低壓成套開關設備3C認證細節探討

張建成

(山東省產品質量檢驗研究院，山東 濟南 250102)

低壓成套開關設備3C認證細節探討

張建成

(山東省產品質量檢驗研究院，山東 濟南 250102)

3C認證是為保護消費者人身安全、加強產品質量管理,依照法律法規實施的一種合格評定制度。本文針對3C認證工作涉及的樣品數量、電氣參數、關鍵元器件，通過三個實例進行深入分析,同時給出一定建議。

低壓成套開關設備;3C認證;可燃性等級;補償容量;主開關

1 引言

CCC認證是對涉及環境保護、人類健康和安全以及公共安全的產品強制實施的一種市場準入制度。2001年12月，國家認監委(CNCA)頒發了第一批實施強制性產品認證的產品目錄，規定從2002年5月1日起對9個行業的19大類、132種產品實施強制性產品認證，低壓成套開關設備是首批列入CCC強制性認證目錄的產品之一。

截至目前，低壓成套開關設備實施CCC認證的具體產品有成套電力開關設備、母線槽、配電板、建筑工地用成套設備、電纜分線箱以及低壓無功功率補償裝置等。根據CNCA頒布的《強制性產品認證實施規則 低壓電器 低壓成套開關設備》(CNCA-C03-01：2014)的規定，低壓成套設備CCC產品認證采用的基本認證模式為：型式試驗+獲證后的跟蹤檢查。

筆者多年從事低壓成套開關設備CCC認證型式試驗工作，熟悉相關產品標準及認證流程的各個環節，現對一些產品認證過程細節進行如下總結。

2 電纜分線箱可燃性等級驗證樣品數量

電纜分線箱(CDC)是一種通過電纜從一個或多個變電站電纜配電盤接收電能并通過一條或多條電纜將此電能分配給其他的箱式成套設備。

電纜分線箱通過匯流排分配電流，為了固定銅排，不可避免的使用一些絕緣材料部件進行支撐，或者其外殼就是絕緣材料。近年來火災頻繁發生，由電氣故障引起的火災占很大的比重。因此電氣材料的燃燒性能越來越受到重視，各方也都加強了對材料燃燒性能的監控。在規定的條件下對材料進行的可燃性等級驗證，對比較不同材料的相對燃燒特性、控制制造工藝或評定燃燒特性的變化時會有相當大的價值。可燃性等級驗證采用GB/T5169.16-2008中試驗方法A即水平燃燒HB，試驗樣品的水平位置特別適于評定燃燒程度和火焰蔓延的速度。

2.1 認證實施細則相關規定

成套開關設備生產企業推出的新產品只有通過型式試驗，才能正式投入生產。企業首先進行認證申請，申請資料審核合格后，CQC制定型式試驗方案并通知認證委托人。方案包括送試樣品要求和數量、檢測標準及項目、實驗室信息等，認證委托人根據方案準備樣品送往指定實驗室，實驗室對樣品及數量進行審查，通過后安排樣品測試。由此可見確定樣品數量是進行認證的前提條件之一。

對電纜分線箱絕緣材料部件進行可燃性等級驗證時，《強制性產品認證實施細則 低壓電器 低壓成套開關設備》(CQC-C0301-2014)中對樣品數量有如下描述：長=(125±5)mm，寬=(13.0±0.3)mm，厚=(3.0±0.2)mm，每種材料各5塊。

2.2 產品及方法標準相關規定

GB7251.5-2008《低壓成套開關設備和控制設備 第5部分：對公用電網動力配電成套設備的特殊要求》中2.2.102.2可燃性等級驗證，引用了GB/T5169.16-2008如下條款：

2.2.1 應測試3個試驗樣品。

2.2.2 至2.2.8為具體試驗環節。

2.2.9 再試驗兩塊試驗樣品。

2.2.10 如果第一組3件試驗樣品(見7.3)中有一件試驗樣品不符合2.4.1和2.4.2所示的指標，則要試驗另一組3件試驗樣品。第二組的所有試驗樣品都應符合有關類別規定的所有指標。

