GB/T 21427-2008 特殊环境条件 干热沙漠对内燃机电站系统的技术要求及试验方法

　　ICS 27 . 020;27 . 100 K 52

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T21427—2008

　　特殊环境条件 干热沙漠对内燃机电站系统的技术要求及试验方法

　　Specialenvironmentalcondition—Requirementsand testmethods

　　forelectricpowerplantwith internalcombustion enginesin dry

　　heat-desert

　　2008-01-22 发布 2008-09-01 实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T21427—2008

　　目 次

　　前言 Ⅰ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4 基本要求 1

　　5 质量保证 6

　　6 交货准备 6

　　附录 A(资料性附录) 干热沙漠气候环境特征及对内燃机电站系统的危害 9

　　GB/T21427—2008

　　前 言

　　本标准针对干热沙漠气候环境的特点及其对内燃机电站系统的危害，规定了内燃机电站系统的技术要求及试验方法 。

　　本标准的附录 A 为资料性附录 。

　　本标准由中国电器工业协会提出 。

　　本标准由中国电器工业协会归 口 。

　　本标准由兰州电源车辆研究所起草 。

　　本标准主要起草人：张聚波 、张洪战 、王丰玉 。

　　本标准首次制定 。

　　Ⅰ

　　GB/T21427—2008

　　特殊环境条件 干热沙漠对内燃机电站

　　系统的技术要求及试验方法

　　1 范围

　　本标准规定了干热沙漠环境条件对内燃机电站的技术要求及试验方法 。

　　本标准适用于干热沙漠气候条件下使用的各类内燃机电站 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的条款通过本标准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/T 2819—1995 移动电站通用技术条件

　　GB/T 2820 . 5—1997 往复式内燃机驱动的交流发电机组 第 5 部分：发电机组(eqv ISO 8528-5 : 1993)

　　GB/T 2820 . 9—2002 往 复 式 内 燃 机 驱 动 的 交 流 发 电 机 组 第 9 部 分：机 械 振 动 的 测 量 和 评 价(ISO 8528-9:1997 , MOD)

　　GB/T 4942 . 2 外壳防护等级(GB/T 4942 . 2—1993 , eqv IEC 60947-1 :1988)

　　GB/T 6072 . 1—2000 往复式内燃机 性能 第 1 部分：标准基准状况，功率 、燃料消耗和机油消耗的标定及试验方法(idt ISO 3046-1 :1995)

　　GB/T 13306 标牌

　　GB/T 20136—2006 内燃机电站通用试验方法

　　GB/T 20625—2006 特殊环境条件 术语

　　GB/T 20644 . 1—2006 特殊环境条件 选用导则 第 1 部分：金属表面的防护

　　GB/T 20644 . 2—2006 特殊环境条件 选用导则 第 2 部分：高分子材料

　　GJB 95 . 5—1986 军用通讯设备环境试验方法 太阳辐射试验

　　GJB 95 . 8—1986 军用通讯设备环境试验方法 沙尘试验

　　GJB 674A—1999 用直流移动电站通用规范

　　GJB 1910—1994 机地面电源车通用规范

　　JB/T 8194—2001 内燃机电站名词术语

　　JB 8587—1997 内燃机电站安全要求

　　ISO 7000 设备使用的图形符号 索引和摘要

　　ISO 8528-1 : 2005 往复式内燃机驱动的交流发电机组 第 1 部分：用途 、定额和性能

　　3 术语和定义

　　GB/T 20625—2006 和 JB/T 8194—2001 中的术语和定义适用于本标准 。

　　4 基本要求

　　4 . 1 总则

　　干热沙漠地区使用的内燃机电站首先应符合基本型产品标准的要求，然后根据使用的实际条件按

　　1

　　GB/T21427—2008

　　本标准的要求设计或选型 。

　　4 . 2 环境条件

　　4 . 2 . 1 干热沙漠地区环境条件(见表 1)

　　表 1

　　环境参数

　　无气候防护场所

　　年最高气温/℃

　　50

　　年最低气温/℃

　　- 30

　　最大日温差/℃

　　40

　　最低相对湿度/%

　　5

　　太阳辐射强度/( W/m2 )

