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風機常識－電機外殼防護分級
GB 4942.1-85
國家標準局1985-02-09發布1985-10-01實施
本標準適用于旋轉電機外殼的防護分級。
本標準規定了電機外殼對以下兩種防護的各個等級的含義、標志方法和試驗考核要求：
第一種防護：防止人體觸及或接近殼內帶電部分和觸及殼內轉動部件(光滑的旋轉軸和類似部件除外)，以及防止固體異物進入電機。
第二種防護：防止由于電機進水而引起的有害影響。
本標準僅考慮在各個方面均符合設計規定的外殼，在正常的使用條件下，外殼的材料和加工工藝應能保證其性能符合本標準的要求。僅為人身安全而設置在外殼周圍的欄柵應不算作外殼的一部分。
本標準不規定電機防止機械損害或潮濕(由凝露所引起的)、腐蝕性氣體、霉菌、蟲害等條件下的防護等級；也不規定電機在爆炸氣體環境中運行的防護等級。
本標準等效采用國際標準IEC 34—5，與國際標準I E C 34—5小的技術差導是刪去“電機常用的防護等級”條款及其附錄A，并對試驗規定為型式試驗增加了補充規定。
1 代號
表示防護等級的代號由表征字母“IP”及附加在后的兩個表征數字組成。第一位數字表示第一種防護的各個等級，第二位數字則表示第二種防護的各個等級。數字的含義見表1。
表 1 第一位表征數字表示的防護等級
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第一位表│ 防 護 等 級 │
├──────┬───────────────────┤ 試驗條件
征數字 │簡 述 │ 含 義 │
────┼──────┼───────────────────┼───────
0 │無防護電機 │ 無專門防護 │不作試驗，但
│ │ │應符合2.1條
────┼──────┼───────────────────┼───────
1 │防護大于50m │能防止大面積的人體(如手)偶然或意外地觸│ 表3
│m固體的電機 │及或接近殼內帶電或轉動部件(但不能防止 │
│ │故意接觸) │
│ │能防止直徑大于50mm的固體異物進入殼內 │
────┼──────┼───────────────────┼──────
2 │防護大于12m │能防止手指或長度不超過80mm的類似物體 │ 表3
│m固體的電機 │觸及或接近殼內帶電或轉動部件 │
│ │能防止直徑大于12mm的固體異物進入殼內 │
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采用說明：
將國際標準I E C 34－5(1981)《旋轉電機 外殼防護分級》(第二版)的“適用范圍和目的”兩條合并為“引言”部分，不加標題和編號，并在條文敘述順序上作了編輯性修改。
1.1 單個表征數字
當只需用一個表征數字表示某一防護等級時，被省略的數字應以字母“X”代替，例如IPX5或IP2X。
1.2 補充字母
當防護的內容有所增加，可用補充字母來表示。
1.2.1 數字后的字母
對具有特殊應用的電機(如安裝在船舶甲板上的開路冷卻電機，在停機時進出風口都是關閉的)，數字后可加一字母以表示為防止進水而引起有害影響的試驗是在電機靜止(用字母S)還是在運轉(用字母M)的狀態下進行。在這種情況下，電機任一狀態下的防護等級均應表明，例如用IP55S/IP20M表示。
如無字母S和M，則表示所定的防護等級在所有的正常使用條件下都適用，并應在靜止和運轉狀態下都進行試驗。
1.2.2 緊跟IP后的字母
采用附加防護措施或方法，使雨、雪及氣載顆粒的進入減少至一定數量以適應在規定氣候條件下使用的氣候防護型電機，可用字母W(緊接在IP之后)來表示。
1.3 代號舉例
IP 4 4
│ │ │
│ │ └────第二位表征數字(表2)
│ └───────────第一位表征數字(表1)
└───────────────────表征字母
2 防護等級——第一位表征數字
第一位表征數字表示外殼對人和殼內部件的防護，共分為6個等級，如表1所示。
表1中“含義”一欄說明第一位表征數字所代表的防護等級所能“防止”進入殼內的物體的細節。
術語“防止”表示能防止部分人體、手持的工具或導線進入外殼，即使進入，亦能與帶電或危險的轉動部件(光滑的旋轉軸和類似部件除外)之間保持足夠的間隙。
在表1中，符合某一防護等級的外殼意味著亦符合所有低于該防護等級的各級，除有懷疑外，不必再作較低防護等級的試驗。
采用說明：
