中華人民共和國(guó)國(guó)家
3～63kV交流高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān) GB 3804-90
代替 GB 3804-88
A.C.high voltages for rated voltages from 3kV to 63kV
國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局1990-11-06批準(zhǔn) 1991-06-01實(shí)施
1 主題內(nèi)容與適用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了交流高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)負(fù)荷開(kāi)關(guān))的術(shù)語(yǔ)、產(chǎn)品分類(lèi)、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、貯存等方面的要求。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于額定電壓為3～63kV，額定頻率為50Hz的戶(hù)內(nèi)、戶(hù)外三相交流電力系統(tǒng)中配電用的負(fù)荷開(kāi)關(guān)及其操動(dòng)機(jī)構(gòu)和輔助設(shè)備。
2 引用標(biāo)準(zhǔn)
GB763 交流高壓電器在長(zhǎng)期工作時(shí)的發(fā)熱
GB1984 交流高壓斷路器
GB1985 交流高壓隔離開(kāi)關(guān)和接地開(kāi)關(guān)
GB2706 交流高壓電器動(dòng)熱穩(wěn)定試驗(yàn)方法
GB3309 高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備常溫下的機(jī)械試驗(yàn)
GB5273 變壓器、高壓電器和套管的接線(xiàn)端子
GB7354 局部放電測(cè)量
GB7675 交流高壓斷路器的開(kāi)合電容器組試驗(yàn)
GB11022 高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備通用技術(shù)條件
3 術(shù)語(yǔ)
3.1 負(fù)荷開(kāi)關(guān)
能夠在正常電路條件(也可以在規(guī)定的過(guò)載運(yùn)行條件)下關(guān)合、承載和開(kāi)斷電流以及在規(guī)定的異常回路條件(例如短路)下，按規(guī)定的時(shí)間承載電流的開(kāi)關(guān)裝置。
3.2 通用負(fù)荷開(kāi)關(guān)
能夠進(jìn)行配電系統(tǒng)中正常發(fā)生的直到其額定開(kāi)斷電流的所有關(guān)合和開(kāi)斷操作以及能承載和關(guān)合短路電流的負(fù)荷開(kāi)關(guān)。
3.3 專(zhuān)用負(fù)荷開(kāi)關(guān)
具有通用負(fù)荷開(kāi)關(guān)的一種或幾種，但非全部功能的負(fù)荷開(kāi)關(guān)。
3.4 特殊用途負(fù)荷開(kāi)關(guān)
適宜于作為除了對(duì)通用負(fù)荷開(kāi)關(guān)規(guī)定的開(kāi)合要求以外的負(fù)荷開(kāi)關(guān)。例如：電動(dòng)機(jī)負(fù)荷開(kāi)關(guān)、單個(gè)和背對(duì)背電容器組負(fù)荷開(kāi)關(guān)、頻繁操作負(fù)荷開(kāi)關(guān)、隔離負(fù)荷開(kāi)關(guān)等。
3.5 隔離負(fù)荷開(kāi)關(guān)
在分閘位置，能滿(mǎn)足對(duì)隔離開(kāi)關(guān)規(guī)定的隔離要求的負(fù)荷開(kāi)關(guān)。
3.6 頻繁操作負(fù)荷開(kāi)關(guān)
能夠開(kāi)合規(guī)定操作頻率高于連續(xù)供配電系統(tǒng)中所需操作頻率的一種負(fù)荷開(kāi)關(guān)。
