12kV柱上负荷开关技术规范
1 规范性引用文件
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GB 311.1 高压输变电设备的绝缘配合
GB 1207 电磁式电压互感器
GB 1208 电流互感器
GB 1985 高压交流隔离开关和接地开关
GB 3804 3.6kV～40.5kV 高压交流负荷开关
GB 4208 外壳防护等级
GB 50150 电气装置安装工程 电气设备交接试验标准
GB/T 05 六氟化硫电气设备中气体管理和检测导则
GB/T 11022 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求
GB/T 22071.1 互感器试验导则 第1部分:电流互感器
GB/T 22071.2 互感器试验导则 第2部分:电磁式电压互感器
DL/T 486 交流高压隔离开关和接地开关
DL/T 593 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求
DL/T 844 12kV少维护户外配电开关设备通用技术条件
2 结构要求
2.1 负荷开关技术参数
负荷开关技术参数见本部分专用部分的技术参数特性表。
2.2 通用要求
2.2.1 负荷开关采用气体或固体绝缘，真空或SF6灭弧，永磁或弹簧操作机构，气体绝缘的操作机构宜内置于封闭气箱内，外绝缘采用复合绝缘。
2.2.2 结构形式
a) 负荷开关应具有良好的密封、防潮和防凝露性能；
b) 壳体材质应采用厚度不小于2mm、性能不低于S304牌号的不锈钢或其它耐腐蚀材质，壳体防护等级应不得低于GB 4208-2008规定的IP65。壳体应具备防止锈蚀的有效措施，在 10 年内不应出现明显可见锈斑；安装尺寸要求见图1、图2。
c) 壳体上应设置四个吊环，吊环位置应位于壳体两侧，并对称布置；
d) 壳体上应设置防止内部电弧故障的泄压装置；
e) 壳体内应采取防止凝露的措施，以保证绝缘性能良好；
f) 负荷开关箱体上应有位于在地面易观察的、明显的分、合闸位置指示器，并采用反光材料，指示器与操作机构可靠连接，指示动作应可靠；
g) 负荷开关的绝缘套管宜采用抗紫外线能力强、具有憎水性等性能的复合绝缘材料，伞裙宜采用大、小伞裙交替结构，截面不小于300mm2；
h) 负荷开关外壳应有与接地体连接的部件，接地螺栓应不小于M12，接地点应标有“接地”字样或其它接地符号，螺栓、螺母及垫片应采用耐腐蚀材料；
i) 一侧带连体隔离开关的负荷开关，要求隔离开关应有明显可见断口并可靠联锁，满足五防要求；隔离开关应三相联动，操作手柄可在负荷开关的两侧进行操作，且操作角度可调；
j) 应具备能够明确显示设备内部气压情况的装置；
k) 采用电缆出线方式的负荷开关应配置标准电缆引流线，长度不小于2m；
l) 在零表压下，也能保证额定电流的开断，并能保证在额定电压下的绝缘性能；
m) 开关具有低气压闭锁与手动机械闭锁功能。
图1 吊装式柱上负荷开关安装尺寸要求图
图2 座装式柱上负荷开关安装尺寸要求图
2.2.3 操作机构要求
a) 负荷开关可采用永磁或弹簧操作机构；
b) 操作机构应装置在防潮、防尘、防锈的密封壳体中，使用长效润滑材料，达到维护周期内免维护。
c) 操作机构可进行电动或手动储能合闸、分闸操作，并具有防跳跃功能；
d) 操作机构应带有反光指示装置，方便操作人员的夜间操作。
e) 负荷开关应能在10mm厚的覆冰下可靠分断和关合。
2.2.4 配电自动化配套与接口配置
电动，预留自动化接口的负荷开关需根据以下要求配置配套附件：
1) 电压互感器，采用外置式，与弹簧机构、永磁机构配套时，电压比10kV/0.22kV，额定容量不小于150VA；短时容量不小于300VA/10s；与电磁机构开关配套时，电压比10kV/0.22kV，额定容量不小于150VA，短时容量不小于3000VA/1s。每台开关根据配电自动化建设需求，配置1或2只电压互感器。
2) 相电流互感器，采用内置式，二次侧5A，变比根据负荷情况决定，额定容量不小于2.5VA，负荷开关配置互感器精度0.5级，用户分界开关配置互感器精度10P10级。配置A、C两相电流互感器，需具有防CT开路设计。
3) 零序电流互感器，变比20/1，额定容量不小于1VA，一次电流0～60A时二次输出保持线性，一次电流大于60A二次输出不小于3A。仅用户分界开关配置零序互感器，需具有防CT开路设计。
4） 操作机构选用永磁机构时，合/分闸电压宜采用DC110V；选用弹簧机构时，储能电压、合/分闸电压宜采用DC24V，85-110％额定电压下可靠操作。
5） 开关本体需配置26芯航空接插插座及连接电缆，航空插座配置有绝缘密封罩。
3 标准技术参数
技术参数特性表是对采购设备的基础技术参数要求，供货方应对技术参数特性表中标准参数值进行响应。12kV柱上负荷开关技术参数特性见表1。
表1 技术参数表
| 序号 | 名 称 | 单位 | 标准参数值 | ||||
| 一 | 柱上负荷开关 | ||||||
| 1 | 型式或型号 | 三相共箱式 | |||||
| 2 | 操动机构型式或型号 | 弹簧 | |||||
| 3 | 操作方式 | 电动并可手动操作 | |||||
| 4 | 隔离开关 | 有/无（见物料描述） | |||||
| 5 | 灭弧方式 | SF6 | |||||
| 6 | 绝缘方式 | SF6 | |||||
| 7 | 额定电压 | kV | 12 | ||||
