GB 15579-1995 弧焊设备安全要求 第1部分：焊接电源

UDC621.791.75.03:614.8

J64

中华人民共和国国家标准

GB15579-1995

idtIEC974/1:1989

弧焊设备安全要求

第1部分:焊接电源

Safetyrequirementsforarcweldingequipment

Part1:Weldingpowersources

1995-06-02发布1996-08-01实施

国家技术监督局发布

中华人民共和国国家标准

弧焊设备安全要求

第1部分:焊接电源

GB15579—1995

idtIEC974/1:1989

Safetyrequirementsforarcweldingequipment

Part1:Weldingpowersources

本标准等同采用国际电工委员会IEC974/1:1989《弧焊设备安全要求第1部分:焊接电

源》。

第一篇概论

1适用范围

本规范适用于为工业和专业使用而设计的由低压供电(IEC38出版物规定)的或由机械设

备驱动的弧焊和类似工艺所用的电源。

本标准不适用于为非专业人员设计的限定负载的手工电弧焊电源。

注:典型的类似工艺如:电弧切割和喷涂。

2主题内容

本标准规定了弧焊电源结构的安全要求和相关的性能要求以及验证电源符合本标准的

试验方法。

3环境条件

焊接电源应能在下述环境条件下进行工作:

a.周围环境空气温度(以下简称环境温度)范围

在焊接时-10～+40℃

在运输和存储过程中-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、腐蚀性气体或物质等不超过正常含量,由于焊接过程而产

生的这些物质除外。

注:制造厂和用户之间可以商定不同的条件。

特殊的环境条件如:异常的腐蚀性烟雾、蒸汽、过量的油蒸汽、不正常的振动或冲击、

过量的灰尘、恶劣的气候条件、海岸和船舶的不正常条件。

d.海拔高度不超过1000m。

4定义

4.1弧焊电源

提供电流和电压,并具有适合于弧焊和类似工艺所要求的输出特性的设备。

注:①弧焊电源也可为其他设备和辅机提供设施,例如:辅助电压、冷却水、熔化电极和保

护电弧以及焊接区的气体。

②以下使用“焊接电源”一词。

4.2工业和专业使用

仅供熟练工和受过培训的人员使用。

4.3熟练工

具备一定的专业知识和足够的经验,能避免焊接和电气方面可能发生事故的人。

4.4受过培训的人员

熟知所指派的任务及由于疏忽而可能发生事故的人,如有必要,可预先接受一些训练。

4.5型式检验

对按照某种设计方案制造的一台或多台焊接电源所进行的试验,以检验其是否符合有关

标准的要求。

4.6例行检验(又称:出厂检验)

在生产过程中或产品制成后,对每台焊接电源所进行的试验,以检验其是否符合有关标

准的要求。

4.7一般目测检验

用目测方法检验,以确认焊接电源有无表观缺陷。

4.8下降特性

在正常焊接范围内,焊接电源具有在焊接电流增大时,电压降低大于7V/100A的静态外

特性。

4.9平特性

在正常焊接范围内,焊接电源具有在焊接电流增大时,电压降低小于7V/100A或电压增

高小于10V/100A的静态外特性。

4.10焊接回路

包括焊接电流所要通过的所有导电材料的电路。

注:①在电弧焊中,电弧是焊接回路的一部分。

②在有些电弧焊过程中,电弧可以在二个电极中形成。在这种情况下,工件不一定是焊

接回路的一部分。

4.11焊接电流在焊接过程中由焊接电源输出的电流。

4.12负载电压

焊接电流在输出电流时,其输出端之间的电压。

4.13空载电压

在外部焊接回路断开时,其输出端之间的电压(不包括任何稳弧或引弧电压)。

注:如果焊接电源装有防触电装置,则空载电压系数指在该装置动作之后所测到的电压。

4.14约定值

用作比较、标定和测试的标准参数值。

注:在实际焊接过程中,不一定应用约定值。

4.15约定焊接状态

在额定输入电压和频率或额定转速下,焊接电源输出的约定焊接电流通过约定负载,产

生相应的约定负载电压所确定的热态下的工作状态。

4.16约定负载

功率因数不小于0.99的实际无感恒电阻负载。

4.17约定焊接电流(I)