3.7 電動(dòng)機(jī)負(fù)荷開(kāi)關(guān)
指定用于開(kāi)合穩(wěn)定狀態(tài)和制動(dòng)條件下電動(dòng)機(jī)的特殊用途負(fù)荷開(kāi)關(guān)。
3.8 單個(gè)電容器組負(fù)荷開(kāi)關(guān)
指定用于開(kāi)合充電電流直到等于其額定單個(gè)電容器組開(kāi)斷電流的單個(gè)電容器組的一種特殊用途負(fù)荷開(kāi)關(guān)。
3.9 背對(duì)背電容器組負(fù)荷開(kāi)關(guān)
指定用于在一個(gè)或多個(gè)電容器組接到母線(xiàn)或負(fù)荷開(kāi)關(guān)的電源側(cè)的情況下，開(kāi)斷電容器組充電電流直到等于其額定背對(duì)背電容器組開(kāi)斷電流的一種特殊用途負(fù)荷開(kāi)關(guān)。這種負(fù)荷開(kāi)關(guān)應(yīng)能關(guān)合直到等于其額定電容器組關(guān)合涌流的相應(yīng)涌流。
3.10 有功負(fù)載開(kāi)斷電流
分?jǐn)嘤泄ω?fù)載回路時(shí)的開(kāi)斷電流。此負(fù)載可用電阻器和電抗器相并聯(lián)來(lái)表示。
3.11 閉環(huán)開(kāi)斷電流
開(kāi)斷閉環(huán)輸電線(xiàn)路，或與一臺(tái)或幾臺(tái)變壓器相并聯(lián)的變壓器(在這種回路中，開(kāi)斷后負(fù)荷開(kāi)關(guān)兩側(cè)回路仍然帶電，并且接線(xiàn)端子上呈現(xiàn)的電壓遠(yuǎn)低于系統(tǒng)電壓)時(shí)的開(kāi)斷電流。
3.12 電纜充電開(kāi)斷電流
在空載情況下，開(kāi)斷電纜回路時(shí)的開(kāi)斷電流。
3.13 空載變壓器開(kāi)斷電流
開(kāi)斷空載變壓器回路時(shí)的開(kāi)斷電流。
3.14 單個(gè)電容器組開(kāi)斷電流
開(kāi)斷與電源相連接的單個(gè)電容器組(不包括與被開(kāi)斷的電容器組相鄰的其他電容器組)回路時(shí)的開(kāi)斷電流。
3.15 背對(duì)背電容器組開(kāi)斷電流
開(kāi)斷與電源相連接的電容器組(包括與被開(kāi)斷的電容器組相鄰的其他電容器組)回路時(shí)的開(kāi)斷電流。
3.16 電容器組的關(guān)合涌流
當(dāng)電源側(cè)接有相鄰的一個(gè)或幾個(gè)電容器組時(shí)，將電容器組回路關(guān)合到電源上去時(shí)出現(xiàn)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(shù)值。
4 產(chǎn)品分類(lèi)
產(chǎn)品品種分類(lèi)列于表1。
表 1
分類(lèi)方式 按 用 途 按介質(zhì)或滅弧方式 按安裝場(chǎng)所 按操作頻繁程度 按操作方式 按操動(dòng)機(jī)構(gòu)
種 類(lèi) 1.通用負(fù)荷開(kāi)關(guān)
2.專(zhuān)用負(fù)荷開(kāi)關(guān)
3.特殊用途負(fù)荷開(kāi)關(guān) 1.空氣
2.SF6
3.真空
4.油 1.戶(hù)外
2.戶(hù)內(nèi) 1.一般
2.頻繁 1.三相同時(shí)操作
2.逐相操作 1.動(dòng)力
2.人力貯能
5 技術(shù)要求
5.1 環(huán)境條件
按GB 11022第3章規(guī)定。
5.2 額定值
5.2.1 額定電壓
額定電壓按表2規(guī)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(guó)東北地區(qū)的實(shí)際最高電壓為72.5kV。
5.2.2 額定電流
負(fù)荷開(kāi)關(guān)額定電流是在規(guī)定回路條件下，能夠開(kāi)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(guī)定。
5.2.5 額定短時(shí)耐受電流(額定熱穩(wěn)定電流)
