风力发电机组变桨滑环(T-ZZB 2618—2022).pdf

ICS 27.180 CCS F 11 T/ZZB 26182022 风力发电机组 变桨滑环 Wind turbines-Pitch slip ring 2022-03-25 发布 2022-04-25 实施 浙江省品牌建设联合会 发 布 团体标准 T/ZZB 26182022 I 目 次 前言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 结构与专用要求.2 5 基本要求.3 6 技术要求.3 7 试验方法.7 8 检验规则.8 9 标志、包装、运输和贮存.9 10 质量承诺.10 T/ZZB 26182022 II 前 言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本文件由浙江省品牌建设联合会提出并归口管理。本文件由浙江省标准化研究院牵头组织制定。本文件主要起草单位：嘉兴恩碧技电气有限公司。本文件参与起草单位：杭州欣扬科技有限公司、嘉兴市计量检定测试院。本文件主要起草人：朱鹏、马狄峰、覃探、朱东锋、严丰、曾博、陆涛、杨钦、李勇、郭成、肖嘉峰。本文件评审专家组长：陆品。本文件浙江省标准化研究院负责解释。T/ZZB 26182022 1 风力发电机组 变桨滑环 1 范围 本文件规定了风力发电机组变桨滑环（以下简称“滑环”）术语和定义、结构与专用要求、基本要求、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存以及质量承诺。本文件适用于风力发电机组配套的电接触变桨滑环。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 11732013 铸造铝合金 GB/T 2423.12008 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 A：低温 GB/T 2423.22008 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 B：高温 GB/T 2423.32016 环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 Cab：恒定湿热试验 GB/T 2423.102019 环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 Fc：振动（正弦）GB/T 2423.182012 环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 Kb：盐雾 交变（氯化钠溶液）GB/T 2423.212008 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 M：低气压 GB/T 2900.53 电工术语 风力发电机组 GB/T 42082017 外壳防护等级（IP 代码）GB/T 52312012 加工铜及铜合金牌号和化学成分 GB/T 13306 标牌 GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件 GB/T 17626.32016 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验 NB/T 102132019 风力发电机组 变桨滑环 3 术语和定义 GB/T 2900.53界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1 变桨滑环 pitch slip ring 由转子和定子两大部分组成，为风力发电机组变桨系统提供动力电源和传递通讯信号的电气部件。3.2 动力环 power ring 指传输动力电流的导电环，属于转子部件。T/ZZB 26182022 2 3.3 信号环 signal ring 指传输通讯信号的导电环，属于转子部件。3.4 动力环过载电流 overload current of power ring 指动力环耐受超过正常工作时的电流。