между фазами входных напряжений, выбираемом из ряда: 1,0; 3,0; 5,0%.
2.4.7. Допускаемые отклонения номинального значения вы
ходного напряжения преобразователей со стабилизированным выходным напряжением до 1000 В должны соответствовать ГОСТ 21128-75 и выбираться из ряда: 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 2,0;
3,0; 5,0; 10; 15%.
Допускаемые отклонения номинального значения выходного напряжения преобразователей со стабилизированным выходным напряжением свыше 1000 В устанавливают в стандартах и ТУ на преобразователи конкретных серий и типов.
2.4.8. Допускаемые отклонения номинального значения выходного тока преобразователей со стабилизированным выходным током должны выбираться из ряда; 1; 2; 3; 5; 7; 10; 15; 20%.
2.4.4. —2.4.8 (Измененная редакция, Изм. № 1).
2.4.9. Выходные параметры преобразователей с программным управлением должны соответствовать значениям, указанным в стандартах и ТУ на преобразователи конкретных серий и типов.
2.4.10. Параметры преобразователей, работающих в инвен-торном режиме, устанавливают в стандартах и ТУ на преобразователи конкретных серий и типов.
1
Издание официальное Перепечатка воспрещена
★ ★
Е
2
Переиздание сентябрь 1984 г. с Изменениями № 1, 2, утвержденными в мае 1982 г., в марте 1984 г.. Пост. № 2091 от 26.05.82, Пост. Л2 1106 от 29.03.84
(ИУС 9—82, 7—84)
© Издательство стандартов, 1984