中华人民共和国国家标准电热设备电力装置设计规范GBJ56－83

　　第一章 总则

　　第1．0．1条 电热设备电力装置（以下简称电热装置）的设计必须认真执行国家的技术经济政策，并应做到技术先进、安全可靠、节约电能、经济合理、便于维修。

　　第1．0．2条 本规范适用于新建的电弧炉、矿热炉、感应电炉、感应加热器和电阻炉等电热装置的设计。

　　第1．0．3条 电热装置的设计除应遵守本规范的规定外，尚应符合本规范未作规定的其他国家标准和规范的有关规定。

　　第二章 一般规定

　　第2．0 1条 事故停电将在经济上造成重大损失的多台大型电热装置宜属于一级负荷。

　　电热装置的辅助设备（如倾炉装置、冷却水等）的负荷等级应根据事故停电所造成损失或影响的程度确定。

　　第2．0．2条 电热装置的变压器、变频或变流装置与电炉或加热器的距离应尽量减小，但应便于维护和检修。

　　第2．0．3条 电热装置应有必要的联锁，以满足其机械和电气设备的安全维护和操作程序的要求。

　　第2．0．4条 电热装置的继电保护装置、测量仪表、控制电器和导线的安装，应便于操作、监视和维修，并应尽量避免受热、受潮、受撞击和积聚灰尘。

　　第2．0．5条 高频 中频电流或工频大电流导体的截面选择或布置，应尽量减少由于集肤效应和邻扰效应所引起的导体中电流的不均匀分布。

　　第2．0．6条 电热装置导体的支架、保护遮板的紧固件等的装置和材料的选择应考虑在频率较高或电流较大时所造成感应发热的影响。

　　第2．0．7条 电热装置电路（特别是短网）的配置，应尽量做到电阻和电抗较小。

　　第2．0．8条 功率因数较低的电热装置，应采取无功功率的补偿措施。

　　第2．0．9条 电热装置冷却水系统的装设，应便于监视其工作状况，并应根据需要装设水温、水压、流量等信号和保护装置。

　　第2．0．10条 连接水冷工频导体与金属给排水管间的绝缘水管，其内径和长度的选择，应使绝缘水管内的泄漏电流不超过20－50毫安。

　　第2．0．ll条 多台单相电热装置应尽量均匀地接在三相电路上。

　　第2．0．12条 对大容量单相电热装置，应验算电热装置引起的负序电流和负序电压对电网的影响，如超过允许值（发电机见现行国家标准《电机基本技术要求》）时，应采取措施。

　　第三章 电弧炉和矿热炉装置

　　第一节电炉装置的主系统

　　第3．1．1条 电炉应设置专用变压器与供电网络连接。电炉变压器的容量选择，应符合工艺规定的用电制度和变压器允许的过负荷能力；其二次电压和调压方式，应符合工艺过程的要求；其一次电压的选择，应考虑供电的技术经济合理性。

　　第3．1．2条 电炉的供电系统，应尽量简化，并应使操作简单。单台电炉装置一般由一回R供电。电炉变电所不宜引接向外部送电的高压线路。

　　第3．1．3条 三相电弧炉工作短时引起供电母线的电压波动值不应超过5％，但专供电弧炉用的变电所母线的电压波动不应受此限制。

　　第3．l．4条 有工作短路的电炉装置，应采取措施以限制工作短路电流在设备允许范围内。三相电弧炉装置的工作短路电流，不应大于变压器额定电流的 3－3．5倍。

　　第3．1．5条 三相电弧炉装置主系统的导体载流量一般按变压器额定容量的120％计算；开关设备和互感器的额定电流可按大于上述数值选择。

　　第3．l．6条 三相电弧炉装置应采用具有频繁操作性能的操作断路器，如其空断路器、空气断路器和六氟化硫断路器等。容量为5吨及以下的三相电弧炉装置，可采用多油断路器。

　　矿热炉可采用少油或多油断路器。

　　第3．1．7条 一次侧电压为35千伏及以上的电弧炉变压器，应在操作断路器与变压器之间装设阀型避雷器以限制操作过电压。一次侧电压为6－l0千伏的电弧炉变压器，当采用真空断路器作为操作断路器时，应采取相应措施限制操作过电压。

