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電站閥門電動執行機構（DL/T 641-2005）

1范圍
　　本標準規定了各類電站閥門用電動執行機構(以下簡稱電動執行機構)，包括功率控制部分的術語、型式、技術要求、選型、試驗方法、檢驗規則、標志、包裝運輸和貯存等的技術要求。
　　本標準適用于以電動機驅動的不同型式的關斷閥門、調節閥門及擋板等的電動執行機構。
　　2規范性引用文件
　　下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據本標準達成協議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。
　　GB 755旋轉電機定額和性能
　　GB/T 997電機結構及安裝型式代號
　　GB/T 3797電控設備第二部分：裝有電子器件的電控設備
　　GB 4208外殼防護等級(IP代碼)
　　GB/T 12222多回轉閥門驅動裝置的連接
　　GB/T 12223部分回轉閥門驅動裝置的連接
　　GB/T 13306標牌
　　JB/T 8218執行器術語
　　JB/T 10308.3測量和控制數字數據通信工業控制系統用現場總線
　　3術語和定義
　　下列術語和定義適用于本標準;本標準采用的其他術語和定義參見JB/T 8218。
　　3.1
　　額定轉矩normal torque
　　轉矩設計給定值。
　　3.2
　　控制轉矩tripping torque
　　在開、關兩個方向，轉矩控制機構所能控制的轉矩范圍值，又稱為切斷轉矩。
　　控制轉矩有最大控制轉矩和最小控制轉矩之分。最大控制轉矩即為轉矩控制機構所能控制的最大轉最小控制轉矩即為轉矩控制機構所能控制的最小轉矩。
　　3.3
　　堵轉轉矩locked torque
　　電動機轉子被堵住時電動執行機構輸出的轉矩。
　　3.4
　　設置轉矩setting torque
　　根據用戶的要求，出廠前調整的電動執行機構控制轉矩值
　　3.5
　　輸出轉速outputspeed
　　設計給定值為電動執行機構輸出軸的轉動速度。
　　3.6
　　全行程時間rated travel time
　　為電動執行機構從“全關”位置運行至 “全開”位置或從“0%”行程運行至，“100%”行程所需時間。
　　3.7
　　基本誤差intrinsic error
　　在規定的參比條件下，實際的行程特性曲線與規定的行程特性曲線之間的最大差值，以額定行程的百分數表示。
　　3.8
　　回差hysteresis plus dead band
　　在額定行程范圍內，同一輸入信號上升和下降的兩個相應行程值間的最大差值，以額定行程的百分數表示。
　　3.9
　　死區dead band
　　輸入信號正反方向變化不致引起行程有任何變化的有限區間，以信號值范圍的百分數表示。
　　3.10
　　功率控制部分power control component
　　一種將輸入電信號轉換放大，以控制電動機啟動、停止和旋轉方向的電氣裝置。
　　3.11
　　比例式電動執行機構proportional electric actuator
　　輸出的位移與輸入信號成比例關系，配有功率控制部分的電動執行機構。
　　3.12
　　積分式電動執行機構integral electric actuator
　　輸出的位移與輸入信號成積分關系，配有功率控制部分的電動執行機構。
　　3.13
　　智能型電動執行機構intelligent electric actuator