按GB 11022第5.5條規(guī)定。
5.2.6 額定短路持續(xù)時(shí)間(額定熱穩(wěn)定時(shí)間)
按GB 11022第5.6條規(guī)定。
5.2.7 額定峰值耐 受電流(額定動(dòng)穩(wěn)定電流)
按GB 11022第5.7條規(guī)定。
5.2.8 額定參數(shù)配合
通用負(fù)荷開(kāi)關(guān)額定參數(shù)配合優(yōu)先按表3選取，也可以用其他額定參數(shù)配合。
5.2.9 合閘、分閘機(jī)構(gòu)以及輔助回路電源的額定電壓
按GB 11022第5.8條規(guī)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(guī)定。
表 3
額定電壓
(kV) 額定短時(shí)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(shù)配合待定（或由用戶(hù)與制造廠協(xié)商）。
5.2.11 接線(xiàn)端子額定靜拉力
對(duì)于要求承受顯著接線(xiàn)端子靜拉力的負(fù)荷開(kāi)關(guān)，其接線(xiàn)端子靜拉力按GB 1985第4.13條規(guī)定。
對(duì)不承受顯著的接線(xiàn)端子靜拉力的負(fù)荷開(kāi)關(guān)，毋需規(guī)定接線(xiàn)端子靜拉力。
5.2.12 通用負(fù)荷開(kāi)關(guān)的開(kāi)斷電流額定值
通用負(fù)荷開(kāi)關(guān)的特點(diǎn)是具有下列額定開(kāi)斷值：
a.額定閉環(huán)開(kāi)斷電流等于額定電流；
b.額定有功負(fù)載開(kāi)斷電流等于額定電流；
c.額定電纜充電開(kāi)斷電流對(duì)于3～35kV等級(jí)為10A，對(duì)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(kāi)斷電流對(duì)于3～35kV等級(jí)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(kāi)斷電流基于：
a.除了額定閉環(huán)開(kāi)斷電流的恢復(fù)電壓等于最高電壓20%以外，給定的工頻恢復(fù)電壓等于額定電壓；
b.在短路情況下，除了額定閉環(huán)開(kāi)斷電流的恢復(fù)電壓采用表4及圖1的規(guī)定值以外，在短路條件下電源回路的預(yù)期瞬態(tài)恢復(fù)電壓等于GB 1984額定值中所定的出線(xiàn)端故障時(shí)的額定瞬時(shí)恢復(fù)電壓值。
表 4
額定電壓U
(kV) 瞬態(tài)恢復(fù)電壓(峰值)uc
(kV) 時(shí)間坐標(biāo)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(kāi)相系數(shù)為1.5。
圖1 開(kāi)斷閉環(huán)電流試驗(yàn)的瞬態(tài)恢復(fù)電壓
5.2.13 專(zhuān)用負(fù)荷開(kāi)關(guān)的額定值
專(zhuān)用負(fù)荷開(kāi)關(guān)具有特定的額定值，最好應(yīng)與通用負(fù)荷開(kāi)關(guān)所采用的額定值等同。若規(guī)定其他的額定值，則應(yīng)從R10系列選取。
5.2.14 特殊用途負(fù)荷開(kāi)關(guān)的額定值
對(duì)特殊用途負(fù)荷開(kāi)關(guān)不要求具有配合的額定值。但額定值應(yīng)從R10系列選取。
5.2.15 電動(dòng)機(jī)負(fù)荷開(kāi)關(guān)額定值
a.正常運(yùn)轉(zhuǎn)條件下的額定開(kāi)斷電流等于額定電流。工頻恢復(fù)電壓等于額定電壓的20%。
b.除另有規(guī)定外，電動(dòng)機(jī)制動(dòng)情況下的額定開(kāi)斷電流是額定電流的8倍。
工頻恢復(fù)電壓等于最高電壓。
5.2.16 額定單個(gè)電容器組開(kāi)斷電流
