標(biāo)準(zhǔn)化低壓開關(guān)柜試驗(yàn)方法淺析

沈志達(dá)

（天津電氣科學(xué)研究院有限公司，天津 300300）

1 SLVA設(shè)計(jì)規(guī)范和檢測(cè)規(guī)范簡(jiǎn)介

《低壓開關(guān)柜標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方案》分為設(shè)計(jì)規(guī)范和檢測(cè)規(guī)范，在檢測(cè)規(guī)范中，結(jié)合了相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和 CCC認(rèn)證要求，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化低壓開關(guān)柜（國家電網(wǎng)有限公司將標(biāo)準(zhǔn)化低壓開關(guān)柜產(chǎn)品名稱代號(hào)設(shè)定為“SLVA”，SLVA為Standardized Low-Voltage Assemblies的首字母組合，以下簡(jiǎn)稱“SLVA低壓開關(guān)柜”）各項(xiàng)試驗(yàn)進(jìn)行了全面、嚴(yán)格、細(xì)致的規(guī)范，統(tǒng)一了試驗(yàn)指標(biāo)、試驗(yàn)方法及判定依據(jù)，進(jìn)一步加強(qiáng)了對(duì)SLVA低壓開關(guān)柜生產(chǎn)工藝、組部件/原材料的質(zhì)量控制，為設(shè)備的安全可靠運(yùn)行奠定了良好基礎(chǔ)。本文介紹了SLVA低壓開關(guān)柜入網(wǎng)專項(xiàng)試驗(yàn)的試驗(yàn)檢測(cè)要求、與CCC認(rèn)證的區(qū)別差異和相應(yīng)的解決辦法。

2 試驗(yàn)項(xiàng)目分析

《低壓開關(guān)柜標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方案》中規(guī)定SLVA低壓開關(guān)柜的試驗(yàn)類別包括出廠試驗(yàn)、型式試驗(yàn)和入網(wǎng)專項(xiàng)試驗(yàn)。其中型式試驗(yàn)項(xiàng)目即為認(rèn)證類試驗(yàn)項(xiàng)目，依據(jù)GB/T 7251.1、GB/T 7251.12規(guī)定的試驗(yàn)項(xiàng)目出具相應(yīng)的試驗(yàn)報(bào)告。入網(wǎng)專項(xiàng)試驗(yàn)即為國家電網(wǎng)有限公司要求的試驗(yàn)項(xiàng)目，應(yīng)依據(jù)《低壓開關(guān)柜標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方案》表9-1出具相應(yīng)的試驗(yàn)報(bào)告。入網(wǎng)專項(xiàng)試驗(yàn)和型式試驗(yàn)在項(xiàng)目上有部分交叉重疊，但又有明顯的區(qū)別和差異，下面對(duì)入網(wǎng)專項(xiàng)試驗(yàn)的試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行詳細(xì)分析。

2.1 標(biāo)志試驗(yàn)

本項(xiàng)試驗(yàn)主要對(duì)SLVA低壓開關(guān)柜的銘牌、插排框和二維碼內(nèi)容及要求有如下考核：

（1）.SLVA低壓開關(guān)柜的銘牌宜采用厚度≥0.6mm的304亞光不銹鋼材質(zhì)制作，尺寸為200mm×124mm。

（2）銘牌上應(yīng)至少標(biāo)明以下內(nèi)容：執(zhí)行的主要標(biāo)準(zhǔn)號(hào)，制造廠名稱和商標(biāo)，型號(hào)、產(chǎn)品名稱和出廠編號(hào)，使用參數(shù)（額定電壓、額定電流、絕緣電壓、頻率等），防護(hù)等級(jí)以及出廠日期等內(nèi)容。

（3）銘牌的右側(cè)應(yīng)設(shè)有二維碼，二維碼圖形深度不低于0.3mm，選用抗紫外線油墨填充，標(biāo)簽表面應(yīng)采用丙烯酸清漆封裝，清漆厚度不低于10μm。二維碼尺寸宜采用67mm×67mm。二維碼格式應(yīng)符合規(guī)范要求。

（4）銘牌宜采用激光雕刻或硫酸蝕刻工藝制作，銘牌應(yīng)滿足10年以上使用壽命。

（5）銘牌示意圖見圖1。

圖1 銘牌示意圖

（6）銘牌中的RFID格式及編制方法應(yīng)符合國家電網(wǎng)有限公司相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求。

需要注意的是，在樣機(jī)初始送樣進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，銘牌中不應(yīng)有CCC標(biāo)識(shí)，應(yīng)在型式試驗(yàn)獲證后才可標(biāo)注。