　　1 120

　　地表最高沙土温度/℃

　　80

　　凝露

　　有

　　最大风速/(m/s)

　　30

　　最大沙浓度/(mg/m3 )

　　4 000

　　最大尘浓度(漂浮)/(mg/m3 )

　　20

　　最大尘沉积密度(沉降)/[mg/(m2 · h)]

　　80

　　4 . 2 . 2 输出额定功率的条件

　　电站输出额定功率的条件应为下列规定中的一种，并应在产品技术条件中明确 。

　　a) 绝对大气压力 100 kPa(或海拔高度 0 m) ,环境温度 25 ℃ ,相对湿度 30% ;

　　b) 绝对大气压力 89 . 9 kPa(或海拔高度 1 000 m) ,环境温度 40 ℃ ,相对湿度 50% 。

　　4 . 2 . 3 输出规定功率(允许修正)的条件

　　电站在下列条件下应能输出规定功率并可靠地工作，其条件应在产品技术条件中明确 。

　　a) 海拔高度

　　不超过 4 000 m 。

　　b) 环境温度( ℃)

　　上限值：40 、45 、50 ;

　　下限值：-30 、-25 、-10(汽油电站)、5 。

　　4 . 2 . 4 功率修正

　　电站的实际工作条件或试验条件比输出额定功率的条件恶劣时，其输出的规定功率应不低于如下修正后之值 。

　　a) 对原动机为 RIC 内燃机的电站，其功率为按 GB/T 6072 . 1—2000 的规定换算出试验条件下的内燃机功率后再折算成的电功率，但此电功率最大不得超过发电机的额定功率 。

　　b) 对采用其他内燃机的电站，其功率的折算按产品技术条件或协议的规定 。

　　4 . 2 . 5 环境温度的修正

　　当海拔高度超过 1 000 m(但不超过 4 000 m) 时，环境温度的上限值按海拔高度每增加 100 m 降低0 . 5℃修正 。

　　4 . 3 功率种类

　　电站的额定功率应为 ISO 8528-1 : 2005 第 13 章规定的下列几种或一种：

　　a) 持续功率(COP) ;

　　b) 基本功率(PRP) ;

　　c) 限时运行功率(LTP) ;

　　2

　　GB/T21427—2008

　　d) 应急备用功率(ESP) 。

　　4 . 4 启动要求

　　4 . 4 . 1 电站在常温(非增压电站不低于 5 ℃ ,增压电站不低于 10℃)下经 3 次启动应成功 。

　　4 . 4 . 2 电站应有低温启动措施 。在环境温度 30℃(或 -25 ℃)时，功率不大于 250 kW 的柴油电站应能在30 min 内顺利启动，汽油电站应能在 20 min 内顺利启动，且均应有在启动成功后 3 min 内带规定负载工作的能力 。功率大于 250 kW 的电站的低温启动时间及带载时间按产品技术条件或协议的规定 。

　　4 . 5 电气指标

　　交流电站应符合 GB/T 2820 . 5—1997 的要求，直流电站应符合 GJB 674A—1999 的要求，双频电站应符合 GB/T 2819—1995 的要求 。

　　4 . 6 密封性

　　4 . 6 . 1 电站应无漏油 、漏水 、漏气现象 。

　　4 . 6 . 2 电站的厢体密封应能防雨 、防尘 。

　　4 . 7 安全性

　　4 . 7 . 1 绝缘系统

　　三相移动电站应采用中性点绝缘系统，应有绝缘监视装置，应有良好的接地装置，其接地电阻应不大于 50 Ω。

　　4 . 7 . 2 绝缘电阻

　　电站的绝缘电阻应符合表 2 的规定 。

　　表 2

　　项 目

　　部 位

　　条 件

　　绝缘电阻/MΩ

　　交流发电机组

　　直流发电机组

　　冷态绝缘电阻

　　机组各独立电气回路对地及回路间

　　冷态

　　环境温度 15 ℃ ~ 35 ℃相对湿度 45% ~ 75%

　　≥2

　　≥1

　　环境温度 25 ℃相对湿度 95%

　　≥U/1000a

　　≥0 . 33

　　热态

　　热态

　　≥0 . 5

　　≥0 . 33

　　注：冷态绝缘电阻只供参考，不做考核 。

　　a 该式计算值低于 0 . 33 MΩ 时按 0 . 33 MΩ,式中 U 为电机绕组额定电压，V。

　　4 . 7 . 3 耐电压

　　电站各独立电气回路对地及回路间应能承受试验电压数值为表 3 规定 、频率为 50 Hz、波形尽可能为实际正弦波，历时 1 min 的绝缘介电强度试验而无击穿或闪络现象 。

