GB10235-2000

弧焊变压器触电装置

Arc Welding transformer hazard reducing device

1  范围

    本标准规定了弧焊变压器防触电装置的产品型式和基本参数、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输、储存等。

    本标准适用于弧焊变压器次级额定空载电压高于交流68V（峰值）和48V（有效值），主回路采用半导体功率器件或电磁接触器控制的手工弧焊变压器防触电装置（以下简称装置）。对于其它类似的装置可以参照执行本标准。

2 引用标准

    下列标准所有包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

    GB/T 2423.3-1993  电工电子产品基本环境试验规程  试验Ca:恒定湿热试验方法

                      (eqv IEC 60068-2-3:1984)

    GB/T 2900.22-1985  电工名词术语  电焊机

    GB4208-1993  外科防护等级（IP代码）(eqv  IEC 60529:1989)

    GB/T 5169.10-1997  电工电子产品着火危险试验  试验方法  灼热丝试验方法  总则

                       (idt IEC 60695-2-1/0:1994)

    GB/T 5169.11-1997  电工电子产品着火危险试验  试验方法  成品的灼热丝试验和导则

                       (idt IEC 60695-2-1/1:1994)

    GB 15579-1995  弧焊设备安全要求  第1部分：焊接电源(idt IEC 60974-1:1989)

    JB/T 5256-1991  电弧焊机检查及抽样方法

3 定义

    本标准除下列定义的术语外，所用其他术语均符合GB/T 2900.22 标准规定。

3.1 防触电装置

    用以降低可能由空载电压而引起触电危险的一种装置。

3.2 电压降低装置

    焊接不进行时能自动降低空载电压，而在焊接时能自动使电压恢复至原值的一种防触电装置。

3.3 弧焊变压器的额定空载电压

    在输入额定电源电压和额定频率的情况下，由于装置的动作接通弧焊变压器的主回路，在次级回路输出的空载电压。

3.4 低空载电压

    由于装置的接入在没有接通弧焊变压器的主回路时，在次级回路产生的不会引起触电危险的低电压。

3.5 负载持续率

    给定的负载持续时间与全周期时间之比，此值介于0～1之间，可用百分数表示。

3.6 起动与起动灵敏度

3.6.1 起动：由低空载电压转换到弧焊变压器额定空载电压的过程。

3.6.2  起动灵敏度：在额定条件下，使装置起动的弧焊变压器输出回路的最大电阻值。

3.7  装置的启动时间

    从焊条接触到工件至弧焊变压器达到额定空载电压的时间。

3.8  装置的延时时间

    从弧焊变压器产生额定空载电压到降至的空载电压的时间。

3.9  内装式装置

    安装于弧焊变压器壳体内，并可单独销售的装置。此装置可以有独立的外壳，也可以以弧焊变压器的外壳兼作装置的外壳。

3.10  外装式装置

    安装于弧焊变压器外部的装置

3.11  柜装式装置

    安装于对弧焊变压器供电的低压配电屏内的装置。

4 产品型式与基本参数

4.1  产品型式

4.1.1  按装置的安装方式分为内装式、外装式、柜装式；按装置的控制方式分为半导体功率器件控制式和电磁接触器控制式等。

4.1.2  装置的产品型号推荐按附录A(提示的附录)进行编制。

4.2  基本参数

4.2.1  额定输入电压

    装置的额定输入电压为50Hz单相交流220V或380V。对于以弧焊变压器的输出电压作为输入电源的装置，其适用的空载电压范围为交流65V～80V，或者按某一特定产品型号的空载电压进行设计。

4.2.2  额定电流等级

    装置的额定电流等级与弧焊变压器的焊接电流等级对应，其分档方法也相同，即100A以下推荐按R5优先数系分档，100A～1000A推荐按R10优先数系分档。常用的额定电流(A)等级如下：

    100，125，160，200，250，315，400，500，630。

4.2.3  额定负载持续率(%)