刪去國際標準IEC 34—5的3.4條款“電機常用的防護等級”及其附錄A。因我國常用的防護等級尚待確定。
刪去國際標準IEC 34—5的4.1和4.2條款的編號，并用文字說明代替4.3條款所列表格。
2.1 外風扇的防護要求
為了防止觸及外風扇的葉片和輪輻(光滑的旋轉軸及類似部件除外)，對防護等級為IP0X和IP1X的電機，其外風扇的防護應能符合50mm試球試驗的要求；對防護等級為IP2X至IP5X的電機，則應能符合試指試驗的要求。試驗時，可用手緩慢地轉動轉子。
對要求防止偶然或故意接觸的使用場合(如農用或家用)，可根據需要提高外風扇的防護要求。
2.2 泄水孔的防護要求
對防護等級為IP3X或IP4X的電機，其泄水孔的防護等級應不低于IP2X：對防護等級為IP5X的電機，則應不低于IP4X。
試驗時，對預定在安裝地點開啟或是封閉的泄水孔，應按原預定要求，保持開啟或封閉。
3 防護等級——第二位表征數字
第二位表證數字表示由于外殼進水而引起有害影響的防護，共分為9個等級，如表2所示。
表2中“含義”一欄說明第二位表征數字所代表的每一防護等級外殼的防護型式細節。如外殼符合某一防護等級時亦符合所有低于該防護等級的各級，除有懷疑外，不必再作較低防護等級的試驗。
4 標志方法
表示防護等級的表征字母和數字應標在電機的銘牌上。如有困難，可標在外殼上。
當電機各部分具有不同的防護等級時，首先應標明最低的防護等級。如再須標明其他部分，則按該部分的防護等級分別標志。
當電機的安裝方式對其防護等級有影響時，制造廠應在銘牌、安裝說明書以及其他有關文件上說明預定的安裝方式。
5 一般試驗要求
本標準所規定的試驗為型式試驗，允許僅在新產品定型或結構改變而影響防護性能時進行。
除另有規定者外，每次試驗的樣機應是清潔的新制品，所有部件均應就位，并按制造廠規定的方式安裝。
對于第一位表征數字為1和2，第二位表征數字為1、2、3和4的防護等級，如直觀檢查已能斷定達到所要求的防護等級時，則不須再作試驗，但如有懷疑，由可按第6和第7章進行試驗。
5.1 足夠的間隙
在本標準下述試驗條款中，術語“足夠的間隙”的含義如下：
5.1.1 低壓電機(額定電壓為交流不超過1200V，直流不超過1500V)。
除光滑旋轉軸等非危險部件以外，試驗器具(試球、試指或導線等)應不能觸及帶電或轉動部件。
5.1.2 高壓電機(額定電壓為交流超過1200V，直流超過1500V)。
當試驗器具置于最不利的各個位置上時，電機應能承受適用于該電機的耐電壓試驗。
耐電壓試驗可用測量試驗器具與殼內帶電部件之間的空氣間隙尺寸來代替，該間隙尺寸應能保證電機在電場分布最不利的情況下，通過耐電壓試驗。
6 第一位表征數字的試驗
第一位表征數字的試驗和認可條件按表3的規定。
采用說明：
在國際標準IEC 34—5第7條第一段之末增加：“允許僅在新產品……時進行”的規定，以與GB 755—81《電機基本技術要求》協調一致。另根據我國電壓標準，交流高、低壓電機改以1200V而不以1000V作分界。
表 3 第一位表征數字的試驗和認可條件
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第一│ 試 驗 及 認 可 條 件
位表│
數字│
──┼────────────────────────────────────
0 │無需試驗
──┼────────────────────────────────────
1 │用直徑為50(+0.050)mm的剛性試球對外殼各開啟部分施加50±5N的力試驗
│如試球未能穿過任一開啟部分并與電機內運行時帶電或轉動部件保持部件保
│持足夠的間隙，則認為符合防護要求
──┼────────────────────────────────────
2 │試指試驗：
│用圖所示的金屬試指作試驗。試指的2個關節可繞其軸線向同一方向彎曲90°。
│用不大于10N的力將試指推向外殼各開啟部分，如能進入外殼，應注意活動至
│各個可能的位置
│如試指與殼內帶電或轉動部件保持足夠的間隙，則認為符合防護要求。但允許
│試指與光滑旋轉由及類似的非危險部件接觸
│試驗時，應使殼內轉動部件緩慢的轉動
│試驗低壓電機時，可在試指和殼內帶電部件之間串接一適當的指示燈，并供以
│不低于40V的安全電壓。對僅用清漆、油漆、氧化物及類似方法涂覆的導電部件，
│應用金屬箔包覆，并將金屬箔與運行時帶電的部件連接。試驗時如指示燈不亮，
│則認為符合防護要求
│試驗高壓電機時，用耐電試驗來檢驗足夠的間隙或按5.1.2款的原則測量間隙