　　第二节保护、控制、信号和测量

　　第3．2．1条 电炉变压器应装设下列继电保护：

　　一、故障短路的电流速断保护，其整定值应躲开电炉的最大工作短路电流。

　　二、变压器过负荷保护，应采用反时限特性的过电流继电器，整定时限应考虑电极的提升速度，一般在三倍额定电流时5－10秒动作。

　　矿热炉可采用定时限过电流继电器。

　　三相电炉变压器过负荷保护应为三继电器式。

　　三、变压器的瓦斯保护，重瓦斯动作于电炉变压器一次侧断路器跳闸，轻瓦斯动作于信号。

　　四、变压器油温保护，应动作于信号。

　　第3．2．2条 电炉装置应接地，接地电阻不应大于4欧；在高土壤电阻率地区可不大于10欧。

　　第3．2．3条 炼钢电弧炉应有电极自动调节器，矿热炉可采用手动操作。

　　电极自动调节器应能由自动操作转为手动操作。为使电极自动调节器正常工作，应尽量减少其电压信号回路中性点与炉底间的电压降。

　　第3．2．4条 在大型矿热炉的操作平台处宜装设事故断电开关。

　　第3．2．5条 电炉装置一般装设下列信号：

　　一、电炉的“通电”及“断电”的信号；

　　二、调压装置在四级及以上时．指示电压等级的信号；

　　三、反映炼钢电弧炉每相电弧电压的信号；

　　四、油循环系统故障的信号；

　　五、水或风冷却系统故障的信号；

　　六、操作电源失压的信号；

　　七、根据工艺要求的各种生产联系的信号。

　　第3．2．6条 电炉装置应装设有功电度表、无功电度表、电流养和电压表， 10吨及以上的电弧炉宜装设三相有功功率表， 大型矿热炉宜装设三个单相有功功率表。上述仪表应装设在电炉变压器高压侧，5吨及以下电弧炉的仪表可装设在配电所。

　　电炉装置应装设显示电极电流、电压值的电流表和电压表。当采用电极自动调节器时，一般还装设监视调节器工作的仪表。

　　炼钢电弧炉的电流表，应有过负荷量程。

　　第三节电力设备的布置

　　第3．3．1条 属于同一台电炉装置的变压器、电抗器、操作断路器、隔离开关、切换开关和互感器等，可装设在同一房间内。需经常操作的断路器和开关，宜采用远方机械传动或电动操作。

　　第3．3．2条 门向车间内开的电炉变压器室，应设置容量为100％变压器油量的贮油池，或将油排到安全处所的设施。

　　门向车间外开的大容量电炉变压器宜设置容量为100％变压器油量的挡油设施。

　　第3．3．3条 电炉变压器室可设有开向控制室的防火小门。

　　第3．3．4条 电炉装置宜设有控制室，并宜采用控制台。控制室地面的标高以及观察窗和控制台的位置，应使操作人员能观察到所操作机械设备的动作和炉前情况。控制室应尽量采取防烟尘侵入的措施。