額定單個(gè)電容器組開(kāi)斷電流等于負(fù)荷開(kāi)關(guān)的額定電流的0.8倍。
注：系數(shù)0.8考慮了電容器組電流的諧波分量。
5.2.17 額定背對(duì)背電容器組開(kāi)斷電流
額定背對(duì)背電容器組開(kāi)斷電流，是有一個(gè)或多個(gè)電容器組接到靠近被分?jǐn)嗟碾娙萜鹘M的負(fù)荷開(kāi)關(guān)電源側(cè)，以致產(chǎn)生額定電容器組關(guān)合涌流的情況下，負(fù)荷開(kāi)關(guān)在其最高電壓下，應(yīng)能開(kāi)斷的最大電容器組開(kāi)斷電流。
5.2.18 額定電容器組關(guān)合涌流
額定電容器組關(guān)合涌流，是負(fù)荷開(kāi)關(guān)在其最高電壓和適合于工作情況的涌流頻率下，應(yīng)能關(guān)合的電流峰值。
對(duì)于具有額定背對(duì)背電容器組開(kāi)斷電流的負(fù)荷開(kāi)關(guān)，其額定電容器組關(guān)合涌流的要求是強(qiáng)制性的。
注：背對(duì)背電容器組的涌流頻率由產(chǎn)生涌流的回路等值串聯(lián)電容和電感值來(lái)確定。當(dāng)電容器組配有6%～11%的限流電感時(shí)，涌流頻率為150～200Hz，沒(méi)有限流電感時(shí)，涌流頻率可能在2～30kHz范圍內(nèi)。
當(dāng)帶有串聯(lián)電感的大容量背對(duì)背電容器組，其涌流峰值可能達(dá)到額定短路關(guān)合電流值，甚至超過(guò)涌流產(chǎn)生的電動(dòng)力及其關(guān)合過(guò)程的影響，有可能產(chǎn)生嚴(yán)重情況，特別是對(duì)油式負(fù)荷開(kāi)關(guān)。
5.2.19 額定短路關(guān)合電流
各種負(fù)荷開(kāi)關(guān)應(yīng)當(dāng)具有等于其額定峰值耐受電流的額定短路關(guān)合電流。
注：對(duì)于后面接限流熔斷器的負(fù)荷開(kāi)關(guān)的短路電流額定值。可根據(jù)具有最高額定電流的組合熔斷器對(duì)短路電流數(shù)值和持續(xù)時(shí)間的限制作用進(jìn)行選擇。
5.3 設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)
5.3.1 對(duì)負(fù)荷開(kāi)關(guān)中液體和氣體介質(zhì)的要求
按GB 11022第6.1及6.2條規(guī)定。
5.3.2 負(fù)荷開(kāi)關(guān)的接線(xiàn)端子
按GB 5273的規(guī)定。
5.3.3 負(fù)荷開(kāi)關(guān)的接地
按GB 11022第6.3條規(guī)定。
5.3.4 負(fù)荷開(kāi)關(guān)的輔助設(shè)備
按GB 11022第6.6條規(guī)定。
5.3.5 負(fù)荷開(kāi)關(guān)的合閘操作
5.3.5.1 動(dòng)力合閘
按GB 11022第6.8.1條規(guī)定。
5.3.5.2 貯能合閘
按GB 11022第6.8.2條規(guī)定。
5.3.6 脫扣器操作
按GB 11022第6.9條規(guī)定。
5.3.7 低氣壓和高氣壓閉鎖裝置
按GB 11022第6.10條規(guī)定。
5.3.8 動(dòng)觸頭系統(tǒng)的位置及其指示或信號(hào)裝置
5.3.8.1 定位要求
負(fù)荷開(kāi)關(guān)及其操動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)這樣設(shè)計(jì)，即由重力、振動(dòng)、適度的沖擊或偶然觸及其操動(dòng)機(jī)構(gòu)聯(lián)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(fù)荷開(kāi)關(guān)或其操動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)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(yīng)能識(shí)別負(fù)荷開(kāi)關(guān)的分閘和合閘位置。如果滿(mǎn)足下列條件之一，就認(rèn)為達(dá)到要求：