2.2 布線、操作性能和尺寸檢查

本項(xiàng)試驗(yàn)主要從以下三個(gè)方面進(jìn)行檢查：

（1）元器件選擇及安裝檢査

設(shè)備內(nèi)裝的元器件應(yīng)符合其自身的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，開關(guān)器件和元件的組合應(yīng)滿足GB／T7251.1-2013中10.6的要求，內(nèi)部電路和連接應(yīng)滿足GB／T 7251.1-2013中10.7的要求。

元器件的額定電壓、額定絕緣電壓、機(jī)械壽命、接通和分?jǐn)嗄芰?、額定短路耐受強(qiáng)度等技術(shù)參數(shù)應(yīng)符合5.5和5.6的規(guī)定。

安裝在同一支架（安裝板、安裝框架）上的電器元件和外接導(dǎo)線的端子布置應(yīng)使其在安裝、接線、維修和更換時(shí)易于接近。尤其是外部接線端子裝在裝置基礎(chǔ)面上方至少0.2m（不包括保護(hù)導(dǎo)體端子和中性導(dǎo)體端子），并且端子的安裝應(yīng)使電纜易與其進(jìn)行連接。

由操作人員觀察的指示儀表不應(yīng)安裝在高于設(shè)備基礎(chǔ)面2m處。操作器手柄、按鈕等，應(yīng)安裝在易于操作的高度上，其中心線應(yīng)在成套設(shè)備基礎(chǔ)面上0.2m～2m之間。

對(duì)于抽屜式結(jié)構(gòu)，宜選用金屬材質(zhì)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

在型式試驗(yàn)報(bào)告中，GB/T7251.1-2013中10.6規(guī)定，外部接線端子裝在裝置基礎(chǔ)面上方至少0.2m（不包括保護(hù)導(dǎo)體的端子），中性導(dǎo)體端子應(yīng)裝在裝置基礎(chǔ)面上方至少0.2m處。此處《低壓開關(guān)柜標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方案》與國標(biāo)規(guī)定有所不同，我們?cè)谶M(jìn)行型式試驗(yàn)認(rèn)證時(shí)，認(rèn)為中性導(dǎo)體端子位置是成套設(shè)備制造商與用戶之間的專有協(xié)議。

（2）母線與絕緣導(dǎo)線檢査

SLVA低壓開關(guān)柜中使用的銅母線材質(zhì)應(yīng)為T2，型號(hào)為TMY，其尺寸公差等要求符合GB/T 5585.1-2018的規(guī)定，銅母線截面形狀采用全圓邊。水平母線及分支母線搭接部分應(yīng)鍍錫，應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)熱縮套管、硫化或環(huán)氧樹脂玻璃布浸汁纏繞等工藝對(duì)各相母線進(jìn)行絕緣處理。

母線相序標(biāo)識(shí)采用防脫落、堅(jiān)固耐用材料，標(biāo)明 A、B、C、N、PE，如高粘性不干膠相序色標(biāo)、金屬接地標(biāo)識(shí)、SLVA低壓開關(guān)柜中端子和導(dǎo)體的標(biāo)識(shí)、母線和導(dǎo)線顏色標(biāo)識(shí)、母線相序排列順序標(biāo)識(shí)等。

（3）尺寸檢查

SLVA低壓開關(guān)柜的外形尺寸、主回路導(dǎo)體尺寸及位置等應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。柜體的外形尺寸寬、深、高、對(duì)角線以及柜門（含柜門對(duì)角線）基準(zhǔn)尺寸與允許誤差應(yīng)滿足表1的規(guī)定。

表1 SLVA低壓開關(guān)柜基準(zhǔn)尺寸范圍與允許尺寸誤差要求

檢測(cè)外殼面板加工后的平整度，不平整度不應(yīng)大于2mm/m。

2.3 提升試驗(yàn)

本項(xiàng)試驗(yàn)與型式試驗(yàn)報(bào)告中的試驗(yàn)方法和判定結(jié)果基本一致，所不同的是，在入網(wǎng)專項(xiàng)試驗(yàn)中規(guī)定了提升應(yīng)采用四點(diǎn)起吊，每根起吊繩與柜體頂面形成的夾角應(yīng)不小于30°,且不大于 45°。