　　表 3

　　部位

　　机组类别

　　回路额定电压/V

　　试验电压/V

　　一次回路对地，一次回路对二次回路

　　交流电站

　　≥100

　　(1 000+2 倍额定电压)×80%,最低 1 200

　　直流电站

　　>36

　　1 125

　　≤36

　　500

　　二次回路对地

　　交流电站

　　≥100

　　(1 000+2 倍额定电压)×80%,最低 1 200

　　<100

　　750

　　直流电站

　　>36

　　750

　　≤36

　　500

　　注 ：内燃机的电气部分 、半导体器件及电容器等不做此项试验 。

　　3

　　GB/T21427—2008

　　4 . 7 . 4 相序

　　三相电站的相序应符合产品技术条件的规定 。

　　4 . 7 . 5 消防

　　电站消声器的结构应避免聚火的可能性;车厢内应设置必要的消防器材 。

　　4 . 7 . 6 电气保护装置

　　电站应有下列电气保护装置：

　　a) 过电压保护装置;

　　b) 欠电压保护装置;

　　c) 过载保护装置;

　　d) 短路保护装置;

　　e) 交流电站还应包括：过频率保护装置 、欠频率保护装置 、相序保护装置(三相电站);

　　f) 直流电站还应包括：反极性保护装置和反流保护装置 。

　　4 . 7 . 7 机械保护装置

　　电站应有下列机械保护装置：

　　a) 机油压力保护装置;

　　b) 过热保护装置;

　　c) 直流电站还应包括过速度 、欠速度保护装置 。

　　4 . 8 结构与设计

　　4 . 8 . 1 电站的燃油系统 、润滑系统 、电气系统和相关运动(传动)系统应有良好的密封防尘性能 。

　　4 . 8 . 2 电站应根据要求采用适用于沙漠环境的增压型内燃机 。

　　4 . 8 . 3 额定功率大于 75 kW 、增压比大于 2 的电站应采用中冷技术措施 。

　　4 . 8 . 4 加大风扇直径提高散热面积，提高散热能力;水箱限压阀压力应有 0 . 05 MPa ~ 0 . 07 MPa 的预压力，以保证冷却水的沸点温度不低于 100 ℃ 。

　　4 . 8 . 5 必要时可采用带冷却水的双层油底壳结构，降低润滑油温度 。

　　4 . 8 . 6 改进进气系统，采用多级滤芯结构，有要求时，在空滤器上安装灰尘指示器装置，空气滤清器在沙漠环境条件下应有使用 50 h 不需要保养的最小周期 。发动机进 、排气口不得在同一方向 。

　　4 . 8 . 7 电站的电气间隙 、爬电距离和绝缘性能应符合 JB 8587—1997 的规定 。

　　4 . 8 . 8 电气系统的触头 、软连接 、导电螺钉及绕组绝缘线圈应选择耐高温的材料 。

　　4 . 8 . 9 应选用耐高温的电气元器件 。

　　4 . 8 . 10 电站的输出电缆应选用耐候 、耐油 、耐寒 、柔软且可承受较大机械外力的重型橡胶套电缆，满足高 、低温环境条件下的使用要求 。选择计算时应留有足够的温度欲度，需经常移动使用的电线电缆应满足低温条件下最小弯曲半径不大于电缆外径的 6 倍以上折叠搬迁的要求 。

　　4 . 8 . 1 1 电站照明灯和指示灯应能在高 、低温环境条件下正常工作，必要时加装防护罩或密封 。

　　4 . 8 . 12 电站出线盒 、插头(座)等部位应有良好的密封防沙尘措施，如无条件密封，外壳防护等级应不低于 GB/T 4942 . 2 中的 IP54 的要求 。

