高壓開關(guān)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的分類、選擇和應(yīng)用

張勐

摘 要：高壓開關(guān)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)種類繁多，已正式發(fā)布的國標(biāo)34個，機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)10個，標(biāo)準(zhǔn)號分布較分散，使用標(biāo)準(zhǔn)時查找困難；另外，還存在國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的差異性，更增加了使用的難度；本文對高壓開關(guān)設(shè)備的適用標(biāo)準(zhǔn)做了詳細(xì)的敘述和歸納，能有效地指導(dǎo)該行業(yè)技術(shù)人員更準(zhǔn)確地使用標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：高壓開關(guān)設(shè)備；標(biāo)準(zhǔn)；分類；選擇和應(yīng)用

高壓開關(guān)設(shè)備是3.6 kV及以上電壓高壓開關(guān)裝置以及它們和相關(guān)控制、測量、保護(hù)和調(diào)節(jié)設(shè)備的組合，也包括此類裝置和設(shè)備及相關(guān)的連接線、附件、外殼和支撐構(gòu)架的總裝；包括斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)等主要元件及這些元件或功能的組合，如氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備（Gas-insulated metal-enclosed switchgear，簡稱GIS）、緊湊型開關(guān)設(shè)備等。

高壓開關(guān)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的種類繁多，已正式發(fā)布的國標(biāo)34個，機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)10個，標(biāo)準(zhǔn)號分布較分散，使用標(biāo)準(zhǔn)時查找困難；另外，還存在國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的差異性，更增加了使用的難度。

本文對高壓開關(guān)設(shè)備的適用標(biāo)準(zhǔn)做了詳細(xì)的敘述和歸納，能有效地指導(dǎo)該行業(yè)技術(shù)人員更準(zhǔn)確地使用標(biāo)準(zhǔn)。

1 高壓開關(guān)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的組成

高壓開關(guān)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)按圖1的類別進(jìn)行歸納，基礎(chǔ)類標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品類標(biāo)準(zhǔn)（包括：元件類產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、成套類產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、配套件標(biāo)準(zhǔn)和其它）、試驗和方法標(biāo)準(zhǔn)按常用標(biāo)準(zhǔn)的順序逐一進(jìn)行分析闡述，為從業(yè)者學(xué)習(xí)和掌握高壓開關(guān)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)提供了基礎(chǔ)依據(jù)，按高壓開關(guān)設(shè)備的使用范圍對國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類，見圖1。

2 高壓開關(guān)設(shè)備基礎(chǔ)類標(biāo)準(zhǔn)

基礎(chǔ)類標(biāo)準(zhǔn)均是推薦性標(biāo)準(zhǔn)，包括：GB/T 2900.20-1994 和GB/T 11022-2011等。

《GB/T 2900.20-1994電工術(shù)語 高壓開關(guān)設(shè)備》是高壓開關(guān)設(shè)備的分類標(biāo)準(zhǔn)，包括高壓開關(guān)設(shè)備、開關(guān)部件、操作、特性參量、試驗及試驗設(shè)備等，適用于斷路器、重合器、分段器、負(fù)荷開關(guān)、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、接觸器、起動器、氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備、金屬封閉開關(guān)設(shè)備，不適用于熔斷器。

《GB/T 11022-2011高壓開關(guān)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的共用技術(shù)要求》是高壓開關(guān)設(shè)備的通用標(biāo)準(zhǔn)，除非在與特定類型開關(guān)設(shè)備有關(guān)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中另有規(guī)定，該標(biāo)準(zhǔn)適用于所有的高壓開關(guān)設(shè)備。對設(shè)備型式試驗：主回路及輔助和控制回路的絕緣試驗、無線電干擾電壓（r.i.v）試驗、主回路電阻的測量、溫升試驗、短時耐受電流和峰值耐受電流試驗、外殼防護(hù)等級驗證、密封試驗給出了規(guī)定。

3 高壓開關(guān)設(shè)備產(chǎn)品類標(biāo)準(zhǔn)

產(chǎn)品類標(biāo)準(zhǔn)多為推薦性標(biāo)準(zhǔn)，也有強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，主要元件類產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)包括：GB 1984-2014、GB 1985-2014和GB/T 4109-2008等；成套類產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)為：GB 7674-2008和GB 28525-2012；配套件和其它標(biāo)準(zhǔn)為：GB/T 28819-2012和GB 25081-2010等。

3.1 高壓開關(guān)設(shè)備元件類產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)

《GB 1984-2014高壓交流斷路器》是強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，斷路器在電力系統(tǒng)中起著關(guān)鍵作用，因此，該標(biāo)準(zhǔn)也為高壓開關(guān)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)體系的主要標(biāo)準(zhǔn)。斷路器按結(jié)構(gòu)型式分為：落地罐式斷路器、外殼帶電的斷路器，按絕緣介質(zhì)分為：空氣斷路器、油斷路器、真空斷路器、六氟化硫斷路器和壓縮空氣斷路器。目前市場中運行的斷路器主要是真空斷路器和六氟化硫斷路器。