    35，60，100。

4.2.4  工作周期

    10 min、连续。

5   使用条件

    凡符合标准的装置均应在下述条件下正常工作。

5.1  环境条件

    a)周围空气温度

    在焊接时    -10℃～+40℃

    在运输和贮存过程中    -25℃～+55℃

    b)空气相对湿度

    在40℃时≤50%

    在20℃时≤90%

    c)周围空气中的灰尘、酸、腐蚀性气体或物质不超过正常含量，由于焊接过程而产生的则除外。

    d)海拔高度不超过1000m。

5.2  供电电网品质

    a)供电电压波形应为实际的正弦波。

    b)供电电压的波动不超过其额定值的-15%～+10%

5.3  特殊使用条件

    当使用条件不符合上述5.1、5.2时，用户应在订货时提出，与制造厂协商解决。

6   安装条件

    装置应按产品制造厂规定的要求进行安装。

7   安装及相关技术要求

7.1  动作能力

    装置应在额定输入电压得85%～110%范围内正常工作。

7.2  起动时间

    装置的起动时间应小于或等于0.06s。在起动装置时，焊条触及工件的时间在0.02s～0.03s以内。

7.3 延时时间

    在输入额定电压的条件下，测量装置的延时时间，其10次测量的平均值应不大于1.0s。在10次测量中延时时间的最大值与最小值之差应不大于0.2s。

    在输入电压为额定值的110%和85%时，分别对装置进行10次试验，求出每种情况下延时时间的平均值，它们与额定条件下测量的延时时间的平均值之差应不大于0.2s。

7.4 起动灵敏度

7.4.1  装置的起动灵敏度应不大于500Ω。

7.4.2  将装置与对应的弧焊变压器配套，做起动灵敏度的安全性试验。

    a)装置和弧焊变压器均输入额定电源电压，在弧焊变压器的输出回路串接起动灵敏度电阻，连续进行10次试验，每次试验在弧焊变压器的输出端均能产生低空载电压；

    b)将装置和弧焊变压器的输入电压提高到110%额定值，重复a)项试验，其装置的起动灵敏度的安全性同样应达到要求。

7.5  低空载电压

    低空载电压应不大于24V。

    当装置的输入电压为额定值的110%时，其低空载电压也不应超过30V。

7.6  接线端子

    a)装置的输入和输出接线端子应有足够的机械强度，并应具有固定表1规定的标称截面积导线的能力。

    b)装置的接线端子和带电部分必须加以保护，防止人体直接接触。

表1  接线端子能连接导线的标称截面积

7.7  结构要求

    a)装置应设计成专业人员只有使用工具才能改变其技术参数的结构型式。

    b)为确定装置的动作是否正常，应设置检验用的开关或按钮或自检装置。

    c)装置应设置成能从外部就可明显判断弧焊变压器空载电压高低的不同颜色的指示灯。

7.8  保护性导体的接线端子

    有金属外壳的装置应设有保护性导线端子，其固定导线的能力应与相线接线端子相同。这个接线端子在内部部不能与中性线端子有电的接触，也不能用于其它目的。外装式与柜装式装置的保护性导线接线端子旁应标注图示符号“⊥”或“PE”字样。

7.9  故障保护

    对于半导体功率器件控制的装置，如果发生故障，应能在故障发生后1s之内自动达到安全状态；对于电磁接触器控制的装置，如发生故障，应能在故障发生后1s之内达到安全状态，或声或光或声光报警。