3.5 信号传输误码率 bit error rate of signal transmission 指滑环在正常信号传输中所产生的误码数和传输的总码数的比值。4 结构与专用要求 4.1 结构 滑环的结构示意图如图1所示。标引序号说明：1转子机械接口；5动力环；2转子电气接口；6合金刷块；3定子电气接口；7信号环；4外壳；8刷束。图1 滑环结构示意图 4.2 专用要求 滑环的专用要求应包含：a)环境要求；b)机械接口要求；c)电气接口要求；d)环道定义及电压、电流、信号传输要求；1 2 3 4 5 6 7 8 T/ZZB 26182022 3 e)配套的编码器或传感器要求及其接线定义（可选）；f)加热器要求（可选）；g)验收程序和要求；h)质量和其他要求。5 基本要求 5.1 设计研发 5.1.1 应采用三维计算机辅助设计软件对产品结构进行设计和优化。5.1.2 应采用有限元软件对外壳、旋转轴等关键受力部件进行力学分析。5.2 原材料 5.2.1 刷束应采用含银量不低于 70 银合金。5.2.2 壳体应采用抗拉强度235 MPa、伸长率4 的铝合金材料，推荐采用 GB/T 11732013 表 3中牌号为 ZAlSi7MgA 的铸造铝合金，或达到相同力学性能的其他材料。5.2.3 动力环和信号环应采用导电率27 IACS 的铜合金材料，推荐采用 GB/T 52312012 表 3 中牌号为 H62 的黄铜合金，或达到相同导电性能的其他材料。5.3 工艺装备 5.3.1 应具备自动机械臂焊接设备。5.3.2 旋转轴应采用注塑一体成型工艺。5.4 检验检测 5.4.1 应具备材料力学性能、零部件尺寸和成品的接触电阻、绝缘性、绝缘介电强度、电流传输、信号传输、环境适应性等项目的检测能力。5.4.2 应配备拉伸试验机、三坐标测量仪、大电流测试仪、误码仪、温度湿度试验箱、盐雾试验箱和振动测试台等检测设备。6 技术要求 6.1 外观 6.1.1 滑环表面应平整、光滑、颜色均匀，不应有图样规定外的凸起、凹陷、粗糙不平和其他损伤等缺陷。6.1.2 滑环外部应设有明显的禁止踩踏标识、安全性标识及铭牌。6.2 电气性能要求 6.2.1 接触电阻 滑环工作时，要求滑环环道和电刷接触可靠，不能有断开、错位及其他接触不良现象，接触电阻（不含电缆）见表 1。T/ZZB 26182022 4 表1 接触电阻 序号 环道名称 静态接触电阻波动值 m 动态接触电阻R m 1 所有环 30 10 6.2.2 绝缘性 滑环各环对外壳地、各环之间的绝缘电阻见表2。表2 绝缘电阻 序号 环道名称 绝缘电阻 M 电压等级 V 1 动力环 600 DC1 000 2 信号环 100 DC500 6.2.3 绝缘介电强度 滑环各环对外壳地、各环之间的工频耐受电压按表3的规定，漏电电流应不大于10 mA。表3 工频耐受电压 额定绝缘电压Ui V 工频耐受电压（交流方均根值）V 频率 Hz 耐受时间 s 漏电电流 mA Ui12 250 50/60 30 10 12Ui60 500 30 60Ui300 2 000 60 300Ui690 2 500 60 690Ui800 3 000 60 800Ui1 500a 3 500 60 a 仅限直流。6.2.4 电流传输 动力环过载电流不小于额定电流的3倍，过载时间不少于3 s。6.2.5 信号传输 以太网信号传输丢帧率0，总线信号传输误码率不大于10-7。6.3 环境适应性要求 6.3.1 耐低温性能 滑环的耐低温能力应符合GB/T 2423.12008的规定。滑环低温试验条件见表4。T/ZZB 26182022 5 表4 低温试验条件 工作温度 时间 h-452 16 6.3.2 耐高温性能 滑环的耐高温能力应符合GB/T 2423.22008的规定。滑环高温试验条件见表5。表5 滑环高温试验条件 工作温度 时间 h 702 16 6.3.3 耐湿热性能 滑环的耐湿热性能应符合GB/T 2423.32016的规定。滑环湿热试验条件见表6。表6 滑环湿热试验条件 温度 相对湿度 时间 h 502 933 16 6.3.4 耐低气压性能 滑环的耐低气压性能应符合GB/T 2423.212008的规定。