《GB 1985-2014高壓交流隔離開關(guān)和接地開關(guān)》是高壓開關(guān)設(shè)備的元件標(biāo)準(zhǔn)，適用于設(shè)計安裝在戶內(nèi)和戶外，且運行在頻率50Hz、標(biāo)稱電壓3 000V及以上的系統(tǒng)中，端子是封閉的和敞開的交流隔離開關(guān)和接地開關(guān)。

《GB/T 4109-2008交流電壓高于1 000V的絕緣套管》是高壓開關(guān)設(shè)備的元件標(biāo)準(zhǔn)，適用于設(shè)備最高電壓高于1 000V、頻率15Hz～60Hz三相交流系統(tǒng)中的電器、變壓器、開關(guān)等電力設(shè)備和裝置中使用的套管。

3.2 高壓開關(guān)設(shè)備元件類產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)

《GB 7674-2008額定電壓72.5 kV及以上氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備》是高壓開關(guān)設(shè)備的產(chǎn)品專用標(biāo)準(zhǔn)，GIS是目前國內(nèi)外主流產(chǎn)品，是指全部或部分地采用高絕緣性能氣體（主要為SF6），而不是采用處于大氣壓下的空氣作為絕緣介質(zhì)的金屬封閉開關(guān)設(shè)備。它由斷路器、隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、接地開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器、套管或電纜終端，以及母線等元件相互直接聯(lián)結(jié)在一起而構(gòu)成。

《GB 28525-2012額定電壓72.5 kV及以上緊湊型成套開關(guān)設(shè)備》是高壓開關(guān)設(shè)備的產(chǎn)品專用標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)適用于至少有一臺開關(guān)裝置直接和一臺或多臺其它裝置連接、或者與其共享元件以使得各分立裝置之間的功能相互作用的緊湊型成套開關(guān)設(shè)備。該標(biāo)準(zhǔn)與GB 7674-2008相似其除引用GB/T 11022-2011的使用要求外，如果分立裝置沒有單獨進(jìn)行過型式試驗，可以在緊湊型成套開關(guān)設(shè)備中按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行型式試驗。

3.3 高壓開關(guān)設(shè)備配套件和其它產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)

高壓開關(guān)設(shè)備配套件和其它標(biāo)準(zhǔn)，包括：GB/T 28819-2012和GB 25081-2010等。

《GB/T 28819-2012充氣高壓開關(guān)設(shè)備用鋁合金外殼》是高壓開關(guān)設(shè)備的配套件標(biāo)準(zhǔn)，適用于充有壓縮的干燥空氣、惰性氣體如六氟化硫或氮氣或這些氣體的混合氣體的戶外、戶內(nèi)安裝的高壓開關(guān)設(shè)備的鋁合金外殼，高壓開關(guān)設(shè)備的額定電壓：

—— 3.6kV～40.5kV且充氣隔室的設(shè)計壓力大于0.3 MPa（20℃時，表壓）；

—— 72.5 kV及以上。

《GB 25081-2010高壓帶電顯示裝置（VPIS）》為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，是高壓開關(guān)設(shè)備的產(chǎn)品用部件標(biāo)準(zhǔn)，適用于標(biāo)稱電壓3 kV及以上，頻率50 Hz的電力系統(tǒng)中運行的戶內(nèi)和戶外高壓電氣設(shè)備所使用的帶電顯示裝置，帶電顯示裝置用于向運行人員提供高壓電氣設(shè)備安裝處主回路電壓狀態(tài)的信息。

4 高壓開關(guān)設(shè)備試驗和方法類標(biāo)準(zhǔn)

高壓開關(guān)設(shè)備試驗和方法類標(biāo)準(zhǔn)，包括：GB 311系列、GB/T 7354-2003、GB/T 4585-2004和GB 4208-2008等。

《GB 311系列 絕緣配合》是電器設(shè)備的設(shè)計及試驗標(biāo)準(zhǔn)，適用于設(shè)備最高電壓在1kV以上的三相交流系統(tǒng)，規(guī)定了這些系統(tǒng)中的高壓輸變電設(shè)備和設(shè)施的相對地絕緣、相間絕緣和縱絕緣的額定耐受電壓的選擇原則。盡管該標(biāo)準(zhǔn)的也適用于輸電線路的絕緣配合，但其耐受電壓值可以與標(biāo)準(zhǔn)額定耐受電壓不同。

