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3~63kV交流高压负荷开关国标GB3804-90

浏览次数: 日期:2010年12月10日 14:38

中华人民共和国国家
3~63kV 交流高压负荷开关GB 3804-90
代替GB 3804-88
A.C.high voltages for rated voltages from 3kV to 63kV
国家技术监督局1990-11-06 批准1991-06-01 实施
1 主题内容与适用范围
本标准规定了交流高压负荷开关(以下简称负荷开关)的术语、产品分类、技术要求、试
验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存等方面的要求。
本标准适用于额定电压为3~63kV,额定频率为50Hz 的户内、户外三相交流电力系统
中配电用的负荷开关及其操动机构和辅助设备。
2 引用标准
GB763 交流高压电器在长期工作时的发热
GB1984 交流高压断路器
GB1985 交流高压隔离开关和接地开关
GB2706 交流高压电器动热稳定试验方法
GB3309 高压开关设备常温下的机械试验
GB5273 变压器、高压电器和套管的接线端子
GB7354 局部放电测量
GB7675 交流高压断路器的开合电容器组试验
GB11022 高压开关设备通用技术条件
3 术语
3.1 负荷开关
能够在正常电路条件(也可以在规定的过载运行条件)下关合、承载和开断电流以及在规
定的异常回路条件(例如短路)下,按规定的时间承载电流的开关装置。
3.2 通用负荷开关
能够进行配电系统中正常发生的直到其额定开断电流的所有关合和开断操作以及能承
载和关合短路电流的负荷开关。
3.3 专用负荷开关
具有通用负荷开关的一种或几种,但非全部功能的负荷开关。
3.4 特殊用途负荷开关
适宜于作为除了对通用负荷开关规定的开合要求以外的负荷开关。例如:电动机负荷开
关、单个和背对背电容器组负荷开关、频繁操作负荷开关、隔离负荷开关等。
3.5 隔离负荷开关
在分闸位置,能满足对隔离开关规定的隔离要求的负荷开关。

 


甚至超过涌流产生的电动力及其关合过程的影响,有可能产生严重情况,特别是对油式负荷
开关。
5.2.19 额定短路关合电流
各种负荷开关应当具有等于其额定峰值耐受电流的额定短路关合电流。
注:对于后面接限流熔断器的负荷开关的短路电流额定值。可根据具有最高额定电流的
组合熔断器对短路电流数值和持续时间的限制作用进行选择。
5.3 设计与结构
5.3.1 对负荷开关中液体和气体介质的要求
按GB 11022 第6.1 及6.2 条规定。
5.3.2 负荷开关的接线端子
按GB 5273 的规定。
5.3.3 负荷开关的接地
按GB 11022 第6.3 条规定。
5.3.4 负荷开关的辅助设备
按GB 11022 第6.6 条规定。
5.3.5 负荷开关的合闸操作
5.3.5.1 动力合闸
按GB 11022 第6.8.1 条规定。
5.3.5.2 贮能合闸
按GB 11022 第6.8.2 条规定。
5.3.6 脱扣器操作
按GB 11022 第6.9 条规定。
5.3.7 低气压和高气压闭锁装置
按GB 11022 第6.10 条规定。
5.3.8 动触头系统的位置及其指示或信号装置
5.3.8.1 定位要求
负荷开关及其操动机构应这样设计,即由重力、振动、适度的冲击或偶然触及其操动机
构联杆所引起的力或电磁力,都不能使其脱离分闸或合闸位置。
负荷开关或其操动机构应设计得容许采取措施以防止误操作。
5.3.8.2 位置的指示
位置的指示应能识别负荷开关的分闸和合闸位置。如果满足下列条件之一,就认为达到
要求:
a.负荷开关气隙是可见的,隔离负荷开关隔离断口是可见的。
b.每一动触头的位置用一可靠的指示装置指明。
注:①可见的动触头可用作指示装置。
②当一台负荷开关所有的极都联在一起作为一个整体时,允许使用一个公共的指示装
置。
5.3.8.3 信号用辅助触头