滑环低气压试验条件见表7。表7 滑环低气压试验条件 海拔 m 气压 kPa 4 850 55 注：适用于有海拔要求的滑环。6.3.5 高低温湿热低气压综合 滑环按6.3.16.3.4的要求，将低温、高温、湿热、低气压进行综合试验，将低温与低气压、高温与低气压结合在一起，高温与湿热条件结合起来，一次完成试验，综合考察滑环的环境适应性。滑环高低温湿热低气压综合试验曲线见图2。T/ZZB 26182022 6 图2 高低温湿热低气压综合试验曲线（标的点为检测点）6.3.6 防护 滑环整体的防护等级应符合GB/T 42082017中的IP65。6.3.7 抗振动性能 滑环的抗振动性能应符合GB/T 2423.102019的规定。滑环振动试验条件见表8。表8 振动试验条件 下限频率 Hz 上限频率 Hz 幅值 mm 加速度 m/s2 扫频循环 5 200 0.15 19.6 20 注：安装方式：模仿滑环在风力发电机组上的安装。扫描方向：轴向和径向。扫频速率：1 oct/min。滑环转速：10 r/min。6.3.8 防盐雾性能 滑环的防盐雾性能应符合 GB/T 2423.182012 严酷等级 2 的规定。滑环盐雾试验条件见表 9。表9 盐雾试验条件 喷雾时间 h 湿热贮存时间 h 循环次数 次 2 22 3 6.3.9 抗电磁干扰性能 滑环射频电磁场辐射抗扰度应不低于GB/T 17626.32016中规定的等级3的要求。T/ZZB 26182022 7 7 试验方法 7.1 试验设备 试验设备主要包含：a)试验转台。滑环的试验转台应为滑环提供相应的转速，转台应便于穿线测试；b)负载。滑环的负载满足滑环的电流测试的功率需求。7.2 测量仪器 测量仪器应尽量满足实际读数的需要。测量仪器应满足以下要求：a)测量仪器的各项性能指标应符合国家规定的有关标准或计量部门的检定规程，并按规定期限进行检定；b)测量仪器的精度应比实际检测所需精度高一个等级。7.3 外观检查 在正常照明条件下，目视检查滑环外观。其外观质量应符合6.1的规定。7.4 电气性能 7.4.1 接触电阻 按NB/T 102132019中4.3.1规定的方法进行检验。7.4.2 绝缘性 按NB/T 102132019中4.3.2规定的方法进行检验。7.4.3 绝缘介电强度 按NB/T 102132019中4.3.3规定的方法进行检验。7.4.4 电流传输 按NB/T 102132019中4.3.4规定的方法进行检验。7.4.5 信号传输 按NB/T 102132019中4.3.5规定的方法进行检验。7.5 环境适应性 7.5.1 低温试验 低温试验按GB/T 2423.12008规定的试验Ab和本文件表4规定的温度、时间进行。低温试验过程中，按7.4.17.4.5测试滑环的接触电阻、绝缘性、绝缘介电强度、电流传输和信号传输，应满足6.2.16.2.5规定。7.5.2 高温试验 高温试验按GB/T 2423.22008规定的试验Bb和本文件表5规定的温度、时间进行。T/ZZB 26182022 8 高温试验过程中，按7.4.17.4.5测试滑环的接触电阻、绝缘性、绝缘介电强度、电流传输和信号传输，应满足6.2.16.2.5规定。7.5.3 湿热试验 湿热试验按GB/T 2423.32016的规定和本文件表6规定的温湿度和周期进行。湿热试验过程中，按7.4.17.4.5在第二个周期高温高湿稳定后3 h8 h之间测试滑环的接触电阻、绝缘性、绝缘介电强度、电流传输和信号传输，应满足6.2.16.2.5规定。7.5.4 低气压试验 低气压试验按照GB/T 2423.212008的规定和本文件表7规定的气压进行。低气压试验过程可以和低温、高温试验同时进行，在低温与高温的检测点测试。7.5.5 高低温湿热低气压试验 高低温湿热低气压试验按7.5.17.5.4的试验步骤进行，高低温湿热低气压试验曲线见图1，在画“”处检测。接触电阻、绝缘性、绝缘介电强度、电流传输和信号传输应满足6.2.16.2.5的规定。7.5.6 防护试验 防护试验按照GB/T 42082017的规定进行。防护试验结束后按7.4.17.4.5测试滑环的接触电阻、绝缘性、绝缘介电强度、电流传输和信号传输，应满足6.2.16.2.5的规定。