2.4 機(jī)械操作

對(duì)可移開部件和可抽出式部件的互換性進(jìn)行檢查，驗(yàn)證其互換性和操作良好性。循環(huán)操作5次，應(yīng)操作靈活。對(duì)斷路器分、合閘和抽屜搖入、搖出（對(duì)抽屜式框架斷路器）或本體的插入、拔出（對(duì)插入式塑殼斷路器）或本體的放入、取出（對(duì)抽出式塑殼斷路器、抽屜單元）功能進(jìn)行檢查，驗(yàn)證機(jī)械操作是否良好。對(duì)于In≤630A的斷路器，溫升試驗(yàn)前應(yīng)進(jìn)行300次機(jī)械循環(huán)操作。對(duì)于In＞630A的斷路器，溫升試驗(yàn)前應(yīng)進(jìn)行200次機(jī)械循環(huán)操作。對(duì)于可移開部件，試驗(yàn)前應(yīng)進(jìn)行200次操作，操作后其相關(guān)的機(jī)械聯(lián)鎖狀態(tài)和規(guī)定的防護(hù)等級(jí)等的工作狀態(tài)應(yīng)正常。

若試驗(yàn)結(jié)果滿足以下要求，則認(rèn)為SLVA低壓開關(guān)柜通過了機(jī)械操作試驗(yàn)：

（1）各互換單元互換性良好；

（2）機(jī)構(gòu)操作良好；

（3）元器件、聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)、規(guī)定的防護(hù)等級(jí)等的工作狀態(tài)未受損傷，而且所要求的操作力與試驗(yàn)前一致；

（4）鍍層（含斷路器的連接端子和接插件的鍍銀層）應(yīng)無脫落、起皮現(xiàn)象，且通過了溫升試驗(yàn)。

2.5 機(jī)械試驗(yàn)

本項(xiàng)試驗(yàn)包括門鉸鏈試驗(yàn)和機(jī)械碰撞試驗(yàn)。門鉸鏈試驗(yàn)主要考核鉸鏈的穩(wěn)定性、可靠性、耐久性，與國標(biāo)GB/T 7251.1-2013不同的是，《低壓開關(guān)柜標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方案》中附錄C詳細(xì)地規(guī)定了撞擊位置。機(jī)械碰撞試驗(yàn)主要考核外殼門板的沖擊強(qiáng)度，金屬材質(zhì)撞擊試驗(yàn)具體部位及要求見表2。

表2 金屬材質(zhì)撞擊試驗(yàn)具體部位及要求

2.6 成套設(shè)備的防護(hù)等級(jí)

本項(xiàng)試驗(yàn)按GB/T4208規(guī)定的試驗(yàn)方法進(jìn)行，與型式試驗(yàn)報(bào)告不同的是，入網(wǎng)專項(xiàng)試驗(yàn)中規(guī)定了柜體頂部等不可觸及部位的通風(fēng)孔處的防護(hù)等級(jí)不應(yīng)低于IP3X，其它通風(fēng)孔的防護(hù)等級(jí)不應(yīng)低于IP3XD,柜體其它部分的防護(hù)等級(jí)不應(yīng)低于IP4X。帶有可抽出式部件的成套設(shè)備在試驗(yàn)位置和隔離位置以及從一個(gè)位置向另一個(gè)位置轉(zhuǎn)移時(shí)的防護(hù)等級(jí)應(yīng)滿足IP2X要求。

如果進(jìn)線柜頂部的進(jìn)線母線處及其它三相母線或四相母線進(jìn)出柜體處，安裝有起防護(hù)等級(jí)作用的絕緣隔板（如有，應(yīng)包括軟絕緣隔板，目的是為了使該處的防護(hù)等級(jí)滿足IP3X的要求），則該絕緣隔板的厚度應(yīng)≥2.0mm，并能承受電壓值≥5kV、電壓施加持續(xù)時(shí)間≥60s的工頻耐壓試驗(yàn)。

2.7 介電性能

本項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)合了GB/T7251.1-2013 10.9條款和GB/T7251.1-2013 11.9條款，測(cè)試方法與型式試驗(yàn)測(cè)試方法一致。

2.8 主回路電阻測(cè)量

本項(xiàng)試驗(yàn)是入網(wǎng)專項(xiàng)試驗(yàn)特別要求的試驗(yàn)項(xiàng)目，采用直流法測(cè)量SLVA低壓開關(guān)柜主回路的直流電阻，試驗(yàn)時(shí)施加的測(cè)試電流應(yīng)≥100A。測(cè)量時(shí)，無論組合柜或單柜，應(yīng)測(cè)量出從主進(jìn)線開關(guān)的進(jìn)線端子至各出線回路開關(guān)的出線端子之間的電阻值。溫升試驗(yàn)前和溫升試驗(yàn)后應(yīng)測(cè)量主回路電阻，當(dāng)溫升試驗(yàn)前后的電阻值最大變化率≤20%時(shí)認(rèn)為試驗(yàn)合格。