5.3.16 互换性
同一型号的负荷开关及其操动机构的安装尺寸应统一,各相同部件、易损件和备品备件
应具有互换性。
5.3.17 负荷开关的密封
液、气介质负荷开关的密封性能应在产品技术条件中作出规定。
5.3.18 负荷开关的防雨
带壳体的户外负荷开关和操动机构在淋雨情况下,壳体内部应无进水痕迹,绝缘性能不
应降低。
5.3.19 负荷开关的破冰
户外负荷开关的破冰厚度应有产品技术条件中作出规定。
6 试验内容和方法
6.1 温升试验
按GB 763 的规定进行。
6.2 绝缘试验
按GB 11022 第7.1 条规定进行。
6.3 主回路电阻测量
按GB 763 的规定进行。
6.4 短时耐受电流和峰值耐受电流试验
按GB 2706 的规定进行。
6.5 关合和开断试验
6.5.1 受试负荷开关的布置
受试负荷开关应完整地安装在它自已的支架上。它的操动机构应按规定的方式进行操
作,特别是,如果操动机构是电动或气动的,它的操作都应分别在最低电压或最低气压下进
行,除非电流的截断会影响试验结果。在后一种情况,负荷开关操作时的电压或气压应在规
定的范围内选择,以使得在触头分离时就具有最高速度和最大熄弧性能。应该表明在上述条
件下,负荷开关在空载时能满意地操作。如有可能,应记录动触头行程等数据。非人力操作
的负荷开关,可以用远距离控制关合的装置来进行操作。
6.5.1.1 对带电侧联结的选择,应给予适当的考虑,当负荷开关拟从两侧都能接电源,而负
荷开关一侧的实际布置不同于另一侧的布置时,试验回路的电源应联结到能体现负荷开关最
繁重的工作条件的那一侧。如有怀疑,一部分操作应在电源接到负荷开关的一侧时进行,另
一部分操作应在电源接到负荷开关的另一侧时进行。
6.5.1.2 各极同时操作的三极负荷开关的关合和开断试验,除另有规定外,应按三相进行。
逐极操作的三极开关(由三个单极负荷开关组成)的关合和开断试验,除具有特殊要求的
容性负载开断试验以外,都应用单相进行。
6.5.1.3 除了充有液体或气体的负荷开关以及真空负荷开关外,如果有显著的火焰或金属粒
子散溅,则做试验时可要求用金属屏放在带电部件的附近并与它们离开一个由制造厂规定的
安全间隙距离。金属屏、支架和其他正常接地部件应当与地绝缘并互相连接后接入一合适接
地装置,以指示有无明显的对地泄漏电流。


开断试验的试验方式,按GB7675 的规定。
应在开断试验后负荷开关不整修的情况下,进行两次电流为额定短路关合电流的试验操
作。
6.5.3.5 背对背电容器组负荷开关的试验程序
开断试验的试验方式,按GB7675 的规定。
6.5.3.6 电动机负荷开关的试验程序
注:试验程序待定。
6.5.4 试验电源频率
试验电源频率应为额定频率,其偏差为±10%。
6.5.5 开断电流
开断电流应是衰减极小的对称电流。负荷开关的触头在由于回路合闸引起的瞬态电流衰
减之前不应分开。
开断电流是各极开断电流平均值。平均值与各极中所获得值之差不应超过平均值的
10%。
开断电流的允差为+10%,其例外情况在试验方式中规定。
引用下列术语表明开断能力:
a.试验电压;
b.开断电流;
c.电路功率因数;
d.试验回路。
6.5.6 试验电压
试验电压是相间电压的平均值,除了对容性负载,须在触头分开前测量以外,都应在回
路开断后测量。应尽可能在靠近负荷开关接线端子处测量电压,即在测量点和接线端子之间
要没有明显的阻抗。
在三相试验情况下,试验电压应尽可能近似等于负荷开关的试验电压。对于闭环开断试
验和电动机负荷开关稳态电流开断试验,电压应是此值的20%。
对于可逐极操作的负荷开关,其单相试验的试验电压列于表7 中。试验电压的允差是规
定值的±5%。
在电弧熄灭后,工频恢复电压至少应保持0.1s。
6.5.7 短路关合试验前的外施电压
短路关合试验前的外施电压是紧接试验前试验电压的有效值。
在三相试验情况下,外施电压的平均值应不低于最高电压,且未经制造厂同意不得超过
最高值的10%。
平均值与每相外施电压之间的差不得超过平均值的5%。
对于可逐极操作的负荷开关,其单相试验的外施电压列于表7 中。
6.5.8 短路关合电流
短路关合电流应以各极中关合电流中的最大值表示。
允差是规定值的10%。