從2.2.1和2.2.9可以得知需要3+2共5塊樣品，符合實施細則。但是如果出現2.2.10的情況，則需要3+2+3共8塊樣品，首先與實施細則的5塊矛盾，其次與GB/T5169.16-2008中條款7.3中“試驗方法A最少要準備6件條形試驗樣品”相矛盾，相關條款如下：

條形試驗樣品的尺寸為：長125mm±5mm、寬13.0mm±0.5mm，并應提供常用的最小和最大厚度。厚度不應大于13.0mm，棱邊應光滑，圓角半徑不應大于1.3mm。也可根據協議采用其他厚度，如是則應在試驗報告中注明。

試驗方法A最少要準備6件條形試驗樣品、試驗方法B最少要準備20件試驗樣品[1]。

綜上所述，可做如下假設，2.2.9中提及的兩塊試驗樣品，應該包含在2.2.1中(即屬于2.2.1中3塊中的兩塊，標準中2.2.2至2.2.8試驗條款只是針對一塊樣品進行，一塊進行完所有試驗后，2.2.9中提及的兩塊再分別進行2.2.2至2.2.8試驗)。如果出現2.2.10的情況，再需要3塊樣品進行試驗，這樣總共需要3+3共6塊樣品，就與7.3中“試驗方法A最少要準備6件條形試驗樣品”相吻合。其中3件用于正常檢測，另外3件備用，而且這6件樣品均應通過2.1.1的預處理。

3 無功功率補償柜電容器額定電壓選取

低壓成套無功功率補償裝置是由一個或多個低壓開關設備、低壓電容器和與之相關的控制、測量、保護、調節等設備，由制造商完成所有內部的電氣和機械的連接，用結構部件完整地組裝在一起的一種組合體。

配電網絡中的非線性負載會引起電壓畸變，電容器可能產生諧波諧振和諧波放大，加速電容器的老化，導致電容器鼓肚、擊穿或爆炸等現象的發生。一般情況下，當母線上諧波產生裝置的視在功率總和大于主變容量的1/4時，補償電容器回路需加裝諧波抑制電抗器。選擇合適的電抗器可以過濾某次諧波，同時對其他高次諧波有阻隔作用[2]。

企業送試樣品中所選用的低壓電容器額定電壓，有時與無功補償柜的額定電壓不同。常用三相補償額定電壓多為400V，而三相電容器額定電壓多為400V或450V。下面結合實例說明如何確定電容器額定電壓。

3.1 純電容補償

某10/0.4kV變電站，經計算低壓側需安裝一臺400kvar電容補償柜。當額定電壓為450V的補償電容器接入400V的系統時，電容器實際輸出容量為額定容量的(400/450)2=0.79，輸出容量減少至額定容量的0.79倍。即實際補償容量為316kvar，遠低于理論補償容量400kvar，電容器總容量應為400/0.79≈500kvar，無形中增加企業成本。相反如果采用額定電壓為400V的補償電容器時，就會避免此類情況的發生。

3.2 電容串聯電抗器補償

在補償支路中串聯電抗率為6%的電抗器，電抗器會起到分壓作用，電容器的兩端電壓為400/(1-0.06)=426V。可見當電抗器串入電容器回路后，電容器兩端的電壓會升高。這時額定電壓為400V的補償電容器就不能滿足要求，而應該選擇額定電壓為450V的補償電容器，根據2.1可知實際輸出容量減少至額定容量的(400/450)2=0.79倍。而串聯6%的電抗器后，電容器輸出容量為額定容量的 1/(1-6%)=1.064，即輸出容量增至額定容量的1.064倍。這樣400kvar(450V)補償電容器的實際輸出容量是原來的(400/450)2/(1-0.06)=0.84倍[3]。