2.9 溫升驗(yàn)證

溫升試驗(yàn)應(yīng)在機(jī)械操作試驗(yàn)后進(jìn)行，斷路器的連接端子（含接插件）有鍍銀層的，厚度不應(yīng)低于4μm，且應(yīng)滿足機(jī)械操作的要求。

需要注意的問題有以下幾點(diǎn)：

（1）單柜或組合柜進(jìn)行溫升試驗(yàn)時(shí)，以配電母線（垂直母線）的額定電流為基準(zhǔn)，確保在不超過配電母線額定電流值的情況下，每個(gè)出線電路在最嚴(yán)酷的負(fù)載電流工況下進(jìn)行溫升試驗(yàn)，即在柜門全部關(guān)閉、風(fēng)機(jī)（如有）不啟動(dòng)、出線開關(guān)出線端直接短接條件下（不得延長母排）進(jìn)行，其電源側(cè)的連接母線按D.1.3.2的規(guī)定執(zhí)行，負(fù)荷側(cè)的短接點(diǎn)距負(fù)荷側(cè)出線端口為300±10mm。

（2）涉及到的承載主回路電流的接插件的溫升限值按70K執(zhí)行。在型式試驗(yàn)報(bào)告中，依據(jù)JB/T10323-2016，主回路電流的接插件溫升限值為55K，這就造成了《低壓開關(guān)柜標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方案》與JB/T10323-2016沖突的情況。在這里，我們的處理辦法是，型式試驗(yàn)報(bào)告中主回路接插件按照J(rèn)B/T 10323-2016進(jìn)行55K的判定，在入網(wǎng)專項(xiàng)試驗(yàn)報(bào)告中，主回路接插件按照70K進(jìn)行判定。

（3）母線搭接面有鍍層時(shí)，其鍍層厚度應(yīng)≥3μm，且具有良好附著力，附著力劃格法試驗(yàn)后應(yīng)無鍍層剝落。其中，鍍層厚度測(cè)量采用金相法測(cè)量時(shí)，取樣并制作樣塊1塊，樣塊斷面應(yīng)垂直，沿顯微斷面長度均勻取5個(gè)測(cè)量點(diǎn)，每個(gè)測(cè)量點(diǎn)至少測(cè)量2次，取其平均值，5組值的算術(shù)平均值為最終厚度值；亦可采用或直接讀取法進(jìn)行測(cè)量；鍍層的附著力采用劃格和粘接法共同試驗(yàn)，鍍層測(cè)試銅排由制造商提供，數(shù)量不少于2件，100mm≤樣塊長度≤300mm，試驗(yàn)時(shí)，在樣塊平面上劃邊長為1.0mm的方格（應(yīng)劃透鍍層），方格數(shù)不得少于9個(gè)，然后用透明膠帶一端沿樣塊長度方向均勻粘牢在劃好的方格上，把樣塊固定牢固，再用力反向?qū)⑼该髂z帶撕開，撕開后鍍層應(yīng)無剝落現(xiàn)象，否則為不合格。

2.10 電弧故障試驗(yàn)

本項(xiàng)試驗(yàn)為入網(wǎng)專項(xiàng)試驗(yàn)特別要求的試驗(yàn)項(xiàng)目，電弧故障試驗(yàn)應(yīng)在其它所有試驗(yàn)項(xiàng)目全部完成后進(jìn)行，電弧故障試驗(yàn)的方法及要求詳見檢測(cè)規(guī)范的附錄E。

2.11 功能試驗(yàn)

SLVA低壓開關(guān)柜應(yīng)至少具備“一遙”功能，功能試驗(yàn)應(yīng)按GB/T7251.8的規(guī)定進(jìn)行。

2.12 其他試驗(yàn)

電氣間隙和爬電距離、電擊防護(hù)和保護(hù)電路完整性、電磁兼容性（EMC）、短路耐受強(qiáng)度、耐腐蝕性、外殼熱穩(wěn)定性驗(yàn)證、絕緣材料耐受內(nèi)部電效應(yīng)引起的非正常發(fā)熱和著火試驗(yàn)與型式試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)方法基本一致，本文不再額外探討。

3 結(jié)論

本文對(duì)《低壓開關(guān)柜標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方案》試驗(yàn)項(xiàng)目及測(cè)試方法進(jìn)行了詳細(xì)解讀，比較了其與國標(biāo)規(guī)范的差異項(xiàng)目，并給出可行的解決辦法，希望對(duì)企事業(yè)單位人員在進(jìn)行SLVA低壓開關(guān)柜生產(chǎn)、檢測(cè)、銷售時(shí)有所啟發(fā)和幫助。