2

在相应的约定负载电压下焊接电源输送给约定负载的电流。

4.18约定负载电压(U)

2

与约定焊接电流有线性关系的焊接电源所确定的负载电压。

注:焊接电流与负载电压的线性关系根据焊接工艺的不同而异,见10.2条。

4.19额定值

对于一个部件,一台装置或其他设备在确定工作状态时所指定的量值,通常由制造厂给

定。

4.20额定性能

一组额定值和工作状态。

4.21额定最大焊接电流(I2max)

在约定焊接条件下,焊接电源在最大档时所能获得的约定焊接电流的最大值。

4.22额定最小焊接电流(I2min)

在约定焊接条件下,焊接电源在最小档时所能获得的约定焊接电流的最小值。

4.23额定空载电压(U)

o

在额定输入电压和频率或额定转速下的空载电压。

4.24未降低的额定空载电压

装有电压降低装置的焊接电源,当外部焊接回路断开时,在该装置动作之前瞬间测得的

空载电压。

4.25额定输入电压(U)

1

焊接电源设计时所采用的输入电压。

4.26额定输入电流(I)

1

在约定焊接条件下,焊接电源在额定档时所能获得的输入电流。

4.27额定最大输入电流(I1max)

额定输入电流的最大值。

4.28额定负载转速

旋转式焊接电源运行在最大额定输出下的转速。

4.29额定最大空载转速

旋转式焊接电源在外部焊接回路断开时的最大转速。

4.30负载持续率(X)

给定的负载持续时间与全周期时间之比。

注:①这一比值在0～1之间,可用百分数表示。

②对本标准而言,一个全周期时间为10min。例如,在60%负载持续率时,施加负载6min

接着空载4min。

4.31电气间隙

两个导电部件之间在空气中的最小距离。

注:为了测定可触及部件的间隙,凡是用IEC529出版物规定的标准试指所能触及到的绝

缘材料表面,应看作是导电的,就好象包了一层金属箔那样。

4.32爬电距离

两个导电部件之间沿着绝缘材料表面的最小距离。

注:同4.31注。

对于4.31条和4.32条的注:爬电距离和电气间隙是通过一个绝缘阻档层的二个部件之间

的接合处来测定的,下述情况除外:

━━形成接合处和两个部件通过热封装或用类似方法在重要的地方连接在一起。

━━在必要的地方接合处完全被粘结剂填满,并且粘结到绝缘阻挡层表面,潮气不会吸入到

接合处内。

━━在焊接电源使用期限内接合处密封是致密的。

4.33污染

任何外来物质(固体、液体或离子化气体)可使绝缘的介电强度和表面电阻率下降的现

象。

为了评定电气间隙,规定下述四种局部环境的污染等级:

4.341级污染

无污染或只是干燥的,非导电性的污染,这种污染无影响。

4.352级污染

通常只是非导电性的污染,但是偶然的凝聚会造成暂时性的导电。

4.363级污染

导电性的污染或干燥的、非导电性污染,但会由于凝聚而变成导电的。

4.374级污染

导电尘埃或雨雪之类的污染会造成持久性的导电。

4.38局部环境

所考虑的电气间隙和爬电距离周围的环境条件。

注:对绝缘有决定性影响的是爬电距离或电气间隙的局部环境,而不是设备环境。局部

环境可能比设备环境好,也可能坏。它包括诸如气候、电磁和污染物等各种影响绝缘

的因素。

4.39材料分类

就IEC664出版物而言,材料按其相比漏电起痕指数值(CTI)分为如下4类:

Ⅰ类材料600≤CTI

Ⅱ类材料400≤CTI<600

Ⅲa类材料175≤CTI<400

Ⅲb类材料100≤CTI<175

上述CTI值参照IEC112出版物。

注:对于不产生漏电起痕的无机绝缘材料,例如玻璃或陶瓷等,为了达到等同绝缘,其爬电

距离不需要大于相应的电气间隙。

4.40温升

焊接电源某部分的温度与环境温度的差值。

4.41热平衡

测得的焊接电源任何部分的温升上升速率不超过2K/h时的状态。

4.42热保护

用以保护焊接电源的某个部件,(从而也就保护整台焊接电源)不致因热过载而造成温度

过高。

4.43测热装置

一种仅对温度敏感的装置,当温度达到预定值时,它能触发控制系统中的开关动作。

当其温度降至复位值时,该装置能复位(手动或自动)。

4.44热保护装置

一种仅对焊接电源的温度和电流敏感的装置,当其温度达到预定值时,它能切断或减小

电流。

当其温度降至复位值时,该装置能复位(手动或自动)。

4.45触电危险性较大的环境

比在正常条件下电弧焊时造成的触电危险更大的场合,例如:

a.活动自由度受到限制的位置,操作人员被迫用拘束的姿势(跪、坐、躺……)施焊,身体

触及导电部件;

b.完全或部分受到导电部件限制的位置,操作人员不可避免或偶然与之相接触;

c.在潮湿或有烟雾的地方,潮气和汗水会使人体皮肤电阻和附件的绝缘性能显著降

低。

注:触电危险性较大的环境并不包括那些与操作人员接近,易引起触电危险的导电部件

已子以绝缘的地方。

4.46防触电装置

用以降低可能由空载电压引起触电危险的一种装置。

4.47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。

4.48交流转换成直流的装置

焊接不进行时能自动由交流转换成直流,而在焊接时能恢复为交流的一种防触电装置。

4.49Ⅰ类设备1)

该类设备的防触电保护不仅靠基本绝缘,还包括一种附加的安全措施,即外露导电部件

与外部保护性导体用连接装置予以连结。

注:Ⅰ类设备的部件可以用双重绝缘或加强绝缘。

4.50Ⅱ类设备1)

该类设备的防触电保护不仅靠基本绝缘,还具备象基本绝缘或加强绝缘这样的附加安全

措施,这种设备不采用保护接地的措施,也不依赖于安装条件。

注:使用时,不要把Ⅰ类和Ⅱ类与焊接过程的分类相混淆。

4.51基本绝缘1)

带电部分上,对防触电起基本保护作用的绝缘。

4.52附加绝缘1)

为了在基本绝缘损坏的情况下防止触电,而在基本绝缘之外使用的独立绝缘。

4.53双重绝缘1)

同时具有基本绝缘和附加绝缘的绝缘。

4.54加强绝缘1)

相当于双重绝缘保护程度的单独绝缘结构。

注:“绝缘结构”这一术语并不意味着绝缘必须是同类件,它可以由几个不能像基本绝缘

或附加绝缘那样单独试验的绝缘层组成。

第二篇要求和试验

5试验条件

应在10～40℃的环境温度下,对新的、干燥的、安装完整的焊接电源进行试验。放置

的测量装置,只允许经由带盖板的孔道、观察窗或制造厂设置的易于拆卸的面板。所用测

量装置不能影响焊接电源的正常通风,或通过它传热或散热。通风情况应与正常使用条件

相同。

作试验的焊接电源应包括所有辅助设备。

测量仪表的准确度或精度要求:

a.电气测量仪表0.5级

b.温度计±0.5K

c.转速表±1%

除非另有规定,本标准中要求的试验为型式检验。

5.1型式检验

应在同一台焊接电源上,按表1规定的项目和程序进行型式检验:

注:1)本定义根据IEC536出版物的下一版修改。

表1

序号项目符合章条

一般目测检验

14.7

2绝缘电阻(初步检验)6.1.2

3耐冲击装置13.1

4提升装置13.2

5跌落试验13.3

6热额定性能7

7热保护8

8外壳防护等级6.2.1

9绝缘电阻6.1.2

10介电强度6.1.3

114.7

一般外观复验

本标准中上述未提及的其他试验可按任何常规程序进行。

注:推荐对绝缘电阻进行初步检验,以确定后面的检验是否能进行。

5.2例行检验

每台焊接电源应按表2规定的项目和程序进行例行检验。

应根据这些规定的项目和程序检验其与相关条文的一致性。

对制造厂提供焊接电源的部件除符合相关标准的证明外(检验合格证、合格标记等),均

应按其相关标准,检验其合格性。

6防触电保护

6.1绝缘

6.1.1电气间隙和爬电距离

表2

序号项目符合章条

1一般外观检验4.7

2额定空载电压10.1

3绝缘电阻6.1.2

4介电强度6.1.3

5负载下运行10.3

6一般外观复验4.7

按照IEC664出版物规定,焊接电源属于Ⅲ类过电压类别。用于3级或4级污染环境。

如部件或组件予以全封闭、包壳或密封,则可以允许采用2级污染环境的电气间隙和爬

电距离。

对于基本绝缘和辅助绝缘的最小电气间隙和爬电距离应按表3规定。

对于加强绝缘,表3所列数值应加倍。

表3

爬电距离

额定最大电电气间隙

mm

压mm

3级污染4级污染

V

污染等级材料类别材料类别

有效值

34ⅠⅡⅢaⅠⅡⅢa

≤500.81.61.51.71.92.02.53.2

51～1301.51.61.92.12.42.53.24.0

131～2503.03.23.64.05.06.38.0

251～4155.55.55.66.38.01012.5

416～5755.56.37.18.01012.516

576～6908.08.09.01012.51620

691～10008.012.51416202532

注:对于表3中未列出的额定电压下的电气间隙和爬电距离参见IEC664出版物。

表3各行列出了最高额定电压下的爬电距离,如在较低额定电压下,可用插入法。电气间

隙不能用插入法。

接线端的电气间隙和爬电距离应适合于最小电压为240V有效值时的规定值。

用过电压限制装置(如金属氧化物压敏电阻)保护的焊接电源部件(如电子线路或元件)的

电气间隙和爬电距离可按剩余电压值(Ⅰ类过电压特殊保护等级,参见IEC664出版物)确

定。

表3数值也适用于焊接电源内部焊接回路以及与输入回路相隔离(如由变压器)的控制回

路。

如控制回路直接与输入回路相连,则应采用输入电压值。

用长度仪检验其是否符合要求,在无法进行该项检验的情况下,采用IEC664出版物表Ⅱ

所列的耐冲击电压值对焊接电源进行介电强度试验。

6.1.2绝缘电阻

绝缘电阻不得低于下列数值:

a:输入回路(包括相连接的控制回路)与焊接回路(包括相连的整流器、电抗器和控制回

路)之间:5MΩ

b:输入回路(包括相连接的控制回路)与外露导电部件或控制回路之间:2.5MΩ

c:焊接回路(包括相连接的整流器、电抗器和控制回路)与外露导电、部件或控制回路

之间:2.5MΩ

d:同输入或焊接回路不相连接的控制回路与外露导电部件或所有其他回路之间:2.5MΩ

在室温下,用绝缘电阻测试仪施加500V直流电压,测得的应是不带干扰抑制器和保护电

容器的稳定电阻值,检查其合格与否(参见6.3.1条)。

在测量时,固体电子元件及其护装置可予以短路。

6.1.3介电强度

焊接电源的绝缘应能经受下述试验电压而无闪络或击穿现象发生:

a:对于一台新的焊接电源的初次试验:用表4所列的试验电压。

b:对于同一台新的焊接电源重复试验:用表4所列的试验电压的80%。

注:经适当清理的旧的焊接电源(例如经维修但未换绕组的情况),则其输入与输出之间的

绝缘,应能经受表4所列试验电压的30%或不低于交流1500V有效值。

通过下述试验,检查其合格与否。

试验用的交流电压频率为50Hz或60Hz,波形为近似正弦波,峰值不超过有效值的1.45

倍。应施加试验电压满值;持续时间:

a:60s(型式检验);

b:5s(例行检验)。

在该项试验过程中,泄漏电流不得超过10mA。

注:试验电压可逐步上升至满值。

表4