　　配有功率控制部分、微處理器及可加裝數字通信接口，具有閉環控制功能，并能夠進行故障診斷的電動執行機構。
　　4分類及型式
　　4.1按電動執行機構輸出位移的型式分
　　a)多回轉電動執行機構(直行程執行機構)；
　　b)部分回轉電動執行機構。
　　4.2按工作制式分
　　a)開關型電動執行機構。
　　工作制式為S2工作制，時間定額為10，15，30min。
　　b)調節型電動執行機構。
　　工作制式為S4或S5工作制，負載持續率10%～80%，工作次數按電動機功率分為1200，900，600次/h爪或更高。
　　4.3配有功率控制部分時按控制方式分
　　a)積分式電動執行機構；
　　b)比例式電動執行機構。
　　5技術要求
　　5.1電動執行機構的構成
　　a)電動機；
　　b)減速傳動機構；
　　c)轉矩控制(機械式或電子式)；
　　d)行程控制(機械式或電子式)；
　　e)位置指示(機械式或電子式)；
　　f)位置信號反饋(用戶要求時提供)；
　　g)手動操作機構：
　　h)手一電動切換；
　　i)功率控制(用戶要求時提供)。
　　5.2電動執行機構通用技術要求
　　5.2.1電動執行機構應符合本標準，并按照經規定程序批準的產品圖樣及技術文件制造。
　　5.2.2電動執行機構應在下列條件下正常工作：
　　a)環境條件。
　　1)海拔應不高于1000m；
　　2)工作環境溫度：
　　開關型電動執行機構-0℃～+80℃
　　調節型電動執行機構-20℃～+60℃
　　3)工作環境相對濕度不大于90%(25℃)；
　　4)工作環境不含有強腐蝕性、易燃、易爆的介質。
　　b)電源條件。
　　1)電壓額定值：
　　三相380×(1±10%)V
　　單相220×(1±10%)V
　　2)頻率值50×(1±1%)Hz。
　　c)特殊條件。
　　特殊電源條件和特殊環境條件中使用的電動執行機構可另行規定。
　　5.2.3電動執行機構與閥門的連接型式和尺寸應符合GB 12222和GB 12223的規定。用戶有特殊要求時，可按合同約定的要求執行。
　　5.2.4電動執行機構配用的電動機應能滿足電動執行機構的各項性能要求。
　　5.2.5電動執行機構外表面應平整、光滑，不得有裂紋、毛刺及磕碰等影響外觀質量的缺陷，表面涂漆層應附著牢固、平整、光滑、色澤均勻，無油污、壓痕和其他機械損傷。
　　5.2.6電動執行機構接線部分應有接地螺釘及標志。
　　5.2.7電動執行機構手動操作機構應有開關方向指示，宜為面向手輪順時針為“關”，逆時針為“開”。
　　5.2.8電動執行機構的～般電氣技術要求應符合GB/T 997，GB 755和GB/T 3797要求，電動執行機構的電氣接線應符合接線圖的要求，布線光滑平整，固定牢固，導線不得開裂，絕緣層不得損傷。電動執行機構的動力電源和控制信號的進線應分開。
　　5.2.9電動執行機構各裸露帶電回路之間，以及帶電零部件與導電零部件或接地零部件之間(不包括印刷電路板)的電氣間隙和爬電距離應符合表1的規定。
　　5.2.10電動執行機構配置現場位置指示機構時，該指示機構指針的指向應與輸出軸的開關旋向一致，并且運行中無停頓、滯后現象，旋轉角度范圍應為80o-280o。
　　5.2.11電動執行機構配置位置發送器時，所供電源電壓應為直流12V～30V，其輸出位置信號應為(4-20)mADC，與電動執行機構最終輸出實際位移的誤差應不大于輸出位置信號示值范圍的11%。
　　5.2.12電動執行機構在空載下的噪聲，用聲級計計量應不大于聲壓級75dB(A)。
　　5.2.13電動執行機構所有載流部分與外殼間的絕緣電阻應不低于20MΩ。