　　1000伏以下的电气设备，可装设在控制室内。

　　第3．3．5条 须在炉旁操作电炉装置的机械，应在炉旁设置操作点。

　　第四节短网

　　第3．4．l条 负荷平稳的电炉装置可采用铝母线。经常有工作短路的电炉装置，应采用铜母线。

　　第3．4．2条 从硬母线引至电炉可动接线板的软电缆，应防止磨损和短路； 5吨及以上的炼钢电弧炉，宜采用水冷软电缆。

　　第3．4．3条 多相电炉装置，应尽量使各相阻抗相等。

　　第3．4．4条 矿热炉的母线束应有保护，使不受炉料喷溅造成短路。对敞开式的矿热炉，还应尽量防止热辐射的影响。

　　第3．4．5条 对短网母线应加强紧固，其垫块应采用石棉水泥板或油浸处理的硬木等制作。

　　第3．4．6条 10000安及以上电炉短网的动稳定计算，应计及母线交叉及转弯处可能增加的电磁力。

　　导体支架间的距离，应校验产生局部和全部谐振的可能性。

　　第3．4．7条 5000安及以上的电炉短与变压器之间，应采用可挠性连接。

　　第3．4．8条 炼钢电弧炉中心线与电炉变压器室外墙间的距离和墙上短网出线口位置的确定，应使炉体倾动和炉盖旋转时软电缆尽量短。

　　第五节电磁搅拌装置

　　第3．5．1条 30吨及以上的电弧炼钢炉，宜装置电磁搅拌装置。

　　第3．5．2条 电磁搅拌装置应能按工艺要求改变运动方式。

　　第3．5．3条 电磁搅拌装置的低频电源，应能调整低频频率及功率。

　　第3．5．4条 电磁搅拌装置采用可控硅变频电源时，在其工频电源侧应装设提高功率因数用的电容器，在电容器前宜串联电抗器以限制可控硅变频装置所产生的高次谐波的影响。

　　第3．5．5条 电磁搅拌装置应装设下列测量仪表：

　　交流电源侧电流表、电压表、有功功率表和有功电度表。低频输出侧电源表、电压表、频率表和有功功率表。

　　第3．5．6条 装有电磁搅拌装置的电炉，应装设漏炉保护装置和炉壳测温元件。

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　　第四章 工频感应电热装置

　　第4．0．1条 工频感应电热装置的变压器一次侧电压的选择，应考虑供电的技术经济合理性。变压器的容量、二次侧电压和调压方式等，应符合工艺的要求。

　　第4．0．2条 工频感应电热装置的硬母线，应采用铝导体。

　　第4．0．3条 在工频感应电热装置的感应电路中，应装设符合下列要求的电容器组：

　　一、电容器组的容量，应符合负荷功率因数在最低值时的补偿要求；

　　二、电容器组的容量应能调节；

　　三、电容器组与感应线圈间的导体长度应尽量短。

　　第4．0．4条 工频感应电热装置的合闸冲击电流，应小于电力网允许值，一般不大于额定电流的3～5倍。

　　第4．0．5条 工频感应电热装置应装设下列保护：

　　一、应装设短路保护，动作于断开主电源；

　　二、应装设冷却水停止、水压不足或水温过高的保护，动作于信号及断开主电源；

　　三、2吨及以上感应熔炼炉装置，应装设炉衬侵蚀过度和产生裂纹的保护，动作于信号及断开主电源；

　　四、5000千乏及以上的电容器组，应装设过电压保护，动作于信号及断开主电源；

　　五、400千伏安及以上的变压器，宜装设过负荷保护，动作于信号。

　　第4．0．6条 工频感应加热装置应装设电流表、电压表、功率因数表、有功功率表和有功电度表。无专用变压器的工频感应电热装置的测量仪表可适当减少。

　　第五章 中频感应电热装置

　　第5．0．1条 本章适用于频率为400－10000赫的熔炼、淬火、透热等感应电热装置。

　　第5．0．2条 中频电源可采用变频机组或可控硅变频器。

　　为提高中频电源装置的利用率，对多台交叉作业的电热装置宜由共用的中频电源供电。

　　第5．0．3条 中频电源装置并联运行，应符合产品技术条件的要求。

　　第5．0．4条 在中频感应电热装置的感应回路中，应装设符合下列要求的电容器组：

　　一、电容器组的容量应符合负载功率因数在最低值时的补偿要求；

　　二、当采用变频机组时，电容器组的容量应能调节；

　　三、电容器组与感应加热器或淬火变压器间的导体长度应尽量短。

　　第5．0．5条 按允许载流量选择中频线路的导体截面时，一般需将导体的直流或工频长期允许载流量换算为中频长期允许载流量。

　　第5．0．6条 固定敷设的中频线路应采用铝导体。

　　第5．0．7条 为减小中频线路的电阻和电抗，中频导体宜用中频同轴电缆、同轴布置的管形母线或平行布置的矩形母线。采用普通的电力电缆或穿钢管绝缘导线时，应采用下列措施：

　　一、铝包单芯电缆应利用铝套作返回线；

　　二、多芯电缆或绝缘导线，其相邻的导体应尽量为不同的极性；

　　三、当采用铠装电缆或穿钢管的绝缘导线时，应尽量使每根电缆或钢管内往返的电流平衡。

　　第5．0．8条 在中频回路中采用矩形母线时，应按下列要求装设：

　　一、对于平行布置的多片母线应宽面相对，相邻的母线应为不同的极性。

　　二、矩形母线间的距离一般为：

　　500伏及以下为10－15毫米；

　　750－1000伏为15－20毫米；

　　1500伏为20－25毫米；

　　2000伏为25－30毫米；

　　3000伏为35－40毫米。

　　三、母线的夹板、隔板宜采用油浸处理的硬木、塑料或层压绝缘板等材料制作。

　　第5．0．9条 中频感应电热装置应装设下列保护：

　　一、过电流和过电压保护；

　　二、冷却水停止、水压不足和水温过高的保护；

　　三、容量较大的熔炼炉装设炉衬侵蚀或产生裂纹的保护。

　　第5．0．10条 中频电源装置的中频回路中，应装设电流表、电压表和有功功率表，对于变频机组还应装设功率因数表，并应在励磁回路中装设电流表。对于可控硅变频器，在直流回路中应装设电流表和电压表。

