中華人民共和國國家
3～63kV交流高壓負荷開關 GB 3804-90
代替 GB 3804-88
A.C.high voltages for rated voltages from 3kV to 63kV
國家技術監督局1990-11-06批準 1991-06-01實施
1 主題內容與適用范圍
本標準規定了交流高壓負荷開關(以下簡稱負荷開關)的術語、產品分類、技術要求、試驗方法、檢驗規則、標志、包裝、運輸、貯存等方面的要求。
本標準適用于額定電壓為3～63kV，額定頻率為50Hz的戶內、戶外三相交流電力系統中配電用的負荷開關及其操動機構和輔助設備。
2 引用標準
GB763 交流高壓電器在長期工作時的發熱
GB1984 交流高壓斷路器
GB1985 交流高壓隔離開關和接地開關
GB2706 交流高壓電器動熱穩定試驗方法
GB3309 高壓開關設備常溫下的機械試驗
GB5273 變壓器、高壓電器和套管的接線端子
GB7354 局部放電測量
GB7675 交流高壓斷路器的開合電容器組試驗
GB11022 高壓開關設備通用技術條件
3 術語
3.1 負荷開關
能夠在正常電路條件(也可以在規定的過載運行條件)下關合、承載和開斷電流以及在規定的異常回路條件(例如短路)下，按規定的時間承載電流的開關裝置。
3.2 通用負荷開關
能夠進行配電系統中正常發生的直到其額定開斷電流的所有關合和開斷操作以及能承載和關合短路電流的負荷開關。
3.3 專用負荷開關
具有通用負荷開關的一種或幾種，但非全部功能的負荷開關。
3.4 特殊用途負荷開關
適宜于作為除了對通用負荷開關規定的開合要求以外的負荷開關。例如：電動機負荷開關、單個和背對背電容器組負荷開關、頻繁操作負荷開關、隔離負荷開關等。
3.5 隔離負荷開關
在分閘位置，能滿足對隔離開關規定的隔離要求的負荷開關。
3.6 頻繁操作負荷開關
能夠開合規定操作頻率高于連續供配電系統中所需操作頻率的一種負荷開關。
3.7 電動機負荷開關
指定用于開合穩定狀態和制動條件下電動機的特殊用途負荷開關。
3.8 單個電容器組負荷開關
指定用于開合充電電流直到等于其額定單個電容器組開斷電流的單個電容器組的一種特殊用途負荷開關。
3.9 背對背電容器組負荷開關
指定用于在一個或多個電容器組接到母線或負荷開關的電源側的情況下，開斷電容器組充電電流直到等于其額定背對背電容器組開斷電流的一種特殊用途負荷開關。這種負荷開關應能關合直到等于其額定電容器組關合涌流的相應涌流。
3.10 有功負載開斷電流
分斷有功負載回路時的開斷電流。此負載可用電阻器和電抗器相并聯來表示。
3.11 閉環開斷電流
開斷閉環輸電線路，或與一臺或幾臺變壓器相并聯的變壓器(在這種回路中，開斷后負荷開關兩側回路仍然帶電，并且接線端子上呈現的電壓遠低于系統電壓)時的開斷電流。
3.12 電纜充電開斷電流
在空載情況下，開斷電纜回路時的開斷電流。
3.13 空載變壓器開斷電流
開斷空載變壓器回路時的開斷電流。
3.14 單個電容器組開斷電流
開斷與電源相連接的單個電容器組(不包括與被開斷的電容器組相鄰的其他電容器組)回路時的開斷電流。
3.15 背對背電容器組開斷電流
開斷與電源相連接的電容器組(包括與被開斷的電容器組相鄰的其他電容器組)回路時的開斷電流。
3.16 電容器組的關合涌流
當電源側接有相鄰的一個或幾個電容器組時，將電容器組回路關合到電源上去時出現的高頻高幅值電流。
注：涌流的頻率和幅值取決于電容器組之間的電容和電感數值。
4 產品分類
產品品種分類列于表1。
表 1
分類方式 按 用 途 按介質或滅弧方式 按安裝場所 按操作頻繁程度 按操作方式 按操動機構
種 類 1.通用負荷開關
2.專用負荷開關
3.特殊用途負荷開關 1.空氣
2.SF6
3.真空
4.油 1.戶外
2.戶內 1.一般
2.頻繁 1.三相同時操作
2.逐相操作 1.動力
2.人力貯能
5 技術要求
5.1 環境條件
按GB 11022第3章規定。
5.2 額定值
5.2.1 額定電壓
額定電壓按表2規定。
表 2 (kV)
額定電壓 3 6 10 35 63
最高電壓 3.5 6.9 11.5 40.5 691)
注：1)在我國東北地區的實際最高電壓為72.5kV。