    　5.2.14電動執行機構應能承受頻率為50Hz，電壓為表2規定的正弦交流電，歷時1min的介電試驗，在試驗過程中不應發生絕緣擊穿、表面閃絡、泄漏電流明顯增大或電壓突然下降等現象。
　　5.2.15手一電動切換機構應靈活可靠，電動時手輪不得轉動(摩擦力帶動除外)。
　　5.2.16電動執行機構的最大控制轉矩應不小于額定轉矩。最小控制轉矩應不大于額定轉矩，同時應不大于最大控制轉矩的50%。
　　5.2.17設置轉矩應不大于最大控制轉矩，不小于最小控制轉矩。若用戶未提出轉矩要求，則設置轉矩應為最小控制轉矩。
　　5.2.18電動執行機構的堵轉轉矩應大于最大控制轉矩的1.1倍。

　　5.2.19電動執行機構的轉矩控制部分應靈敏可靠，并能調整輸出控制轉矩的大小，控制轉矩的重復精度應符合表3的規定。

　　5.2.20電動執行機構的行程控制機構應靈敏可靠，控制輸出軸的位置重復偏差應符合表4的規定，并應有調整“開”和“關”位置的標志。
　　5.2.21電動執行機構瞬時承受表5中所規定的負載時，所有承載零件不應有變形損壞現象。
　　5.2.22開關型電動執行機構應能承受無故障1萬次連續運行工作的壽命試驗，調節型電動執行機構應能承受無故障20萬次連續運行工作的壽命試驗。
　　5.3配有功率控制部分的電動執行機構技術要求
　　5.3.1配有功率控制部分的電動執行機構應包括比例式和積分式電動執行機構。
　　5.3.2配有功率控制部分的電動執行機構應符合5.2中的各項技術要求。
　　5.3.3電動執行機構的基本誤差應不大于±1.0%。
　　5.3.4電動執行機構的回差應不大于1.0%。
　　5.3.5比例式電動執行機構的死區應不大于輸入指令信號量程的1%。

　　5.3.6比例式電動執行機構的阻尼特性應不大于3次半周期。
　　5.3.7電動執行機構應能承受頻率為(10～150)Hz，振幅為0.15mm，持續30min的振動試驗，輸出位置信號變化應不大于位置信號示值的±1%。電動執行機構零件不損壞，不松動。
　　5.3.8電動執行機構在經48h無故障運行后，其基本誤差、回差、死區及阻尼特性均應符合5.3.2～5.3.5的要求。
　　6選型
　　6.1電動執行機構的功能要求
　　6.1.1在本標準5.2.2所規定的工作條件下，電動執行機構的性能應符合本標準第5部分的規定　　6.1.2電動執行機構的防護等級：戶內應不低于IP55(不帶機械制動)和IP54(帶機械制動)，戶外應不低于IP65。
　　6.1.3對電動執行機構實施手動操作時，在達到電動執行機構最大控制轉矩情況下，作用于手輪上的操作轉矩應不小于15Nm，手輪(柄)的結構應能承受附加杠桿的驅動。
　　6.1.4開關型電動執行機構應具備以下功能：
　　a)輸出表示全開、全關及至少一個中間位置的狀態信號；
　　b)在負載超出最大控制轉矩時，輸出開、關行程方向的轉矩過載的狀態信號；
　　C)輸出表示運動狀態的遠傳閃光信號：
　　d)輸出表示閥門位置的電阻信號或(4～20)mADC電流信號。
　　6.1.5調節型電動執行機構應具備以下功能：
　　a)輸出表示全開、全關位置的狀態信號：
　　b)在負載超出最大控制轉矩時，輸出開、關行程方向的轉矩過載的狀態信號；
　　c)輸出表示閥門位置的(4～20)rnADC電流信號，其負載能力應不小于650Ω；
　　d)電動機應配置熱保護元件。
　　6.1.6配有功率控制部分的電動執行機構應具備以下功能：
　　a)調節型電動執行機構應能接受下列型式的輸入信號：
　　1)(4～20)mADC模擬量信號，輸入阻抗不大于250Ω；
