中华人民共和国机械工业部部标准
JB4012-85
低压空气式隔离器、开关、隔离开关及熔断器组合电器
1 引言
1.1 适用范围
本标准适用于额定电压为交流1200V或直流1500V及以下的配电电路和电动机电路中的空气式隔离器、开关、隔离开关及熔断器组合电器(以下统称为电器)。
熔断器组合电器中的熔断器必须符合JB4011 1-85《低压熔断器一般要求》的要求。
注：①若电器不靠人力操作，则必须符合附加要求。附加要求必须在产品标准中规定。
②开关(或隔离器)的结构可以是转动式的、刀形的、用凸轮控制的等等。
1.2 主要目的
本标准的主要目的在于规定：
a.电器的特性；
b.正常情况下电器的工作状态和性能；
c.非正常情况下，如短路时，电器的工作状态和性能；
d.为证实电器能达到以上要求，需进行的各项试验和应采用的试验方法；
e.铭牌上应标明的数据以及包装、运输和贮存的要求。
1.3 和其他标准的关系
1.3.1 和国内标准的关系
本标准符合GB1497-85《低压电器基本标准》的有关规定。
本标准引用下列标准的有关部分：
a.GB4942.2-85《低压电器外壳防护等级》；
b.JB2455-85《压接触器》；
c.GB2900.18-82《电工名词术语 低压电器》；
d.GB4025-84《控制电气设备的操作件标准运动方向》；
e.GB4026-83《电器接线端子的识别和用字母数字符号标志接线端子的通则》；
f.GB4207-84《固体绝缘材料在潮湿条件下相比漏电起痕指数和耐漏电起痕指数的测定方法》；
g.GB998-82《低压电器基本试验方法》。
1.3.2 和国际标准的关系
本标准在技术实质上等效采用IEC408(1972)、IEC408修正第一号(1979)和第二号(1983)《低压空气式开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器》。
本标准参考IEC664(1980)、IEC664A(1981)《低压系统的绝缘配合以及电气间隙和爬电距离》。
本标准考虑到国际电工委员会(IEC)标准的发展动向。
2 名词、术语
本标准采用的主要名词、术语规定如下：
2.1 电器
devices
2.1.1 开关电器
switching device
(见GB2900.18中1.1.4)
2.1.2 机械开关电器
mechanical switching device
(见GB2900.18中1.1.5)
2.1.3 (机械的)开关
switch (mechanical)
在正常的电路条件下(包括规定的过载)，能接通、承载和分断电流；并在规定的非正常电路条件下(如短路)，在规定时间内，能承载电流的一种机械开关电器。
注：开关也可能具有接通一定短路电流的能力，但不具有分断短路电流的能力。
2.1.4 隔离器
disconnector (isolator)
在断开状态下能符合规定的隔离功能要求的机械开关电器。
若电路中电流可忽略，隔离器能分断或接通电路。隔离器也能承载正常电路条件下的电流，以及在一定时间内承载非正常电路条件下(如短路)的电流。
注：①套管、母线、连接线和短电缆等的电容电流以及电压互感器和分压器的电流认为可以忽略。
②隔离器可具有一定的接通和(或)分断能力。
③规定的隔离功能要求不仅仅限于对隔离距离的要求。
2.1.5 隔离开关
switch-disconnector
在断开状态下能符合隔离器的隔离要求的开关。
2.1.6 熔断器组合电器
fuse-combination unit
由制造厂或按其说明书将机械开关电器与一个或几个熔断器组装在同一单元的组合电器。
2.1.6.1 负荷开关开；开关熔断器组
switch-fuse
(见GB2900.18中2.1.4)
2.1.6.2 隔离器熔断器组
disoonnector-fuse
一极或多极与熔断器串联，组成一个单元的隔离器。
2.1.6.3 熔断器式刀开关；熔断器式开关
fuse-switch
(见GB2900.18中2.1.5)
2.1.6.4 熔断器式隔离器
fuse-disconnector
动触头由熔断体或带有熔断体的载熔件组成的隔离器。
2.2 结构部件
constructional elements
2.2.1 带电部分
live part
在正常使用情况下带电的任何导体或导电部分。
注：带电部分也包括中性线及与其连接的导电部分。
2.2.2 开关电器的极
pole of a switching device