试验回路的功率因数应不超过0.3,并且如果使用电阻器,则它应与电抗器相串联。
预期瞬态恢复电压应不比表4(亦可看图1)规定的轻松。
6.5.9.3 电缆充电(试验方式4)
负荷开关电源侧的回路应遵循有功负载开断试验的规定。容性回路可参考GB7675 中相
应的回路,但在电容器前串联25Ω无感电阻器,电容器中性点应直接接地,同时电容器不
带有放电线圈。
6.5.9.4 空载变压器
如果负荷开关已通过了6.5.3 条所规定的全部开断试验,则也能开断5.2.12 条中d 规定
的通用负荷开关开断空载变压器电流,因此,可不进行此项试验。但真空负荷开关除外。
对于更高额定值空载变压器的试验回路正在考虑中。
6.5.9.5 电动机
注:试验回路待定。
6.5.9.6 单个电容器组和背对背电容器组
试验回路按GB7675 的有关规定。
6.5.10 关合和开断试验中及试验后的要求
6.5.10.1 试验过程中负荷开关的状况
在试验期间,负荷开关应既无过度疲劳迹象,也不危及操作者。
对充有液体的负荷开关,不应有火焰喷出,而允许带有少量液体的气体喷出,但不能导
致电击穿。
对于其他类型的负荷开关,所喷出的有损于负荷开关绝缘水平的火焰或金属颗粒应不超
出制造厂规定的范围。
在电缆充电或电容器电流开断试验时所产生的过电压应不超过GB7675 表3 中的规定
值。
在试验期间,不应有显著的泄漏电流流向接地体或所装设的屏蔽。
如有怀疑,通常接地的部分应通过由直径为0.1mm、长为50mm 的铜丝接地。
试验后,如果铜丝完整无缺,则认为没有显著的泄漏电流出现。
6.5.10.2 开断试验后负荷开关的状况
在完成规定的试验方式1 到4 以后,负荷开关的机械性能和绝缘性能应当实际上和试验
前的状况相同。负荷开关应能承载其额定电流,而其温升不超出规定值,并且其短路关合性
能应满足规定的要求。
隔离负荷开关在分闸位置时的隔离性能不应由于与隔离断口相邻或相并联的绝缘件的
恶化而低于其规定的性能。
对试验后负荷开关的直观检查和空载操作,通常足以核实这些要求。
当对负荷开关在开断试验后承载额定电流的能力有怀疑时,应进行温升试验,以检查是
否超过规定的温升值。
对于真空负荷开关试验后,应以80%的额定工频电压进行耐压试验。
假若单个电容器组负荷开关需要非常频繁地操作,则对于操作条件,制造厂和用户之间
应订一特殊协议。
弧触头或任一其他规定的可换件,可能被磨损。
用于熄灭电弧的油的质量可能变坏,油量可能降低到正常水平以下,但油位仍应可见。
由于灭弧介质的分解,在绝缘子上可能产生淀积物。
6.5.10.3 短路关合试验后负荷开关的状况
在完成规定的短路关合试验(试验方式5)后,负荷开关的机械性能和绝缘性能应当实际
上和试验前的状况相同。负荷开关应能关合、承载和开断其额定电流。隔离负荷开关在分闸
位置时的隔离性能应不由于与隔离断口相邻或相并联的绝缘件的恶化而低于其规定的性能。
对试验后负荷开关的直观检查和空载操作,通常足以核实这些要求。
当对负荷开关承载额定电流的能力有怀疑时,应进行温升试验,对同绝缘材料相接触的
金属部件,其温升不能高出对这些部件规定值的10K,而负荷开关的其他部件则温升不受限
制。
当对负荷开关关合和开断其额定电流的能力有怀疑时,可在额定电流下,进行两次合分
试验。
弧触头或任一其他规定的可换件可能被磨损。
短路关合能力可能明显地降低。
6.5.11 关合和开断型式试验报告
全部关合和开断型式试验结果都应记录在型式试验报告中,报告应包含能证明与本标准
一致的足够的数据。报告应包括足够的资料,以便能够鉴定受试高压负荷开关的主要部分。
试验报告应包含第6.5.2、第6.5.3、第6.5.4、第6.5.5、第6.5.6、第6.5.7、第6.5.8、第
6.5.9 条中规定的内容,还应提供典型的示波图或类似的记录,以便能确定下述内容:
a.试验电流;
b.试验电压;
c.每极接线端子间的电压,以便能确定工频恢复电压和瞬态恢复电压;
d.对地电压,如果可能的话,以便能确定过电压;
e.如果可能的话,脱扣线圈通电的瞬间。
试验报告中还应包括高压负荷开关支撑结构的一般资料。如果可能的话,试验期间使用
操作机构的资料,也应记录。
6.6 机械试验
机械试验方法应符合GB3309 的规定。
6.6.1 机械特性试验
除按照GB3309 第3 章的规定外,还应测量同极各单元之间的同期性、主回路电阻及产
品技术条件规定的其他需要测量的机械特性和参数。
6.6.2 机械操作试验
按GB3309 的规定。
试验应当包括:
a.在规定的最高操作电压和(或)压缩气源的最大气压下,进行5 次“合—分”操作;
b.在规定的最低操作电压和(或)压缩气源的最小气压下,进行5 次“合—分”操作;
c.如果负荷开关除了正常电的或气动的操动外,还能进行人力贮能操作,则应进行5 次