　　2)24VDC脈沖量信號，脈沖寬度大于300ms；
　　3)觸點信號。
　　b)開關型電動執行機構應能接受下列型式的輸入信號：
　　1)觸點信號；
　　2)24VDC開關量信號。
　　c)實現遠方和就地操作控制及遠方和就地之間的切換。
　　d)就地操作控制部分須有防護措施，以防止誤操作。
　　e)輸入電源的過電流保護。
　　f)在電源中斷時應保持不動。
　　g)在控制信號中斷時應保持不動或回到安全位置。
　　6.1.7智能型電動執行機構應具備以下功能：
　　a)配有功率控制部分的電動執行機構的所有功能；
　　b)通過顯示各種符號、數字、文字的人機界面進行參數設置、調試和故障診斷：
　　c)通過死區自適應或其他方式，在各種運行工況下均不發生振蕩；
　　d)防止電動機惰走；
　　e)對輸入的三相電源自動進行相序糾正；
　　f)發生故障時應停止在原位置，并給出故障狀態信號；
　　g)緊急操作閥門關閉和開啟的功能：
　　h)具有現場總線的通信接口，并符合JB/T 10308.3的要求。
　　6.2電動執行機構與閥門的配套
　　6.2.1電動執行機構與閥門配套時，其控制轉矩應滿足下列條件：
　　a)電動執行機構輸出的最大控制轉矩應大于閥門在工作狀態時開啟或關閉所需的轉矩：
　　b)電動執行機構輸出的最小控制轉矩應小于閥門在工作狀態時開啟或關閉所需的轉矩；
　　c)調節型電動執行機構輸出的最小控制轉矩應不小于調節閥或調節擋板中間位置的運行轉矩。
　　6.2.2電動執行機構與閥門配套時，其額定行程應滿足下列條件：
　　a)電動執行機構的額定行程應不小于閥門的最大行程；
　　b)電動執行機構的額定行程范圍值應可調整。
　　6.2.3雙速運行的閥門應配套下列形式的雙速電動執行機構：
　　a)雙電動機電動執行機構：
　　b)變極雙速電動機電動執行機構；
　　c)變頻調速電動執行機構。
　　7試驗方法
　　7.1通用技術要求試驗部分
　　7.1.1試驗電源均為額定電壓和額定頻率。
　　7.1.2外殼防護性能試驗按GB 4208的規定進行，結果應符合6.1.2的規定。

　　7.1.7噪聲檢查按GB/T 3797的規定進行，其結果應符合5.2.12的規定。
　　7.1.8絕緣電阻檢查，斷開電動執行機構電源，將端子或插件上相應觸點短接，用500V直流電壓的絕緣電阻表測量端子或插件與電動執行機構外殼間的絕緣電阻，其阻值應符合5.2.13的規定。
　　7.1.9介電檢查，斷開電動執行機構電源，將端子或插件上各相應觸點分別短接，然后將5.2.14規定的電壓與頻率加在端子或插件與電動執行機構外殼之間。試驗時，電壓應從零緩慢地上升到規定值，并保持lmin，其結果應符合5.2.14的規定擴然后將試驗電壓緩慢地下降到零，斷開試驗電源。抽查檢驗的時間為1s.
　　7.1.10手一電動切換檢查，有空載切換檢查和加載切換檢查。
　　a)空載切換檢查，將電動執行機構從電動切換到手動狀態，轉動手輪使輸出軸順時針、逆時針方向轉動不小于一圈，啟動電動執行機構使輸出軸正、反向轉動不少于一圈。各重復三次，均應符合5.2.15的規定。
　　b)加載切換檢查，將電動執行機構安裝在試驗臺上，分別調整開、關方向的控制轉矩至最小控制轉矩，啟動電動執行機構并逐漸加載，直至轉矩控制機構動作，停止后不卸載，重復a)的試驗，也應符合5.2.15的規定。
　　7.1.11控制轉矩試驗，將電動執行機構安裝在試驗臺上，做下列試驗：
　　a)最大控制轉矩試驗。將轉矩控制機構在開、關方向分別調至最大控制轉矩，啟動電動執行機構并逐漸加載，直至轉矩控制機構動作，此時的輸出轉矩值應符合5.2.16的規定，開、關方向各測量三次。