前面已提及電網需補償400kvar容量，因此選用額定電壓450V電容器串聯電抗率為6%的電抗器后，電容器總容量應為400/0.84≈475kvar。

由以上可知，400V的電容器用在純電容補償中對企業而言最合適，配電抗器的情況根據電抗率的不同須選用450V或更高電壓等級的電容器。

4 建筑工地用配電箱(ACS)主開關的選擇

ACS是為建筑工地使用而設計和制造的組合裝置。該組合裝置是由一個或多個變壓器或開關連同其控制、測量、信號、保護和調節以及內部電氣、機械連接件和結構件而組成。

GB7151.4-2006《低壓成套開關設備和控制設備 第4部分：對建筑工地用成套設備(ACS)的特殊要求》中101.2條款進線單元有如下描述：應提供隔離器和過流保護器件，應有方法保障隔離器能處于斷開位置。這種要求來源于對建筑工地配電箱、開關箱進行定期維修、檢查時，必須將其前一級相應的電源隔離開關分閘斷電，并懸掛“禁止合閘、有人工作”停電標志牌，嚴禁帶電作業[4]。

企業申請3C認證送試的樣品，主開關主要采用以下兩種形式：類型一(隔離開關+普通塑殼斷路器)、類型二(帶隔離功能的塑殼斷路器)。

類型一可以完全滿足標準要求，其中的隔離開關在電氣設備檢修時，提供一個電氣間隔，并且是一個明顯可見的斷開點，工作可靠性要求高，能保障維護人員的人身安全。而塑殼斷路器在使用過程中遇到過載或者短路情況下，能及時分斷對設備和人員起到保護作用。但這種類型也存在占用空間大、成本高的缺點。

類型二根據IEC標準《建筑物電氣裝置》(TC64)第537.2條規定：隔離電器在斷開位置時，其觸頭之間或其他隔離手段之間，應保證一定的隔離距離。隔離距離必須是看得見的，或明顯地并可靠地用“開”或“斷”標志指示，這種指示只有在電器每個極的斷開觸頭之間的隔離距離已經達到時才出現。可知帶隔離功能的塑殼斷路器必須是透明的，才能保證觸頭是可見的，非透明的塑殼斷路器不能滿足標準要求。然而即使是透明塑殼斷路器，其運行一段時間后，觸頭經過發熱、燃弧、磨損以及氧化后，觸頭間隙會變小，非專業人員無法判斷隔離距離能否滿足隔離要求。

綜上隔離開關是為檢修而準備，斷路器是為保護而準備。斷開隔離開關，機械上的設計能確保其分閘。塑殼斷路器目測開關已分閘，也可能因為斷路器內部故障等原因導致隔離距離不夠，此時如果進行檢修下端設備有可能觸電。因此從安全第一的角度考慮，主開關類型一(隔離開關+塑殼斷路器)是比較理想的選擇。

5 結語

3C認證是進入國內市場的通行證，獲得認證的產品和企業，容易得到客戶認可，企業認證主動性較高，與此同時也存在企業對3C認證缺乏了解的情況。本文對成套開關設備3C認證中，對條款理解易產生歧義的細節進行闡述，避免因送試樣品不符合認證要求，反復整改樣機，造成重復檢測和收費，增加企業負擔。同時希望能對檢測實驗室相關技術人員提供幫助。

[1] GB/T5169.16-2008.電工電子產品著火危險試驗 第16部分：試驗火焰 50W水平與垂直火焰試驗方法[S].

[2] 王效華,張詠梅.無功補償電容器諧波過載保護的研究[J].電力系統保護與控制,2008(16)：25-29.

[3] 湯繼東.中低壓電氣設計與電氣設備成套技術[M].北京：中國電力出版社,2010.

[4] GB7251.4-2006.低壓成套開關設備和控制設備 第4部分：對建筑工地用成套設備(ACS)的特殊要求[S].

Discussion on CCC Certification Details of Low-voltage Switchgear Assemblies

ZHANG Jian-cheng

(Shandong Product Quality Inspection Research Institute,Jinan 250102,China)

CCC certification is to protect the personal safety of consumers,enhance product quality management,The conformity assessment system is implemented according to laws and regulations.In this paper,The number of samples,electrical parameters,key components of the CCC certification is analyzed,and some suggestions are given at the same time through three examples.

low-voltage switchgear assemblies;CCC certification;flammability class;compensation capacity;main switch

1004-289X(2017)01-0106-03

TM59

B

2015-12-09

張建成(1981-)，男，山東濟南人，高級工程師，研究方向：低壓電器元件及成套開關設備檢驗。