7.10  使用电磁接触器控制的装置其电磁接触器的触点应能更换。

7.11  正常工作的位置

    将正常安装位置上的装置朝任何方向倾斜30°，仍能正常工作。

7.12  耐燃性能

    装置使用的绝缘材料应能承受标准8.8规定的着火危险试验。

7.13  电气间隙和爬电距离 

    按GB 15579 规定，装置属于Ⅲ类过电压类别，用于3级或4级污染环境，其电气间隙和爬电距离应符合GB 15579标准的规定。

7.14 绝缘电阻

    和输入(出)电压相连的带电部件各极之间、各极连接在一起与外壳之间的绝缘电阻应不低于2.5ΜΩ。

7.15  介电强度

    和输入电压相连的带电部件各极之间、各极连接在一起与外壳之间应能经受下述试验电压而无闪络或击穿现象发生。

    输入电压为交流220V时，试验电压为交流2000V ；

    输入电压为交流380V时，试验电压为交流2500V ；

    输入电压为弧焊变压器的额定空载电压时，试验电压为交流1500V。

7.16  外壳防护等级

    外装式装置的外壳防护等级应不低于IP21；对于户外使用的外装式装置的外壳防护等级应不低于IP23；柜装式装置的外壳防护等级应不低于IP20。

7.17  温升限值

    当电源电压及频率为额定值时，装置与额定焊接电流及额定负载持续率下运行，其各部分的温升值应不大于表2规定值。

    对于半导体功率器件控制的装置，其半导体功率器件的温升限值应符合有关标准的规定。

7.18  抗干扰性能

    在额定条件下，装置应不受弧焊变压器的遥控装置、引弧和稳弧装置、焊接等因素的干扰而能正常工作；对于同一厂家生产的装置，不管各台弧焊变压器如何摆放，各台装置之间应互不干扰，不应发生误动作现象。

表2  温升限值

7.19  跌落性能

    装置应有坚固的机械结构。在本标准8.17进行跌落试验后，不产生引起功能故障的变形或损坏。

7.20  耐湿热

    装置应有耐湿热环境的能力。装置经恒定湿热试验后，能承受70%介电强度试验电压的考核，无闪络或击穿现象发生。

    在介电强度试验前先测量绝缘电阻，作为参考。

7.21  连续动作能力

    装置应按本标准8.18要求，不加修整地进行20000次试验。在试验中应符合下列要求：

    a)装置应动作可靠，无拒动和误动作现象；

    b)螺栓、螺钉等紧固件应不产生松动；

    c)触点应无明显的损伤，仍能连续使用；

    d)电磁接触器和继电器应动作可靠，无异常响声、抖动现象；

    e)其它部件应不产生有碍功能的故障及损伤。

7.22  可靠性要求

    装置在承受本标准8.20所规定的可靠性试验后，其低空载电压、起动时间、延时时间和起动灵敏度仍符合本标准的规定。

8   试验方法

8.1  总则

8.1.1  被检验的装置应该是装配完整的、新的、干燥的。

8.1.2  检验时，测量仪表的准确度或精确度应不低于：

    a) 电参量测量仪表  0.5级

    b) 温度计  ±0.5K

8.1.3  约定负载电阻的功率因数应不小于0.99。

8.1.4  型式检验时的环境温度为10℃～40℃。　　　

8.2  外观及成套性检查

    a)检查装置的成套性及随产品出厂的技术文件是否完整、齐全；

    b)检查装置的结构型式是否达到本标准7.7的要求。

    c)检查装置的保护性导体的接线端子是否符合本标准7.8规定。

    d)用电磁接触器控制的装置，检查其电磁接触器的触点是否可以更换。

8.3  正常工作位置的检验

    将装置按产品制造厂规定的位置和方向安装，然后朝任何方向倾斜30°，检查装置是否还能正常工作，其有关参数有无变化。

8.4  电气间隙与爬电距离的测量

    测量方法按GB 15597规定进行

8.5  外壳防护等级检验

    按GB 4208规定对装置进行防异物和防滴试验。

8.6  绝缘电阻测量

    使用500V兆欧表测量装置的绝缘电阻，测量时待指针稳定后读取数据，对不能经受试验的电子元器件，在测量前将装置内的这些电子元器件短路或断开。

    测量部位如下：

    a)装置的输入、输出端各极之间；

    b)装置的输入、输出端连接在一起与外壳之间。

   以上测量值均应符合本标准7.14的规定。

8.7  介电强度试验

    介电强度试验电压为50H_Z交流电压，波形为近似的正弦波，其峰值不超过有效值的1.5倍。试验的持续时间，型式试验为60s。试验时不应出现闪络或击穿现象，其漏电电流也不应超过10mA。

    对不能经受试验的电子元器件，在试验前将装置内的这些电子元器件短路或断开。试验开始时施加的试验电压不超过规定值的一半，然后再逐渐增加到规定值，持续60s(或5s)后，再逐步降至零。