　　b)設置轉矩試驗。將轉矩控制機構在開、關方向分別調至設置轉矩，啟動電動執行機構并逐漸加載，直至轉矩控制機構動作，此時的輸出轉矩值應符合5.2.17的規定，開、關方向各測量三次。
　　C)最小控制轉矩試驗。將轉矩控制機構在開、關方向分別調至最小控制轉矩，啟動電動執行機構，并逐漸加載，直至轉矩控制機構動作，此時的輸出轉矩值應符合5.2.16的規定，開、關方向各測量三次。
　　7.1.12堵轉轉矩試驗，將電動執行機構安裝在試驗臺上，使轉矩控制機構不起作用，電動執行機構啟動后并逐漸加載，直至電動機停止轉動為止，此時的輸出轉矩應符合5.2.18的規定。
　　7.1.13控制轉矩的重復偏差試驗。
　　a)將電動執行機構安裝在試驗臺上，將轉矩控制機構在開、關方向分別調至最大控制轉矩，在開、關方向分別空載啟動電動執行機構，逐漸加載直至轉矩控制機構動作，測量輸出轉矩值。
　　b)開、關方向各測量三次，三次測量的平均值為轉矩控制機構的整定基準值，所測得的最大值為最大實測值，并按式(2)計算控制轉矩的重復精度：

　　7.1.14行程控制輸出軸角度的重復偏差試驗。
　　a)將電動執行機構安裝在試驗臺上，把行程控制機構的開、關調至兩個動作位置(相當于閥門“全開”和“全關”位置)。
　　b)啟動電動執行機構，加載至最小控制轉矩，由行程控制機構使電動執行機構分別停止在“全開刃和“全關”位置，以此位置作為基準。
　　c)啟動電動執行機構，載荷不變，全開、全關分別運行三次，每次停止位置與基準位置偏差均應符合5.2.20的規定。
　　7.1.15強度試驗，將電動執行機構安裝在試驗臺上，做下列試驗：
　　a)電動執行機構僅承受轉矩情況下，使轉矩機構不起作用，用大功率電動機或手輪使電動執行機構輸出表5規定的轉矩值，持續時間不少于0.5s后立即卸載，解體檢查電動執行機構所有承載零件應符合5.2.21的規定。
　　b)電動執行機構同時承受轉矩和推力情況下，使輸出軸軸線方向承受表5所規定的推力值。持續時間不少于0.5s后立即卸載，解體檢查電動執行機構所有承載零件應符合5.2.21規定。
　　7.1.16壽命試驗，電動執行機構壽命試驗按附錄A或附錄B的規定進行，其結果應符合5.2.22的規定。
　　7.2配有功率控制部分的電動執行機構的試驗
　　7.2.1試驗規定
　　a)試驗時被測產品處于正常安裝位置：
　　b)試驗時輸入信號增大時的行程方向為開行程，輸入信號減小時的行程方向為關行程；
　　c)除非另有規定，試驗測量點應為電動執行機構全行程的0%，25%，50%.75%，100%五個點。
　　7.22基本誤差試驗
　　a)比例式電動執行機構的基本誤差，將輸入信號緩慢增大或減小，并在開、關行程方向記錄輸入信號值和輸出軸的行程值，按式(3)計算基本誤差：
　　b)積分式電動執行機構的基本誤差，以手動方式操作電動執行機構，使位置發送器信號緩慢增大或減小，并在開、關行程方向記錄位置信號和輸出軸的行程值，同樣按式(3)計算基本誤差。
　　每個測量點上每次測量值的基本誤差均應不超過5.3.3的規定。
　　7.2.3回差試驗
　　電動執行機構的回差由7.2.2中所測得的各測量點的開、關行程方向基本誤差之間最大代數差的絕對值來確定。其值應不超過5.3.4的規定。
　　7.2.4死區試驗
　　比例式電動執行機構的死區應在額定行程25%，50%，75%三點上按下列步驟測量：
　　7.2.5阻尼特性試驗
　　對比例式電動執行機構分別輸入量程的25%，50%，75%的階躍信號，觀察輸出軸在開、關兩個行程方向上擺動的半周期次數。擺動的半周期次數應符合5.3.6的規定。