仅与开关电器的主电路的一个单独导电路径相连的开关电器的一部分，它不包括那些用来将所有各极固定在一起和使各级一起动作的部分。
注：若开关电器仅有一个极，则称为单极开关电器。若有几个极，而且这些极是结合在一起(或能结合在一起)可以同时操作，则称为多极(二极、三极)开关电器。
2.3 操作
operation
2.3.1 (机械开关电器的)操作
operation(of a mechanical switching device)
动触头从一个位置转换到另一个相邻位置。
注：①操作可以是闭合操作或断开操作；
②若需要加以区别，则电气意义上的操作(如接通或分断)可称为通断操作；机械意义上的操作(如闭合或断开)可称为机械操作。
2.3.2 (机械开关电器的)操作循环
oderating cycle(of a mechanical switching device)
(见GB2900.18中1.2.2)
2.3.3 (机械开关电器的)有关人力操作
dependent manual operatinon(of a mechanical switching cevice)
(见GB2900.18中1.2.11)
2.3.4 (机械开关电器的)储能操作
stored energy operation(of a mechanical switching device)
利用操作前储存于机构本身内的，并且在预定条件下足以完成操作的能量所进行的操作。
注：这种操作可再按下述分类：
能量如何储存(弹簧、重物等)；
能量如何产生(人力、电等)；
能量如何释放(人力、电等)。
2.3.5 (机械开关电器的)无关人力操作
independent manual operation (of a mechanical switching device)
(见GB2900.18中1.2.14)
2.4 特性量值
characteristic quantities
2.4.1 接通能力
making capacity
在规定电压和规定条件下，开关或隔离开关能接通的电流值。对于交流，这是指交流分量的效值。
2.4.2 短路接通能力
short-circuit making capacity
在规定电压和规定条件下(包括电器出线端短路)，开关或隔离开关能接通的预期短路电流峰值。
2.4.3 分断能力
breaking capacity
在规定电压和规定条件下，开关或隔离开关能分断的电流值。对于交流，这是指交流分量有效值。
2.4.4 短时耐受电流
short-time withstand current
(见GB2900.18中4.1.1)
2.4.5 电气间隙
clearance
(见GB2900.18中4.1.1)
2.4.5.1 极间电气间隙
clearance between poles
相邻极的任何导电部分间的电气间隙。
2.4.5.2 对地电气间隙
clearance to earth
任何导电部分与接地部分或准备接地部分之间的电气间隙。
2.4.5.3 断开着的触头之间的电气间隙
clearance between open contacts
机械开关电器在断开位置时，一极的触头之间或与触头相连的任何导电部分之间的总电气间隙。
2.4.6 爬电距离
creepage distance
两个导电部分之间沿着绝缘材料表面的最短距离。
注：两种绝缘材料的接缝认为是表面的一部分。
2.4.7 (机械开关电器一个极的)隔离距离
isolating distanco(of a pole of a mechanical switching device)
断开着的触头之间的电气间隙，它符合对隔离器所规定的安全要求。
3 符号、代号
3.1 符号
本标准中使用的主要符号规定如下：
Ue--额定工作电压；
Ui--额定绝缘电压；
Ie--额定工作电流；
Iu--额定不间断电流；
Ithe--约定封闭发热电流；
Ith--约定发热电流；
I--接通电流；
Ic--分断电流；
U--接通前电压；
Ur--恢复电压；
f--振荡频率；
r--过振荡系数；
n--电流峰直与有效值之比；
CTI--相比漏电起痕指数；
AC--交流；
DC--直流。
3.2 代号
本标准中的使用类别代号规定如下：
a.交流使用类别代号：
AC-20：在无载条件下闭合和断开；
AC-21：通断电阻性负载，包括适当的过载；
AC-22：通断电阻和电感混合负载，包括适当的过载；
AC-23：通断电动机负载或其他高电生负载；