│尺寸
│試球試驗：
│用直徑為12.0(+0.050)mm的剛性試球對外殼各開啟部分施加30±3N的力
│作試驗
│如試球未能穿過任一開啟部分，且進入的一部分與電機內帶電或轉動部件保
│持足夠的間隙，則認為符合防護要求
──┼────────────────────────────────────
3 │用直徑為2.5(+0.050)mm直的硬鋼絲或棒施加3±0.3N的力作試驗。鋼絲或
│棒的端面應無毛刺，并與軸線垂直
│如鋼絲或棒不能進入殼內，則認為符合防護要求
──┼────────────────────────────────────
4 │用直徑為1(+0.050)mm直的硬鋼絲施加1±0.1N的力作試驗。鋼絲的端面應
│無毛刺，并與軸線垂直
│如鋼絲不能進入殼內，則認為符合防護要求。
──┼────────────────────────────────────
5 │防塵試驗：
│用基本原理如圖所示的設備作試驗，在一適當密封的試驗箱內盛有成懸浮
│狀態的滑石粉，滑石粉應能通過篩孔尺寸為75μm，篩絲直徑為50μm的金屬
│方孔篩，滑石粉的用量按每立方米試驗箱內體積為2kg，使用次數應不超過20次
│電機的外殼屬于第一種外殼，即在正常工作循環時由于熱效應而導致殼內氣壓于
│環境氣壓。
│試驗時，電機支承于試驗箱內，用真空泵抽氣使用電機殼內氣壓低于環境氣壓。
│如外殼只有一個泄水孔，則抽氣管應接在專為試驗而開的孔上，但對在運行地
│點封閉的泄水孔除外(見2.2條)
│試驗是利用適當的壓差將箱內空氣抽入電機，如有可能，抽氣量至少為80倍殼內
│空氣體積，抽氣速度應不超過每小時60倍殼內空氣體積。在任何情況下，壓力計
│上的壓差應不超過1.96kPa(20mmH2O)，如圖壓力計所示
│如抽氣速度達到每小時40-60倍殼內空氣體積，則試驗進行至2h為止，如抽氣速
│度低于每小時40倍殼內空氣體積且壓差已達1.96kPa，則試驗應持續到抽滿80倍殼內
│空氣體積或試滿8h為止
│如不能將整臺電機置于試驗箱內作試驗，可采用下述任一種方法以代替：
6 │a. 用電機外殼的各獨立部件，為接線盒、集電環罩殼等作試驗
│b. 用電機有代表性的部件，如門、通風孔、接合件或軸封等構件作試驗。試驗時，
│這些部件上密封薄弱部位所裝的零件，如端子、集電環等均應安裝就位
│c. 用與被試電機有相同結構比例的較小的電機作試驗
│d. 按制造廠與用戶協議規定的條件作試驗
│對上述b和c兩種方法，試驗時抽入電機的空氣體積應為原電機所規定的數值不變
│試驗后，如滑石粉沒有大量積聚，且其沉積地點如同其他塵埃(如不導電、不易燃、
│不易爆或無化學腐蝕的塵埃)一樣不足以影響電機的正常運行，則認為符合防護要求
│鋼絲試驗：
│如電機僅有一個泄水孔，則應按本第4級的方法，用直徑為1mm的鋼絲件作試驗
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7 第二位表征數字的試驗
7.1 試驗條件
第二位表征數字的試驗條件按表4的規定。
試驗應用清水進行。在試驗過程中，殼內的潮氣可能部分凝結，應避免將冷凝的露水誤認為進水。
在按電機表面積確定試驗時間時，表面積計算的準確度應不低于90%。
在對電機通電情況下作試驗時，應采取充分的安全措施。
表 4 第二位表征數字的試驗條件
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第一│ 試 驗 及 認 可 條 件
位表│
數字│
──┽────────────────────────────────────
0 │無需試驗
──┼────────────────────────────────────
1 │用滴水設備進行試驗，其原理如圖所示。設備整個面積的滴水應均勻分布，并能
│產生每分鐘為3至5mm的降雨量(如用相當于圖的設備，即每分鐘水位降低3至5mm)。
│被試電機按正常運行位置放在滴水設備下面，設備底部應大于被試電機的水平投
│影面。除預定安裝在墻上或天花板上的電機外，被試電機的支承物應小于電機的
│底部。
│對安裝在墻上或天花板上的電機，應按正常使用位置安裝在木板上，木板的尺寸
│應等于電機在正常使用時與墻或天花板的接觸面積
│試驗時間為10min
──┼────────────────────────────────────
2 │試驗設備和降雨量與第1級相同
│在電機四個固定的傾斜位置上各試驗2.5min，這四個位置在兩個互相垂直的平面