力应按温度折算)或泄漏量,不应超过产品技术条件的规定,试验方法应在产品技术条件中
作出规定。
6.8 防雨试验
户外负荷开关及其操动机构的防雨试验应从试品最不利的方向淋雨,雨点方向与水平面
成45°。雨量每分钟3~10mm,淋雨24h 后应符合5.3.18 条规定。试验方法按有关行业标
准规定。
6.9 破冰试验
根据双方协议,需要进行破冰试验时,其试验方法按GB1985 第6.15 条的规定进行。
6.10 局部放电试验
对需要进行局部放电试验的环氧浇注件,制造厂应提出表明这些件已通过局部放电试验
的证据或报告。
局部放电测量方法,按GB7354 规定。
7 检验规则
产品检验分型式试验和出厂试验两种。
7.1 型式试验
型式试验原则上应在装配完整的负荷开关(充以规定压力、规定类型和数量的液体和气
体)及其操动机构和辅助设备上进行。如受条件限制,可按相应标准规定进行等价试验。
负荷开关在下列情况下应进行型式试验:
a.新产品或转厂试制的产品应进行全部型式试验;
b.当负荷开关所配操动机构型号、规格改变时,应进行相应项目型式试验;
c.当产品设计、工艺或使用材料作重要更改而影响产品性能时,应作相应的型式试验;
d.批量生产的产品每隔8~10 年进行一次温升、机械寿命、开断试验、短路关合试验,
其他项目必要时也可抽查;
e.不经常生产的产品(指生产间隔10 年以上者)当再次生产时,应按本条d 作型式试验。
7.1.1 必试型式试验项目
a.绝缘试验;
b.温升试验;
c.主回路电阻测量;
d.机械试验;
e.短时耐受电流和峰值耐受电流试验;
f.关合和开断试验;
g.密封试验;
h.防雨试验;
i.局部放电试验。
7.1.2 按供需双方协议进行的试验项目
a.破冰试验;
b.电寿命试验。
7.2 出厂试验
每台产品必须经制造厂技术检验部门检查合格后才能出厂,并附有证明产品质量合格的
测试数据和(或)文件,检验项目包括有:
a.结构检查;
b.机械特性和机械操作试验;
c.主回路电阻测量;
d.辅助回路和控制回路工频耐压试验;
e.主回路工频耐压试验;
f.密封试验;
g.产品技术条件规定的其他出厂试验项目。
8 标志、包装、运输和贮存
8.1 产品铭牌
出厂的每台产品(单极出厂的每极开关)应有铭牌,铭牌上按表5 规定项目注明。
8.2 操动机构铭牌
操动机构铭牌上应注明:
a.制造厂名称;
b.操动机构型号、名称;
c.额定操作电压、气压、液压、电流性质(交流或直流)及数值;
d.重量kg;
e.出厂编号;
f.制造年月。
注:负荷开关与操动机构合装为一整体时可采用一块铭牌,其内容应包括操动
机构铭牌内容。
8.3 线圈铭牌
操动机构线圈上铭牌应注明:
a.额定电压及电流性质(交流或直流);
b.导线牌号及规格,线圈匝数;
c.电阻值(温度为20℃时)。
8.4 铭牌的材料和要求
铭牌应由不易受自然条件侵蚀的材料制成,字样、符号应清晰耐久。
8.5 包装、运输和贮存
按GB11022 第9 章规定。
_____________________
附加说明:
本标准由中华人民共和国机械电子工业部提出,由全国高压开关设备标准化技术委员会
归口。

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