AC-2：起动、反接制动与反向*(滑环型电动机)；
AC-3：起动、在运转中分断电动机(鼠笼型电动机)；
AC-4：起动、反接制动与反向、密接通断**(鼠笼型电动机)。
b.直流使用类别代号：
DC-20：在无载条件下闭合和断开；
DC-21：通断电阻性负载，包括适当的过载；
DC-22：通断电阻和电感混合负载，包括适当的过载(例如并激电动机)；
DC-23：通断高电感性负载(例如串激电动机)；
DC-3：起动、反接制动与反向、密接通断(并激电动机)；
DC-5：起动、反接制动与反向、密接通断(串激电动机)。
4 分类
4.1 按人工操作的电器的操作方法分类
a.有关人力操作；
b.无关人力操作。
4.2 按外壳防护等级分类
按GB4942.2的规定。
4.3 按安装类别(过电压类别)分类
4.3.1 安装类别Ⅱ
安装在安装类别Ⅰ前面的电器，可包括控制和通断电动机的电器、螺管电磁阀、耗能电器(电灯、电热器)和通过变压器的主令电器和控制电路电器。
4.3.2 安装类别Ⅲ
安装在安装类别Ⅱ前面的电器，可包括直接连接至干线的装在配电箱中的电器。
4.3.3 安装类别Ⅳ
安装在安装类别Ⅲ前面的电器，可包括装在电源进线处的电器。
4.4 按污染等级分类
按GB149中4.5的规定。
5 特性
5.1 特性概述
电器的特性必须从适用于该电器的几方面来说明：
*反接制动与反向，即电动机在旋转时用反接电动机定子绕组的方法使电动机快速停止或反向。
**密接通断(点动)即在很短时间内一次或多次地接通电动机电路，使被电动机驱动的机构得到小的移动。
a.电器的型式(见5.2)；
b.额定值和(或)极限值(见5.3)；
c.辅助电路(见5.4)；
d.外壳防护等级(按GB4942.2的规定)。
5.2 电器的型式
电器的型式应规定下列各项：
5.2.1 极数
5.2.2 位置数(若有二个以上位置)
5.2.3 电流种类
电流种类分交流和直流二种。交流时，还应规定相数和频率。
5.3 额定值和(或)极限值
额定值和(或)极限值由产品标准按5.3.1～5.3.13具体规定，但不必规定其中全部的值。
5.3.1 额定电压
电器的额定电压有下列几种：
5.3.1.1 额定工作电压(Ue)
电器的额定工作电压是与额定工作电流共同决定电器用途的电压值。电器的接通与分断能力以及使用类别都与此电压值有关。
对于多相电路，此电压系指线电压。
5.3.1.2 额定绝缘电压(Ui)
额定绝缘电压是电器的介电性能试验、电气间隙和爬电距离均与它有关的电压。
除非另有规定，额定绝缘电压就是最大额定工作电压。在任何情况下，最大额定工作电压不得超过额定绝缘电压。
5.3.1.3 额定脉冲耐压
在规定的试验条件下，电器能承受而不被击穿的，一定波形和极性的脉冲电压峰值。电气间隙值与该电压值有关。
注：额定脉冲耐压的推荐值按GB1497中7.2.2表11规定。
5.3.2 电流
电器的电流有下列几种：
5.3.2.1 约定发热电流(Ith)
(按GB1497中5.3.2.1)
5.3.2.2 约定封闭发热电流(Ithe)
(按GB1497中5.3.2.2)
5.3.2.3 额定工作电流(Ie)或额定控制功率
电器的额定工作电流由产品标准根据额定工作电压、额定频率、额定工作制、使用类别以及防护外壳的等级规定。
对于直接通断单台电动机的电器，可用额定工作电压下该电器所能控制的电动机的最大额定功率来代替或补充表示额定工作电流。制造厂应能提供电流与功率间的关系。
5.3.2.4 额定不间断电流(额定长期工作电流)(Iu)
额定不间断电流是电器在不间断工作制下能承载的电流。
5.3.3 额定频率
电器的额定频率是据以设计电器并与其他特性值相应的电源频率。
5.3.4 额定工作制
标准的额定工作制有以下几种：
5.3.4.1 八小时工作制
八小时工和制是指电器的主触头在稳态电流下保持闭合状态的时间足以使电器达到热平衡，但不得超过8h不分断。
注：①八小时工作制是决定电器约定发热电流的基本工作制；
②分断是指通过电器的操作来分断电流。
5.3.4.2 不间断工作制(长期工作制)
不间断工作制是指电器主触头在稳态电流下保持闭合状态超过8h(甚至几星期，几个月或几年)不分断。
注：此工作制不同于八小时工作制，因氧化物和尘垢堆积在触头上会导致触头进一步发热。可考虑采用降容系数或特殊结构(例如采用银触头或镶银块触头等)来满足长期工作制的要求。
5.3.5 额定接通能力
开关或隔离开关的额定接通能力是在规定的接通条件下能接通的稳态电流值。