    介电强度试验，对于同一台装置一般不应重复进行，如有必要，其重复介电强度试验的电压为规定值得80%；

    湿热试验后的介电强度试验电压为规定值得70%。

    试验电压施加部位如下：

    a)装置的输入、输出端各极之间；

    b)装置的输入、输出端连接在一起与外壳之间。

    以上测量值均应符合本标准7.15的规定。

8.8  着火危险试验

    装置中以绝缘材料制成的零件或试样(非金属材料)应按GB/T 5169.10和GB/T 5169.11规定进行着火危险试验。灼热丝顶端的温度以及施加在试品上的试验时间按表3选取。

    如果几种绝缘零件有同一种材料制成而试验温度又不相同时，则只对其中一个零件按较高温度进行试验，试验结果按GB/T 5169.10和GB/T5169.11进行评定。

8.9  接线端子的牢固性试验

8.9.1  装置的接线端子分别连接表1规定的最大和最小截面积的导线，以表4规定值的110%力矩来拧紧接线螺钉，然后松开螺钉，将导线拆下，换上新的导线重复上述试验。本试验用表1规定的最大和最小截面积的导线分别对两个接线端子各进行5次，每次试验时，导线不应切断或损坏，全部试验结束后，接线端子应无妨碍其继续使用的损坏。

8.9.2  装置的接线端子连接表1规定的最大和最小截面积的导线，并用表4规定值的三分之二力矩来拧紧接线端子螺钉，然后对每一接线端子连接的导线逐渐增加其轴向拉力到表5规定值，保持1min。施加轴向拉力时应无冲击力，试验过程中导线不应滑出或产生明显的移动。

表3 灼热丝顶端的温度及试验时间

表4 验证接线端子机械强度的拧紧力矩

表5 验证接线端子机械强度时对导线施加的轴向拉力

8.10  起动灵敏度

    按产品制造厂规定，将装置与应的弧焊变压器上，输入额定电源电压，调节串输出回路里的约定负载电阻，测出使装置稳定动作的最大电阻值。试验应进行10次，求出平均值，即为装置的起动灵敏度。

    将测出的起动灵敏度最小电阻用开关接于弧焊变压器的输出回路，用电压表监测输出回路电压。当开关断开后，观察输出回路是否处于低空载电压状态。试验应进行10次，输出回路每次都处于低空载电压状态。

    将输入电源电压调至额定值的110%，重复上述试验10次，其安全性均应能得到保证。

8.11  启动时间的测量

    按制造厂的规定，将装置装于对应的弧焊变压器上，输入额定电源电压，调节约定负载电阻，使之达到额定焊接电流。用开关将输出回路接通，用示波器或其他计时仪器测量从输出回路接通到产生额定焊接电流是为止的转换时间。试验应重复进行5次，其平均值应不大于0.06s。

8.12  延时时间测量

    按制造厂的规定，将装置装于对应的弧焊变压器上，输入额定电源电压，调节约定负载电阻，使之达到额定焊接电流。断开弧焊变压器的输出回路，用示波器或其他计时仪器测量从焊接电流中断到空载电压降至低空载电压时为止的转换时间。试验重复进行10次，这10次测量的平均值即该装置的延时时间。在10次测量值中，其最大值与最小值之差不应大于0.2s。

    将输入电源电压调至额定值的110%和85%，分别重复上述试验，每种情况各作10次试验，分别算出10次测量的平均值，它们与输入额定电源电压时测出的延时时间的平均值相比，其差值均不能超0.2s。 

8.13  低空载电压的测量

    按产品制造厂的规定，将装置装于对应的弧焊变压器上，输入额定电源电压，调节约定负载电阻，使之达到额定焊接电流。断开弧焊变压器的输出回路，用电压表测量空载电压的数值。