5.2.2 額定電流
負荷開關額定電流是在規定回路條件下，能夠開斷的最大電流值。額定電流從下列值中選取：
10，16，31.5，50，100，200，400，630，1250，1600。
5.2.3 額定頻率
額定頻率為50Hz。
5.2.4 額定絕緣水平
按GB 11022第5.4條規定。
5.2.5 額定短時耐受電流(額定熱穩定電流)
按GB 11022第5.5條規定。
5.2.6 額定短路持續時間(額定熱穩定時間)
按GB 11022第5.6條規定。
5.2.7 額定峰值耐 受電流(額定動穩定電流)
按GB 11022第5.7條規定。
5.2.8 額定參數配合
通用負荷開關額定參數配合優先按表3選取，也可以用其他額定參數配合。
5.2.9 合閘、分閘機構以及輔助回路電源的額定電壓
按GB 11022第5.8條規定。
5.2.10 操作用壓縮空氣源的額定壓力
按GB 11022第5.9條規定。
表 3
額定電壓
(kV) 額定短時耐受電流
(kA)(有效值) 額 定 電 流(A)
3，6 1.6 100 — — — —
3.15 200 400
8 —
12.5 630
16 —
25 1250
10 3.15 100 200 — —
8 —
12.5 630
16 —
25 1250
35 3.15 100 200 — — —
8 — 400
12.5 630
16 —
25 1250
63 8 200 — —
12.5
16 630
25 —
31.5 12501)
注：1)額定電流大于1250A的參數配合待定（或由用戶與制造廠協商）。
5.2.11 接線端子額定靜拉力
對于要求承受顯著接線端子靜拉力的負荷開關，其接線端子靜拉力按GB 1985第4.13條規定。
對不承受顯著的接線端子靜拉力的負荷開關，毋需規定接線端子靜拉力。
5.2.12 通用負荷開關的開斷電流額定值
通用負荷開關的特點是具有下列額定開斷值：
a.額定閉環開斷電流等于額定電流；
b.額定有功負載開斷電流等于額定電流；
c.額定電纜充電開斷電流對于3～35kV等級為10A，對于63kV為25A，制造廠可以按R10系列選擇更高的值；
d.額定空載變壓器開斷電流對于3～35kV等級為額定容量1250kVA、63kV為額定容量5600kVA配電變壓器的空載電流。
額定開斷電流基于：
a.除了額定閉環開斷電流的恢復電壓等于最高電壓20%以外，給定的工頻恢復電壓等于額定電壓；
b.在短路情況下，除了額定閉環開斷電流的恢復電壓采用表4及圖1的規定值以外，在短路條件下電源回路的預期瞬態恢復電壓等于GB 1984額定值中所定的出線端故障時的額定瞬時恢復電壓值。
表 4
額定電壓U
(kV) 瞬態恢復電壓(峰值)uc
(kV) 時間坐標t3
(μs) 電壓上升率uc/t3
(V/μs)
3 1.2 109 11
6 2.4 104 23
10 4.0 148 27
35 14.0 330 42
63 19.0 350 54
注：首開相系數為1.5。
圖1 開斷閉環電流試驗的瞬態恢復電壓
5.2.13 專用負荷開關的額定值
專用負荷開關具有特定的額定值，最好應與通用負荷開關所采用的額定值等同。若規定其他的額定值，則應從R10系列選取。
5.2.14 特殊用途負荷開關的額定值
對特殊用途負荷開關不要求具有配合的額定值。但額定值應從R10系列選取。
5.2.15 電動機負荷開關額定值
a.正常運轉條件下的額定開斷電流等于額定電流。工頻恢復電壓等于額定電壓的20%。
b.除另有規定外，電動機制動情況下的額定開斷電流是額定電流的8倍。
工頻恢復電壓等于最高電壓。
5.2.16 額定單個電容器組開斷電流
額定單個電容器組開斷電流等于負荷開關的額定電流的0.8倍。
注：系數0.8考慮了電容器組電流的諧波分量。
5.2.17 額定背對背電容器組開斷電流
額定背對背電容器組開斷電流，是有一個或多個電容器組接到靠近被分斷的電容器組的負荷開關電源側，以致產生額定電容器組關合涌流的情況下，負荷開關在其最高電壓下，應能開斷的最大電容器組開斷電流。
5.2.18 額定電容器組關合涌流
額定電容器組關合涌流，是負荷開關在其最高電壓和適合于工作情況的涌流頻率下，應能關合的電流峰值。