应规定的接通条件是：
a.触头接通前的极间电压；
b.试验回路的特性。
额定接通能力按表2参照额定工作电压，额定工作电流和使用类别，在产品标准中规定。
对于接通能力与操作者的熟练程度有关的电器，确定接通能力时，必须按照制造厂说明书的规定进行操作方为有效。
注：有接通能力的隔离器，尽管于屈于AC-20或DC-20的使用类别，仍须规定其接通能力。
5.3.6 额定分断能力
开关或隔离开关的额定分断能力是在额定工作电压和规定的分断条件下能分断的电流值。
应规定的分断条件是：
a.试验回路的特性；
b.恢复电压。
额定分断能力按表2参照额定工作电压，额定工作电流和使用类别，在产品标准中规定。
电器应能分断5.3.11所规定的最大额定分断能力及以下的任何电流。验证最大额定分断能力以下的电流时，具体的电流值由产品标准规定。
对于分断能力与操作者熟练程度有关的电器，确定分断能力时，必须按制造厂说明书的规定进行操作方为有效。
注：有分断能力的隔离器，尽管属于AC-20或DC-20的使用类别，仍须规定其分断能力。
5.3.7 额定短时耐受电流
开关、隔离器或隔离开关的额定短时耐受电流是电器能短时承受而不发生损坏的电流(见8.1.5)。
除非另有规定，通电持续时间为1s，电流值为最大额定工作电流的20倍。(如与此规定不同，应说明短时耐受电流值以及通电持续时间)。
对于交流，额定短时耐受电流是指交流分量有效值，并且认为可能出现的最大峰值不会超过此有效值的n倍。系数n在表7中给出。
5.3.8 额定短路接通能力
开关或隔离开关的额定短路接通能力是在额定工作电压、额定频率(若为交流)以及规定的功率因数(或时间常数)下，电器接通短路电流的能力。
额定短路接通能力用最大预测电流峰值表示，在产品标准中规定。
对于交流，功率因数、预期电流峰值和有效值间的关系应符合表7。
5.3.9 额定限制短路电流
开关、隔离器或隔离开关的额定限制短路电流是在限流开关电器的动作时间内，在8.1.6所规定的试验条件下，电器能承受的预期电流。
额定限制短路电流由产品标准规定。
注：①对于交流，额定限制短路电流用交流分量有效值表示；
②限流开关电器可以是电器的组成部分，也可是单独的元件。
5.3.10 额定熔断短路电流
电器的额定熔断短路电流是当限流电器为熔断器时的额定限制短路电流。
规定该电流时应说明熔断器的详细规格。
5.3.11 使用类别
本标准规定的几种标准使用类别示于表1和表C1(参阅附录C)中。
各种使用类别用额定工作电流的倍数、额定工作电压的倍数以及功率因数或电路时间常数来表征。表2中所示的接通和分断条件基本上与表1所列的用途相对应。
注：表1和表2中的使用类别不适用于通常直接起动、加速(和)或停止单台电动机的电器。这种电器的使用类别在附录C中说明(参阅C.5.3.11)。
表1 使用类别
注：开闭电容器或钨丝灯负载须经制造厂与用户协商。
表2 验证额定接通与分断能力时相应于各种使用类别的接通和分断条件①
*①在交流情况下接通条件用有效值表示，但相应于电路功率因数的非对称电流峰值可为一较高值。
*②如果接通知(或)分断能力不为零，则制造厂应说明电流值和功率因数(时间常数)值。
*③I的最小值为1000A。
*④Ic的最小值为800A。
5.3.12 机械操作性能
电器的机械操作性能以电器不需要维修或更换任何机械零件所能承受的无载(即主触头无电流)操作循环次数来表示。但产品标准所规定的正常维护是允许的。机械操作性能由产品标准规定。
推荐的无载操作循环次数为：
300，1000，3000，10000，30000，100000，300000，1000000。
若没有规定操作循环次数，则应采用表3的规定。
表3 机械操作循环次数
5.3.13 电操作性能
电器的电操作性能以表4所列的条件下，不需修理或更换机械零件的有载操作循环次数来表示。
除非另有规定，除AC-20和DC-20外，所有使用类别的有载操作循环次数应不少于相应电器机械操作性能的1/20。若使用类别AC-20和DC-20的接通和(或)分断能力不为零。其有载操作循环次数应由产品标准规定。
5.4 辅助电路
辅助电路的特性是：
a.电路数；
b.触头的种类(接通触头、分断触头等)和数量；
c.每个电路的额定电压、额定频率(如果有的话)、额定电流和触头的额定能断能力。
除非另有规定，辅助电路的约定发热电流为6A，并且辅助电路的额定电压和频率(如果有的话)等于主电路的额定电压和频率。
表4 验证负载操作循环次数时相应于各种使用类别的接通与分断条件*