　　7.2.6振動試驗
　　將電動執行機構安裝在振動試驗臺上，以10Hz-150Hz的頻率分別在三個相互垂直方向上進行掃頻振動，尋找共振點，然后在其共振頻率上分別進行30min的耐振試驗。如果無共振點，則在150Hz頻率進行30min的耐振試驗，試驗中測量輸出位置信號，其變化量應符合本標準5.3.6的規定。試驗后，檢查執行機構，應符合5.3.7的規定。
　　7.2.7穩定性試驗
　　使電動執行機構在額定行程的50%附近，以接通持續率為20%-50%，每小時接通次數為(580±50)次運行48h，試驗后重新測量7.2.2-7.2.5規定的性能，應符合5.3.8的規定。
　　8檢驗規則
　　8.1出廠檢驗
　　每臺電動執行機構均應進行出廠檢驗，檢驗項目和技術要求按表6的規定，全部出廠檢驗項目檢驗合格后由質檢部門簽發產品合格證明書。
　　8.2抽查檢驗
　　8.2.1抽查檢驗應從生產廠質檢部門檢查合格的電動執行機構中隨機抽樣，抽樣數一般不應少于批量的3%。
　　8.2.2抽查檢驗的項目和技術要求按表6的規定，如有一臺不合格應加倍抽檢，對不合格的項目進行重新檢驗，如仍不合格，應逐臺檢驗。
　　8.3型式試驗
　　對產品進行全面的性能和質量檢驗，驗證該產品是否符合本標準的要求。進行型式試驗的產品必須是經過出廠檢驗合格后的產品。
　　8.3.1有下列情況之一者，應進行型式試驗：
　　a)試制新的電動執行機構；
　　b)電動執行機構的設計、工藝材料等方面有重大改變，可能影響產品性能時：
　　c)電動執行機構正常生產時，每5年進行一次；
　　d)停產5年以上的電動執行機構恢復生產時。
　　8.3.2型式試驗的項目和技術要求按本標準表6的規定。
　　8.3.3對于同結構、同材料、同工藝的產品，允許只作典型規格的型式試驗。
　　8.3.4型式試驗應從經出廠檢驗合格的產品中隨機抽取，按表6規定項目進行檢驗，如有某一項目不合格，則應按抽樣數加倍抽取，對不合格的項目進行復檢，如該項目仍不合格，則型式檢驗為不合格。
　　9標志、包裝運輸及貯存
　　9.1標志
　　9.1.1電動執行機構外殼上應有產品標牌，并標注下列內容：
　　a)制造廠名稱；
　　b)產品名稱、型號；
　　c)最大控制轉矩；
　　d)最小控制轉矩；
　　e)設置轉矩；
　　f)輸出轉速(或全行程時間)；
　　g)行程/轉圈數；
　　h)防護等級：
　　i)出廠編號；
　　1)出廠日期。
　　9.1.2標牌應符合GB/T 13306的有關要求。
　　9.2包裝
　　9.2.1電動執行機構外露加工表面應涂防銹油。
　　9.2.2電動執行機構包裝箱應裝箱發運，并應在箱中固定。包裝箱應防雨、牢固。包裝好后的同等規格電動執行機構的包裝箱，當五箱疊放在一起時應不得損壞。包裝箱外表面應有不易擦掉的標志，其內容為：
　　a)制造廠名稱；
　　b)產品名稱、型號；
　　c)收貨單位名稱、地址；
　　d)“向上”、“輕放”等文字或符號：
　　e)毛重和體積(長×寬×高)。
　　9.2.3電動執行機構出廠時包裝箱內應附有產品合格證、產品使用說明書和裝箱單，并應用防潮紙或塑料薄膜包妥。
　　9.2.4產品裝箱單應包括下列內容，并加蓋檢驗人員印章：
　　a)制造廠名稱、地址：
　　b)產品名稱、型號；
　　c)產品編號；
　　d)所附文件的名稱和數量；
　　e)裝箱數量；
　　f)裝箱日期。

　　9.3運輸和貯存
　　9.3.1電動執行機構在運輸過程中應避免劇烈碰撞。
　　9.3.2產品應存放在溫度為-20℃～+45℃，相對濕度不大于85%的通風、干燥、無腐蝕性介質的倉庫內。