    上述每种情况均进行5次试验，每次测量的空载电压均应达到本标准7.7的规定。求出在输入额定电源电压时的5次测量的平均值，作为该装置的低空载电压。

    将输入的电源电压调节到额定值的110%，分别重复上述试验。

8.14  故障保护试验

    将装置装于弧焊变压器上，施加额定电源电压，用外接开关将半导体功率器件或电磁接触器主接点短路后，装置内的保护电路应将弧焊变压器的供电回路完全切断，或者将输出回路的空载电压降至低空载电压，或者出现声或光的报警信号(仅限于电磁接触器控制的装置)。用示波器或者其他计时仪器测量从外接开关闭合到装置出现安全状态的反应时间，试验应重复5次，求出平均值，其值应小于1s。

8.15  温升试验

    按产品制造厂的规定，将装置装于对应的弧焊变压器上。弧焊变压器输入额定电源电压，在输出端接入约定负载电阻。在额定焊接电流，额定负载持续率，10min 在工作周期下，连续进行温升试验。温升试验进行到装置的任何部件的温升速率不超过2K/h时为止。测量温度的时间应在最后周期中加热期间的一半时刻进行。

    用半导体点温计或热电偶测量电磁接触器的触点，电磁接触器和辅助变压器的线圈，半导体功率器件等部件的温度。

8.16  抗干扰试验

    a)取两台同型号的装置，置于一个试验台上，相互之间距离为0.1m，平均放置，同时从一低压配电屏输入额定电源电压，按实际使用分别接入两台弧焊变压器(两台之间距离为0.2m平均放置)将其中一台的输出端接入起动灵敏度电阻，用开关控制接通试验。试验共进行10次，每一次试验时，另一台装置都不应起动工作。然后将起动灵敏度电阻接入另一台装置进行同样的试验。

    b) 在上述试验的条件下，将一台非接触起弧的焊接电流为200A～400A的氩弧焊机放置在距装置0.2m处(平行放置)进行起弧和焊接。试验进行10min,观察两台装置的工作情况，不应发生误动工作。

8.17  跌落试验

    跌落试验是在装置不通电的情况下进行，将外装式和柜装式从300mm高处，自由跌落到平整的混凝土地面或厚度不小于10mm的钢板上。试验应进行三次，每次应使装置的不同棱边着地。试验时应把易损的显示装置拆除。

8.18  连续动作能力试验

    将装置安装在弧焊变压器上，施加额定电源电压，其输出回路接入约定负载电阻。调节负载电阻，使通过装置主回路的电流为装置额定电流的110%，在额定负载持续率下工作。设置开关控制输出回路的开闭，使装置动作，开关开闭动作的周期为10s，连续进行试验。试验结果应符合本标准7.12的规定。

8.19  湿热试验

    恒定湿热试验方法按GB/T 2423.3规定进行，其中湿热室内有效空间的温度应为(40±2)℃，相对湿度为93±²₃%，试验持续48h。试验前先将不带包装，不通电处于正常使用状态的装置在40℃温度下预热，以免在表面产生凝露。

    湿热试验后，应在正常大气条件(温度为15℃～35℃,相对湿度为45℃～75℃，气压为86kPa～106kPa)下恢复1h～2h，在测量绝缘电阻和进行介电强度试验。

8.20  可靠性试验

    a)试验条件：装置安装在一块涂黑漆的厚20mm的厚压板上，按本标准8.15温升试验接线，周围环境温度为(40±2)℃。

    b)试验过程：将装置安装在弧焊变压器上，施加额定电源电压，在额定负载持续率下工作，工作周期为10min,连续试验48h。试验后测量低空载电压，起动时间，延时时间和起动灵敏度，均应符合本标准7.2～7.5的规定。