　　4 . 8 . 13 在户外直接使用的电站表面的防护要求，参照 GB/T 20644 . 1—2006 中干热湿热沙漠环境条件下的选用导则 。

　　4 . 8 . 14 电站中的高分子材料，包括塑料 、橡胶 、涂料的选用原则参照 GB/T 20644 . 2—2006 中干热湿热沙漠环境条件下的选用导则 。

　　4 . 8 . 15 电站上所有操作控制装置及其邻近的任何部件的温升应不超过：金属表面 30 ℃ (30 K) ,低导热率表面 60℃(60 K) 。 防护架上的零部件的温度应不超过 90 ℃ 。 温度高达 150℃以上的零部件，不得突出防护架轮廓进入人员操作区域 。可能引起烫伤的零部件应作出标志或进行防护 。

　　4 . 8 . 16 机械稳定性：移动电站和小功率电站沿任一方向放置在倾斜 15 °的斜面上，电站不得倾翻或溢

　　4

　　GB/T21427—2008

　　出燃油;把电站放置在 4 °的粗糙混凝土斜面上的 4 个不同位置，各个位置绕垂直轴线依次间隔 90 °,电站在空载和规定负载下运行 30 min后，其位置变化量不超过 10 mm 。

　　4 . 8 . 17 机械安全性：电站及其附件应无锐边 、尖角 、毛刺等正常使用时会对人员造成伤害的缺陷;运动件的布置及防护应确保正常使用时不会对人员造成伤害 。 防护罩 、防护屏等应有足够的强度，且只有用工具才能拆除 。

　　4 . 9 温升

　　电站各部件温度或温升应符合各自产品规范的规定，允许挂车电站和汽车电站的发电机各绕组的稳定工作温度或温升超过本身规范值 5 ℃ 。

　　4 . 10 振动

　　电站应设置减振装置，电站运行时的各振动参量值应符合 GB/T 2820 . 9—2002 的规定 。

　　4 . 1 1 噪声

　　电站应有抑制噪声的措施，使距电站外限轮廓 1 m处的平均声压级不超过下列数值：

　　非低噪声电站：102 、96 、90 、85 dB(A) ;

　　对低噪声电站：83 、78 、73 、68 、65 dB(A) 。

　　电站应满足的具体噪声指标按产品类型和使用场所的不同在产品技术条件和协议中规定 。 电站其他部位的噪声按 GB/T 2819—1995 的规定 。

　　4 . 12 外观质量

　　应符合 GB/T 2819—1995 的规定 。

　　4 . 13 成套性

　　应符合 GB/T 2819—1995 的规定 。 同时增加干热沙漠条件下维护保养所需的工具设备及备附件 。在技术资料中应标明其所增加的有关干热沙漠环境的技术指标 、使用维护方法和注意事项等特殊信息 。

　　4 . 14 标志

　　4 . 14 . 1 电站标牌应固定在明显位置，其尺寸和要求按 GB/T 13306 的规定 。

　　4 . 14 . 2 电站的铭牌应包括以下内容：

　　a) 电站名称;

　　b) 电站型号;

　　c) 相数;

　　d) 额定转速，r/min ;

　　e) 额定频率，Hz ;

　　f) 额定功率，kW,按 ISO 8528-1 : 2005 中的第 13 章加词头 COP 、PRP 、LTP 或 ESP ;

　　g) 额定电压，V ;

　　h) 额定电流，A ;

　　i) 功率因数，cosφ;

　　j) 最高的海拔高度，m ;

　　k) 最高的环境温度，℃ ;

　　l) 质量，kg ;

　　m) 外形尺寸：lmm×bmm×hmm ;

　　n) 生产厂名;

　　o) 出厂编号;

　　p) 出厂 日期;

　　q) 标准代号及编号 。

　　4 . 14 . 3 安全和信息标志

　　标志的符号应根据 ISO 7000 的规定 。

　　5

　　GB/T21427—2008

　　按本标准生产的任何电站系统，必须有一个永久性的标签，且应对用户说明下列情况：

　　a) 请阅读使用说明书 。

　　b) 排放烟气有毒，电站请勿在不通风的房间内工作 。

　　c) 电站在运行时请勿加注燃油(汽油机电站)。

　　可能引起燃烧的部件应给予适当的标识或予以防护 。

　　控制功能应有清楚的说明 。根据电站型号的不同和地方当局的要求，也可有附加的标志 。

　　5 质量保证

　　5 . 1 内燃机电站系统及应用材料的环境试验基本要求

　　干热沙漠地区环境条件下使用的内燃机电站系统及应用材料的环境试验基本要求见表 4(未包括腐蚀 、生物试验)，具体的技术要求应在产品的环境技术要求中进一步明确规定 。