　　第5．0．ll条 中频电源装置宜装设在单独房间内。当工作环境条件许可时，可控硅交频器可不装设在单独房间内。

　　第六章 高频感应电热装置

　　第6．0．1条 本章适用于频率为150千赫以上的熔炼、淬火等感应电热装置。

　　第6．0．2条 高频电源装置一般采用电子管振荡器。

　　高频电源装置应有金属屏蔽外壳。高回路中外露的导体和电气设备（包括淬火变压器和感应加热器）应尽量采取局部屏蔽措施，以减少高频电场对人体的影响。

　　第6．0．3条 高频感应电热装置的电源线路，应装设滤波器。

　　第6．0．4条 容量较大的高频感应电热装置，宜装设在单独房间内或工作隔间内。

　　第6．0．5条 高频感应电热装置产生的无线电干扰超过允许值时应设置屏蔽室，但符合下列条件时不设置：

　　一、产生的干扰不影响附近无线电通讯、计测、控制和其他电子设备的正常工作；

　　二、高频感应电热装置的安装地点远离无线电台、导航站，或取得无线电管理部门的同意。

　　第6．0．6条 高频感应电热装置的屏蔽室，应符合下列要求：

　　一、屏蔽室的结构型式及材料，应根据屏蔽要求确定；

　　二、屏蔽室的通风口应予屏蔽；

　　三、滤波器应设置在电气器线路进入屏蔽室的入口处；

　　四、屏蔽网、滤波器和其他金属管道均应接地。

　　第6．0．7条 高频电源装置的金属外壳应就近单独接地，其接地电阻不应大于4欧，并宜与车间接地干线连接。

　　第6．0．8条 电子管振荡器的振荡回路和高压整流部分应装设联锁装置，当柜门开启时应能自动断开电源。

　　当冷却水流量、水压不正常或水温过高时，应有出信号或断开电源。

　　第七章 电阻炉

　　第7．0．1条 本章适用于一般间接加热的成套工业电阻炉。

　　第7．0．2条 电阻炉配电线路的导线载流量、开关设备和熔断器熔体的额定电流一般按下列条件计算：

　　一、无电炉变压器的金属发热元件电阻炉，宜按电阻炉额定功率的1．1倍；

　　二、有电炉变压器的电阻炉，宜按变压器最高档电压的容量或按电阻炉额定功率的l，2－l．3倍。

　　第7．0．3条 对硅碳棒等电阻系数变动较大发热元件的电阻炉宜装设电流表，并配备调压变压器。

　　第7．0．4条 电阻炉应装设短路保护。当有几个加热区时，每个加热区宜分别装设短路保护。

　　有水冷却的电阻炉，应装设水压不足或水温过高的保护动作于信号或断开电源。

　　第7．0．5条 电阻炉应装设下列联锁装置：

　　一、人工装料的电阻炉，如操作人员有可能触及危险电压，应设加料口开启时断开电源的联锁；

　　二、有通风装置的电阻炉，当通风机断电可能造成设备损坏时，应有断开电源的联锁；

　　三、根据生产要求对传动部分和其他附属装置应有必要的联锁。

　　第7．0．6条 为减少测温仪表受振，接触器、空气开关等不宜与测温仪表装在同一构架上。

　　第7．0．7条 电力线路不应与测温导线敷设在同一管中或共用一根电缆。

　　附录一 名词解释

　　附录二本规范用词说明

　　一、对条文执行严格程度的用词，采用以下写法。

　　1、表示很严格，非这样作不可的用词：

　　正面同一般采用“必须”；

　　反面同一般采用“严禁”。

　　2、表示严格，在正常情况下均应这样作的用词：

　　正面同一般采用“应”；

　　反面词一般采用“不应”或“不得”。

　　3、表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样作的用词：

　　正面同一般采用“宜”或“一般”；

　　反面词一般采用“不宜”。

　　4、表示一般情况下均应这样作，但当前由于国家技术经济水平所限，硬性规定这样作有困难时，可采用“应尽量”。

　　5、在某种条件下允许这样作的用词，采用“可”。

　　二、条文中必须按指定的标准、规范或其他有关规定执行的写法为“按……执行”或“符合……要求”。非必须按所指的标准、规范或其他规定执行的写法为“参照……”。

　　注：本规范的用词是按原因家建委（72）建革施字387号通知《关于设计、施工技术标准规范的统一格式与符号》规定的“统一用词和用语”。