│上與垂直線各傾斜15°
│全部試驗時間為10min
──┼────────────────────────────────────
3 │當被試電機的尺寸和形狀能容納于圖所示的半徑不超過1m的擺管下時，
│則用此設備作試驗，如不可能，則用圖的手持式淋水器作試驗
│用圖設備時的試驗條件：
│水壓約為80kPa(0.8bar)
│水源至少每分鐘應能供水10L
│擺管在中心點兩邊各60°角的弧段內布有噴水孔，并固定在垂直位置上，被試
│電機置于轉臺上并靠近半圓擺管的中心，轉臺繞其垂直軸線以適當的速度轉動，使
│電機各部分在試驗中均被淋濕。
│試驗時間至少為10min
│用圖設備時的試驗條件：
│試驗時應裝上活動擋板
│水壓調整到噴水率為10±0.5L/min，壓力約為80-100kPa(0.8-1.0bar)
│試驗時間按被試電機計算的表面積(不包括任何安裝面積)每平方米為1min，
│但至少為5min
──┼────────────────────────────────────
4 │采用圖4或是圖5設備的條件與第3級相同
│用圖4設備時的試驗條件：
│擺管在180°的半圓內應布滿噴水孔。試驗時間、轉臺轉速及水壓與第3級相同
│被試電機的支承物應開孔，以免擋住水流。擺管以60°/s的速度向每邊擺動至最
│大限度，使電機在各個方向均受到噴水
│用圖5設備時的試驗條件：
│拆去淋水器上的活動擋板，使電機在各個方向均受到噴水
│噴水率與每單位面積的噴水時間與第3級相同
──┼────────────────────────────────────
5 │用圖6所示的標準噴嘴作試驗。自噴嘴中噴出的水流從各個可能的方向噴射電機，
│應遵守的條件如下：
│噴嘴內徑：6.3mm
│噴水率12.5±0.625L/min
│噴嘴水壓：約30kPa(0.3bar)(相當于垂直向上自由噴流高度為2.5m)
│試驗時間：按被試電機計算的表面積每平方米為1min但至少為3min
│噴嘴距離：與被試電機表面相距約3m(但為了能從各個方向噴射電機，可適當縮短
│比距離)
──┼────────────────────────────────────
6 │試驗設備與第5級相同，應遵守的條件如下：
│噴嘴內徑：12.5mm
│噴水率：100±5L/min
│噴嘴水壓：約100kPa(1 bar)(相當于垂直向上自由噴流高度為8m)
│試驗時間：按被試電機計算的表面積每平方米1min但至少為3min
│噴嘴距離：與被試電機表面相距約3m(但為了能從各個方向噴射電機，可適當縮短
│此距離)
──┼────────────────────────────────────
7 │將電機完全浸入水中作試驗。水面應高出電機頂點至少為150mm，電機底部
│應低于水面至少為1m。試驗時間至少為30min。水與電機的溫差不大于5K
│如制造廠與用戶取得協議，試驗可用下述方法代替：
│電機內部充氣，使氣壓比外部高10kPa(0.1 bar)，試驗時間為1min。當無空氣
│漏出，則認為符合要求。檢查漏氣的方法可將電機恰好淹沒于水中或用肥皂水涂在電
│機表面
──┼────────────────────────────────────
8 │試驗條件按制造廠與用戶的協議，但應不低于第7級的要求
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7.2 認可條件
按表4作試驗后，應檢查電機進水情況并作下述的耐電壓試驗。
7.2.1 進水情況檢查
電機的進水量應不足以影響電機的正常動行；不是預定在潮濕狀態下運行的繞組和帶電部件應不潮濕，且電機內的積水應不浸及這些部件。
電機內部的風扇葉片允許潮濕；同時，如有排水措施，亦允許水沿軸端漏入。
采用說明：
刪去國際標準IEC 34-5表4的注1和注2，其內容分別寫入表中。
將國際標準IEC 34-5的9.2.2a-c項號取消，改作兩段條文。
7.2.2 耐電壓試驗
進行耐電壓試驗的試驗電壓應為新電機試驗電壓的50%，但應不低于額定電壓的125%。如電機是在靜止狀態下作試驗，應在額定電壓下空載運轉15min后再作耐電壓試驗；如是在轉動情況下作試驗，則直接作耐電壓試驗。
在完成上述試驗后，如電機仍能符合GB 755的要求而無損壞，則試驗合格。
8 氣候防護型電機的試驗
對于W防護等級，試驗及認可條件應由制造廠和用戶協商確定。
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