7.5.7 振动试验 振动试验按照GB/T 2423.102019的规定和本文件表8规定的振动条件进行。振动试验过程中及结束后，按7.4.17.4.5测试滑环的接触电阻、绝缘性、绝缘介电强度、电流传输和信号传输，应满足6.2.16.2.5的规定。7.5.8 盐雾试验 盐雾试验按照GB/T 2423.182012的规定和本文件表9规定的条件进行。盐雾试验后，目测滑环外观。盐雾试验应满足6.1的规定。7.5.9 抗电磁干扰试验 按GB/T 17626.32016的规定进行。8 检验规则 8.1 检验分类 产品检验分出厂检验和型式检验，检验项目见表10。T/ZZB 26182022 9 表10 滑环检验项目 序号 检验项目 出厂检验 型式检验 技术要求 试验方法 备注 1 外观 6.1 7.3 2 接触电阻 6.2.1 7.4.1 3 绝缘性 6.2.2 7.4.2 4 绝缘介电强度 6.2.3 7.4.3 5 电流传输-6.2.4 7.4.4 6 信号传输 6.2.5 7.4.5 7 耐低温性能-6.3.1 7.5.1 8 耐高温性能-6.3.2 7.5.2 9 耐湿热性能-6.3.3 7.5.3 10 耐低气压性能-6.3.4 7.5.4 11 高低温湿热低气压综合-6.3.5 7.5.5 包含序号710 12 防护-6.3.6 7.5.6 13 抗振动性能-6.3.7 7.5.7 14 防盐雾性能-6.3.8 7.5.8 15 抗电磁干扰性能-6.3.9 7.5.9 注：“”为需检项目，“-”为非检验项目。8.2 出厂检验 每台滑环均应进行出厂检验，所有需检项目检验合格后方可出厂，出厂检验项目见表10。8.3 型式检验 8.3.1 检验条件 有下列情况之一时，应进行型式检验：a)试制新产品时；b)当设计、工艺、材料的改变可能影响产品性能时；c)产品转厂时；d)产品停产 1 年再次生产时；e)成批和大量生产（每年不少于 1 次的定期抽检）时。8.3.2 检验项目 检验项目应符合表10的规定。8.3.3 抽样 型式检验样品应从出厂检验合格批中随机抽取3台。8.3.4 判定规则 所有型式检验项目均应符合本文件的要求。9 标志、包装、运输和贮存 T/ZZB 26182022 10 9.1 标志 每台滑环应在滑环外表设置永久性铭牌，铭牌格式满足GB/T 13306的要求或由厂家指定，铭牌内容一般包括：a)制造厂名称和商标；b)产品名称；c)产品出厂编号；d)制造日期；e)动力环额定电压；f)动力环额定电流；g)环道数；h)海拔。9.2 包装 包装应符合GB/T 13384的规定，一般应满足如下要求：a)产品在装箱前，应通过塑料泡沫、海绵或其他缓冲防震物品将产品固定；b)每台产品应用塑料袋包好，装在具有一定防震能力的包装箱内，包装箱应适应远距离运输、防潮、防震、防雨等要求，以确保产品安全无损地运抵指定现场；c)产品随机文件、附件要求齐全成套后一并包装；d)包装箱外表面应印制相应标识；e)带电缆的滑环，包装前先对两侧外露电缆终端采取保护措施，利用缓冲物定型后装入包装箱，盘绕电缆，放入干燥剂，用塑料袋密封，其他附件最后装入，包装箱封闭后外部用扎带固定，箱体不会由于内部电缆盘绕后变形；f)不带电缆的滑环，利用缓冲物定型后装入包装箱，放入干燥剂，用塑料袋密封，其他附件最后装入，包装箱箱封闭后外部用扎带固定；g)设备在运输前对包装箱编制运输箱号、装箱号和设备序号对照表，包装好的全套设备，应能经受汽车、火车、飞机及船舶的运输。9.3 运输和贮存 运输和贮存过程中不得碰撞、跌落、倒置、倾斜、曝晒和雨雪淋袭，产品应放置在库房或有遮盖的场所，场地应通风良好，保持干燥、防尘、通风、清洁，无酸、碱等腐蚀性气体和腐蚀性化学药品，并无强磁场。滑环贮存期为自出厂日期起五年。10 质量承诺 10.1 产品交付后，在正常使用条件下，5 年内或工作转数少于 1 亿转（以先到为准），因产品质量导致不能正常工作时，制造商应免费维修或更换。10.2 产品应具有批次可追溯性。10.3 在接到客户产品质量投诉或使用中遇到问题的咨询后，远程回复响应时间应不超过 12 小时；如需售后到达现场，响应时间应不超过 72 小时。_