a.負(fù)荷開(kāi)關(guān)氣隙是可見(jiàn)的，隔離負(fù)荷開(kāi)關(guān)隔離斷口是可見(jiàn)的。
b.每一動(dòng)觸頭的位置用一可靠的指示裝置指明。
注：①可見(jiàn)的動(dòng)觸頭可用作指示裝置。
②當(dāng)一臺(tái)負(fù)荷開(kāi)關(guān)所有的極都聯(lián)在一起作為一個(gè)整體時(shí)，允許使用一個(gè)公共的指示裝置。
5.3.8.3 信號(hào)用輔助觸頭
在動(dòng)觸頭確實(shí)達(dá)到能完全承載額定電流、峰值耐受和短時(shí)耐受電流的位置之前，不應(yīng)發(fā)出合閘位置信號(hào)。
在動(dòng)觸頭的位置未達(dá)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(shí)，或未達(dá)到完全分閘的位置時(shí)，不應(yīng)發(fā)出分閘位置信號(hào)。
5.3.9 銘牌
按表5要求。
表5
項(xiàng) 目 單 位 負(fù)荷開(kāi)關(guān) 條件需要時(shí)注明
制 造 廠 — X —
型 號(hào)
系 列 號(hào) (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(shí)耐受電流 kV
額定短路持續(xù)時(shí)間 s
有功負(fù)載條件下操作次數(shù) — Y 不同于20時(shí)
額定電纜充電開(kāi)斷電流 A 3～35高于10A時(shí)
63kV高于25A時(shí)
電動(dòng)機(jī)制動(dòng)情況下額定開(kāi)斷
電流(僅對(duì)電動(dòng)機(jī)負(fù)荷開(kāi)關(guān)) 不同于倍8
額定電流時(shí)
額定短路關(guān)合電流 kA X —
額定六氟化硫氣體壓力 Mpa
負(fù)荷開(kāi)關(guān)總重 kg
出廠編號(hào) —
制造年月 —
注：X的標(biāo)志是強(qiáng)制的；(X)的標(biāo)志是非強(qiáng)制的；Y的標(biāo)志受表5末欄支配。
5.3.10 各相的同期性要求 由動(dòng)力或貯能操動(dòng)機(jī)構(gòu)同時(shí)操動(dòng)的三相負(fù)荷開(kāi)關(guān)的相間分閘不同期性應(yīng)不大于5ms，合閘不同期性應(yīng)不大于10ms。
5.3.11 排逸孔
負(fù)荷開(kāi)關(guān)排逸孔的設(shè)置，應(yīng)使排出物不致引起電擊穿，排出方向應(yīng)不危及人身和電氣設(shè)備的安全。
5.3.12 對(duì)人力貯能機(jī)構(gòu)操作件尺寸要求
按GB 1985第5.18條規(guī)定。
5.3.13 對(duì)動(dòng)力操動(dòng)機(jī)構(gòu)在要求
按GB 1985第5.19條規(guī)定。
5.3.14 操動(dòng)機(jī)構(gòu)用操動(dòng)工具的運(yùn)動(dòng)方向
按GB 11022第6.11條規(guī)定。
5.3.15 對(duì)隔離負(fù)荷開(kāi)關(guān)的要求
應(yīng)滿(mǎn)足GB 11022第5.4條規(guī)定。
5.3.16 互換性
同一型號(hào)的負(fù)荷開(kāi)關(guān)及其操動(dòng)機(jī)構(gòu)的安裝尺寸應(yīng)統(tǒng)一，各相同部件、易損件和備品備件應(yīng)具有互換性。
5.3.17 負(fù)荷開(kāi)關(guān)的密封
液、氣介質(zhì)負(fù)荷開(kāi)關(guān)的密封性能應(yīng)在產(chǎn)品技術(shù)條件中作出規(guī)定。
5.3.18 負(fù)荷開(kāi)關(guān)的防雨
帶殼體的戶(hù)外負(fù)荷開(kāi)關(guān)和操動(dòng)機(jī)構(gòu)在淋雨