對于具有額定背對背電容器組開斷電流的負荷開關，其額定電容器組關合涌流的要求是強制性的。
注：背對背電容器組的涌流頻率由產生涌流的回路等值串聯電容和電感值來確定。當電容器組配有6%～11%的限流電感時，涌流頻率為150～200Hz，沒有限流電感時，涌流頻率可能在2～30kHz范圍內。
當帶有串聯電感的大容量背對背電容器組，其涌流峰值可能達到額定短路關合電流值，甚至超過涌流產生的電動力及其關合過程的影響，有可能產生嚴重情況，特別是對油式負荷開關。
5.2.19 額定短路關合電流
各種負荷開關應當具有等于其額定峰值耐受電流的額定短路關合電流。
注：對于后面接限流熔斷器的負荷開關的短路電流額定值。可根據具有最高額定電流的組合熔斷器對短路電流數值和持續時間的限制作用進行選擇。
5.3 設計與結構
5.3.1 對負荷開關中液體和氣體介質的要求
按GB 11022第6.1及6.2條規定。
5.3.2 負荷開關的接線端子
按GB 5273的規定。
5.3.3 負荷開關的接地
按GB 11022第6.3條規定。
5.3.4 負荷開關的輔助設備
按GB 11022第6.6條規定。
5.3.5 負荷開關的合閘操作
5.3.5.1 動力合閘
按GB 11022第6.8.1條規定。
5.3.5.2 貯能合閘
按GB 11022第6.8.2條規定。
5.3.6 脫扣器操作
按GB 11022第6.9條規定。
5.3.7 低氣壓和高氣壓閉鎖裝置
按GB 11022第6.10條規定。
5.3.8 動觸頭系統的位置及其指示或信號裝置
5.3.8.1 定位要求
負荷開關及其操動機構應這樣設計，即由重力、振動、適度的沖擊或偶然觸及其操動機構聯桿所引起的力或電磁力，都不能使其脫離分閘或合閘位置。
負荷開關或其操動機構應設計得容許采取措施以防止誤操作。
5.3.8.2 位置的指示
位置的指示應能識別負荷開關的分閘和合閘位置。如果滿足下列條件之一，就認為達到要求：
a.負荷開關氣隙是可見的，隔離負荷開關隔離斷口是可見的。
b.每一動觸頭的位置用一可靠的指示裝置指明。
注：①可見的動觸頭可用作指示裝置。
②當一臺負荷開關所有的極都聯在一起作為一個整體時，允許使用一個公共的指示裝置。
5.3.8.3 信號用輔助觸頭
在動觸頭確實達到能完全承載額定電流、峰值耐受和短時耐受電流的位置之前，不應發出合閘位置信號。
在動觸頭的位置未達到使其間隙或隔離斷口至少為總間隙或總斷口距離的80%時，或未達到完全分閘的位置時，不應發出分閘位置信號。
5.3.9 銘牌
按表5要求。
表5
項 目 單 位 負荷開關 條件需要時注明
制 造 廠 — X —
型 號
系 列 號 (X)
額定電壓 kV X
額定電流 A
額定頻率 — (X)
額定雷電沖擊耐受電壓 kV X
額定短時耐受電流 kV
額定短路持續時間 s
有功負載條件下操作次數 — Y 不同于20時
額定電纜充電開斷電流 A 3～35高于10A時
63kV高于25A時
電動機制動情況下額定開斷
電流(僅對電動機負荷開關) 不同于倍8
額定電流時
額定短路關合電流 kA X —
額定六氟化硫氣體壓力 Mpa
負荷開關總重 kg
出廠編號 —
制造年月 —
注：X的標志是強制的；(X)的標志是非強制的；Y的標志受表5末欄支配。
5.3.10 各相的同期性要求 由動力或貯能操動機構同時操動的三相負荷開關的相間分閘不同期性應不大于5ms，合閘不同期性應不大于10ms。
5.3.11 排逸孔
負荷開關排逸孔的設置，應使排出物不致引起電擊穿，排出方向應不危及人身和電氣設備的安全。
5.3.12 對人力貯能機構操作件尺寸要求
按GB 1985第5.18條規定。
5.3.13 對動力操動機構在要求
按GB 1985第5.19條規定。
5.3.14 操動機構用操動工具的運動方向
按GB 11022第6.11條規定。
5.3.15 對隔離負荷開關的要求
應滿足GB 11022第5.4條規定。
5.3.16 互換性
同一型號的負荷開關及其操動機構的安裝尺寸應統一，各相同部件、易損件和備品備件應具有互換性。
5.3.17 負荷開關的密封
液、氣介質負荷開關的密封性能應在產品技術條件中作出規定。
5.3.18 負荷開關的防雨
帶殼體的戶外負荷開關和操動機構在淋雨