9 检验规则

9.1  装置需经制造厂检验部门检验合格后方能出厂，并应附有产品合格证书。

9.2  检验的分类

    装置的检验分为型式检验和出厂检验。

9.3  出厂检验

    每台装置在出厂前均应进行检验，其检验项目见表6。

表6  出厂检验项目

9.4  型式检验

9.4.1  凡属下列情况之一者，应进行型式检验：

    a)试制的新装置；

    b)已定型的装置，当设计、工艺改进或关键性材料更换，有可能影响到装置的性能指标发生变化时；

    c)不经常生产的装置再次生产时；

    d)对于批量生产的装置应定期进行抽样检验。

表7  型式检验项目

9.4.2  型式检验的项目除出厂检验项目外，还包括表7列出的项目。

9.4.3  型式检验的抽样及评定方法按JB/T 5256 规定进行，本标准所列项目均为重要指标。

10 标志、包装、运输及贮存

10.1  每台装置上都安装或印刷一块标记清晰且不易擦掉的铭牌。

10.2  每台装置应装在专用的包装盒内，并附有产品说明书，产品合格证书。装置如成批出厂时，应装在专用包装箱内。包装箱应坚固耐震，具有防潮及防尘能力，并适用陆路、水路运输和装载要求。

10.3  装置的产品铭牌上应标明以下内容：

    a)制造厂名称及商标；

    b)产品名称及型号；

    c)产品编号及制造日期；

    d)额定电源电压；

    e)额定频率；

    f)相数；

    g)额定负载持续率；

    h)额定(焊接)电流；

    i)起动灵敏度；

    j)起动时间；

    k)延时时间；

    l)低空载电压；

    m)外壳防护等级(适用于外装式和柜装式);

    n)执行标准代号。

10.4  装置的包装箱(盒)上应标明以下内容：

    a)制造厂名称及商标；

    b)产品名称及型号；

    c)产品数量；

    d)包装箱(盒)的长×宽×高尺寸及毛重；

    e)收货单位名称和地址，邮政编码；

    f)包装箱外壁上应标上“小心轻放”、“不准倒置”、“切勿受潮”等字样和符号。

10.5  装置在运输过程中，不应受到强烈的颠簸、震动、摔撞，并应防止雨雪的侵袭。

附录 A

(提示的附录)

弧焊变压器防触电装置的产品型号编制方法

A1  弧焊变压器防触电装置的产品型号由汉语拼音字母和阿拉伯数字组成。

A2  产品型号的编排顺序如下：

改进序号

电流等级

控制方式代号

安装方式代号

产品代号

A3  产品型号中汉语拼音字母和数字的选用及其含义应符合表A1规定。

表A1

A4 产品型号编制举例

    例1：额定电流为500A，外装式，半导体功率器控制的弧焊变压器防触电装置的产品型号为:BFWB-500

    例2：额定电流为400A,柜装式，电磁接触器控制的弧焊变压器防触电装置的产品型号为：BFGD-400

    例3：额定电流为：315A,内装式，半导体功率器件控制的第一次改进的弧焊变压器防触电装置的产品型号为：BFNB-315-1

　前     言

这次修订GB/T 10235-1988, 主要在以下几个方面做了重大变动：

1.原标准中主回路控制元件只规定了电磁接触器，这次修订是增加了采用半导体功率器件控制的有关技术要求和试验方法。

2.增加了产品型式和基本参数以及产品型号的编制方法(提示的附录）。

3.增加了接线端子的牢固性，结构要求，故障保护，正常的工作位置，耐燃性能，电器间隙和爬电距离，抗干扰性能，可靠性等项安全要求及相关的试验方法，从而提高了弧焊变压器防触电装置的安全性和实用性。

4.低空载电压值由36V修改为不大于24V。

5.延时时间原标准中规定“不大于1.3s，推荐使用0.3s以下。”根据用户反映，延时时间减小到0.3s,对焊接质量会带来不良影响。为此标准改为不大于1.0s，10次测量中最大值和最小值之差不大于0.2s。并对输入电源电压为110%和85%额定值时，可能对延时时间造成的影响作了规定。

6.取消原标准中关于“低阻型和高阻型”产品类型划分，统一规定起动灵敏度为不大于500Ω。

7.本标准明确了连续动作能力试验20000次，以便考核弧焊变压器防触电装置的可靠性。

本标准从生效之日起，同时代替GB/T 10235-1988。

本标准的附录A是提示的附录。

本标准由国家机械工业局提出。

本标准由全国电焊机标准化技术委员会归口。

本标准起草单位：北京太安达电器有限公司。

本标准起草人：胡少英

本标准于1988年首次发布，于2000年第一次修订。

                         返回