　　表 4

　　产品使用环境

　　环境试验项 目

　　环境试验方法

　　技术要求

　　户外

　　太阳辐射

　　氙灯/淋雨 、紫外线/冷凝

　　涂料 、塑料 、橡胶等高分子材料构件经试验后必须符合一定的技术要求

　　外壳防护

　　电工 产 品 外 壳 防 护 等 级试验

　　外壳防护等级 ≥IP54 、IP55

　　喷沙(碎石撞击)

　　碎石撞击试验

　　外裸零件的表面涂层

　　户内 、户外及棚下条件

　　温度变化

　　温度变化试验

　　电站功能应正常

　　滤尘

　　按产 品 基 本 技 术 要 求 规定试验

　　内燃机空 气 滤 尘 应 符 合 一 定 的 技 术要求而且不影响电站的正常功能

　　内燃机功能

　　按有 关 标 准 进 行 自 然 环境功率特性试验

　　应确保电站功率输出正常

　　5 . 2 试验项目

　　按表 5 的规定 。具体试验项目可根据使用的实际条件和需要，由生产厂和用户协商确定 。

　　5 . 3 试验方法

　　5 . 3 . 1 除本标准 5 . 3 . 2 ~ 5 . 3 . 3 规定外，其他项 目 的试验方法按 GB/T 20136—2006 的规定进行 。

　　5 . 3 . 2 太阳辐射试验

　　按照 GJB 95 . 5—1986 的方法进行试验后，电站应无机械 、电气损坏 。

　　5 . 3 . 3 沙尘试验

　　按照 GJB 95 . 8—1986 的方法进行试验后，电站应无机械 、电气损坏 。

　　6 交货准备

　　电站及其备附件在包装前，凡未经涂漆或电镀保护的裸露金属，应采用临时性防锈保护措施 。产品备件 、附件应备齐，并适当包装 。

　　所有车门 、栏板 、孔 口 门 、箱门应可靠锁闭并按要求铅封 。

　　电站应根据需要不 包 装 能 水 路 运 输 、空 中 运 输 和 铁 路 运 输，公 路 运 输 时，应 按 规 定 对 底 盘 进 行维护 。

　　6

　　GB/T21427—2008

　　表 5

　　序号

　　检查项 目名称

　　鉴定检验

　　型式检验

　　出厂检验

　　检验方法章条号

　　本标准

　　GB/T 20136—2006

　　1

　　绝缘电阻

　　●

　　●

　　●

　　101

　　2

　　耐电压试验

　　●

　　●

　　●

　　102

　　3

　　外观

　　●

　　●

　　●

　　201

　　4

　　标志和包装

　　●

　　●

　　●

　　203

　　5

　　成套性

　　●

　　●

　　●

　　202

　　6

　　质量

　　●

　　—

　　—

　　204

　　7

　　外形尺寸

　　●

　　—

　　—

　　205

　　8

　　常温启动性能

　　●

　　●

　　●

　　206

　　9

　　低温启动措施

　　●

　　●

　　●

　　207

　　10

　　相序

　　●

　　●

　　●

　　208

　　11

　　照度

　　●

　　—

　　—

　　209

　　12

　　控制屏各指示装置

　　●

　　●

　　●

　　210

　　13

　　行车制动性能

　　●

　　●

　　●

　　218

　　14

　　驻车制动性能

　　●

　　●

　　—

　　219

　　15

　　绝缘监视装置

　　●

　　●

　　—

　　301

　　16

　　接地电阻

　　●

　　●

　　—

　　302

　　17

　　短路保护功能

　　●

　　●