《GB/T 7354-2003局部放電測量》是電器設(shè)備的試驗標(biāo)準(zhǔn)，適用于系統(tǒng)頻率為400 Hz及以下的交流電壓試驗或直流電壓試驗時產(chǎn)生的局部放電測量。該標(biāo)準(zhǔn)給出了局部放電、有關(guān)被測參量的定義，規(guī)定了試驗回路和測量回路，規(guī)定了通用的模擬及數(shù)字測量方法，給出了校準(zhǔn)方法及對校準(zhǔn)儀器的要求，給出了試驗程序，給出了區(qū)分局部放電和外界干擾的準(zhǔn)則。

《GB/T 4585-2004交流系統(tǒng)用高壓絕緣子的人工污穢試驗》是絕緣子的試驗標(biāo)準(zhǔn)，適用于系統(tǒng)最高電壓1kV～765kV范圍內(nèi)的交流系統(tǒng)用戶外和暴露在污穢大氣中的瓷和玻璃絕緣子的工頻耐受特性的測定。這些試驗不能直接應(yīng)用于涂油絕緣子和特殊型式的絕緣子（具有半導(dǎo)電釉的絕緣子或覆蓋有任何有機(jī)絕緣材料的絕緣子）。

《GB 4208-2008外殼防護(hù)等級（IP代碼）》是電器設(shè)備的試驗標(biāo)準(zhǔn)，適用于額定電壓不超過72.5 kV，借助外殼防護(hù)的電氣設(shè)備的防護(hù)分級。規(guī)定了電氣設(shè)備：防止人體接近殼內(nèi)危險部件、防止固體異物進(jìn)入殼內(nèi)設(shè)備、防止由于水進(jìn)入殼內(nèi)對設(shè)備造成有害影響的產(chǎn)品需按該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗證試驗。

5 高壓開關(guān)設(shè)備使用標(biāo)準(zhǔn)的選擇原則

GIS中使用的套管進(jìn)行人工污穢試驗試驗對標(biāo)準(zhǔn)的選擇，先確定套管作為元件所使用的標(biāo)準(zhǔn)，按GB/T 4109-2008的要求確定其進(jìn)行的試驗項目；GIS中的套管需要按GB 7674-2008要求進(jìn)行考慮，最終確定需進(jìn)行的試驗項目；進(jìn)行試驗時還需確定試驗方法，應(yīng)按GB 7674-2008標(biāo)準(zhǔn)6.2.8的要求進(jìn)行試驗，其引用標(biāo)準(zhǔn)“GB/T 11022-2011的6.2.9僅適用于戶外套管?！?，GB/T 11022-2011的6.2.9要求“如果絕緣子滿足GB/T 26218系列標(biāo)準(zhǔn)的要求，則開關(guān)設(shè)備不需要進(jìn)行人工污穢試驗。”，“如果絕緣子不滿足GB/T 26218系列標(biāo)準(zhǔn)的要求，應(yīng)按GB/T 4585-2004用額定電壓和GB/T 26218系列標(biāo)準(zhǔn)中給出的應(yīng)用系數(shù)進(jìn)行人工污穢試驗。”我公司產(chǎn)品通常選擇套管均采用GB/T 26218系列標(biāo)準(zhǔn)；因此，只要按GB/T 26218系列標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選擇的套管無需進(jìn)行人工污穢試驗。

空氣中使用的隔離開關(guān)進(jìn)行小容性電流開合試驗對標(biāo)準(zhǔn)的選擇，先確定隔離開關(guān)作為元件所使用的標(biāo)準(zhǔn)，按GB 1985-2014的要求進(jìn)行考慮，確定進(jìn)行的試驗項目；試驗時還需確定試驗方法標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行小容性電流開合試驗，應(yīng)按GB 1985-2014標(biāo)準(zhǔn)6.108的要求進(jìn)行試驗，“對于空氣絕緣的隔離開關(guān)，試驗要求的細(xì)節(jié)在附錄H中給出?！保戒汬為規(guī)范性附錄“額定電壓126 kV及以上空氣絕緣隔離開關(guān)的容性電流開合能力”，因此，其開合試驗按受試隔離開關(guān)的布置、試驗回路和隔離開關(guān)的接地、試驗頻率、試驗電壓、試驗電流和試驗回路等要求進(jìn)行試驗。

6 結(jié)論

通過對高壓開關(guān)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類、范圍簡介和標(biāo)準(zhǔn)的選擇及應(yīng)用，給高壓開關(guān)設(shè)備業(yè)內(nèi)技術(shù)人員使用標(biāo)準(zhǔn)指明了方向，為技術(shù)人員更準(zhǔn)確地選用所屬標(biāo)準(zhǔn)節(jié)約了時間，更好地為產(chǎn)品設(shè)計和產(chǎn)品試驗帶來質(zhì)量的提升。