| 8 | 雷电冲击耐受电压 | kV | 相对地75、断口85 | ||||
| 9 | 1min工频耐压 | kV | 相对地42、断口48 | ||||
| 10 | 二次回路1min工频耐受电压 | V | 2000 | ||||
| 11 | 额定频率 | Hz | 50 | ||||
| 12 | 额定电流 | A | 630 | ||||
| 13 | 额定短时耐受电流及持续时间 | kA/4s | 20 | ||||
| 14 | 额定峰值耐受电流 | kA | 50 | ||||
| 15 | 额定有功负载开断电流 | A | 630 | ||||
| 16 | 额定电缆充电开断电流 | A | 16 | ||||
| 17 | 额定空载变压器开断电流 | A | 6.3 | ||||
| 18 | 额定有功负载开断次数 | 次 | ≥100 | ||||
| 19 | 机械稳定性 | 次 | ≥5000 | ||||
| 20 | 主回路电阻 | μΩ | （供货方提供） | ||||
| 21 | 外绝缘爬电距离 | mm | ≥372 | ||||
| 22 | 年漏气率 | % | ≤0.5 | ||||
| 23 | 使用寿命 | 年 | ≥20 | ||||
| 24 | 运输重量 | ㎏ | （供货方提供） | ||||
| 25 | 外壳 | 防护等级 | mm | IP65 | |||
| 材质 | 2mm厚304不锈钢 | ||||||
| 尺寸： （长×宽×高） | （供货方提供） | ||||||
| 二 | 隔离开关（如果有） | ||||||
| 1 | 型式/型号 | 隔离开关与负荷开关之间具有机械连锁装置，隔离开关为三相连动，手动操作 | |||||
| 2 | 额定电压 | kV | 12 | ||||
| 3 | 雷电冲击耐受电压 | kV | 相对地75、断口85 | ||||
| 4 | 1min工频耐压 | kV | 相对地42、断口48 | ||||
| 5 | 额定频率 | Hz | 50 | ||||
| 6 | 额定电流 | A | 630 | ||||
| 7 | 额定短时耐受电流 | kA/4s | 20 | ||||
| 8 | 额定峰值耐受电流 | kA | 50 | ||||
| 9 | 温升试验电流 | A | 1.1Ir | ||||
| 10 | 外绝缘爬电距离 | mm | 372 | ||||
| 11 | 主回路电阻 | μΩ | （供货方提供） | ||||
| 12 | 机械稳定性 | 次 | ≥3000 | ||||
| 三 | 电压互感器（外置式） | ||||||
| 1 | 数量 | 只 | 1~2（按需确定） | ||||
| 2 | 电压比 | kV | 10/0.22 | ||||
| 3 | 额定容量 | VA | ≥150 | ||||
| 4 | 短时容量 | VA/10s | ≥300 | ||||
| 四 | 电流互感器（内置式） | ||||||
| 1 | 相CT | 数量 | 只 | 2（AC相配置） | |||
| 额定电流比 | 600/5 | ||||||
| 额定负荷 | VA | ≥5 | |||||
| 准确级 | 0.5 | ||||||
| 五 | 一二次设备连接设计 | ||||||
| 1 | 控制连接方式 | 开关本体配置26芯航空接插插座，详见附件（含连接电缆） | |||||
| 2 | 辅助接点容量 | AC250V、15A | |||||
、供货前应与项目单位商定出线方式，如为端子出线，需配置红绿黄三色绝缘罩。
4 使用环境条件表
表2 使用环境条件表
| 序号 | 名 称 | 单位 | 标准参数值 | |
| 1 | 周围空气温度 | 最高气温 | ℃ | ＋45 |
| 最低气温 | -25 | |||
| 最大日温差 | K | 25 | ||
| 2 | 海拔 | m | ≤1000 | |
| 3 | 太阳辐射强度（户外） | W/cm2 | 0.1 | |
| 4 | 污秽等级 | Ⅳ | ||
| 5 | 覆冰厚度 | mm | 10 | |
| 6 | 风速/风压（户外） | （m/s）/Pa | 34/700 | |
| 7 | 湿度 | 日相对湿度平均值 | % | ≤95 |
| 月相对湿度平均值 | ≤90 | |||
| 8 | 耐受地震能力 | 水平加速度/垂直加速度 | m/s2 | 0.3g/0.15g |
| 正弦共振三周波，安全系数1.67以上 | ||||
5 试验
5.1总体要求
柱上负荷开关试验包括型式试验、出厂试验、交接试验及抽检试验。型式试验、出厂试验均应符合GB 3804、DL/T 593的要求，现场交接试验应符合GB 3804、GB 50150的要求，并应同时满足以下要求。
5.2 型式试验
5.2.1 必做项目
5.2.1.1 负荷开关本体
a) 绝缘试验：包括雷电冲击试验、工频耐压试验。
b) 温升试验。
c) 主回路电阻测量。
d) 动、热稳定试验。
e) 关合和开断能力试验。
f) 机械操作和机械稳定性试验（连续机械操作试验）。
g) 密封试验（SF6负荷开关）。
h) 防护等级验证。
i) 凝露及污秽试验。
j) 接线端子静态机械负荷试验。
k) 防雨试验。
l) 电磁兼容性试验（EMC）
m) 严重冰冻条件下的操作
5.2.1.2 隔离开关（与负荷开关配套）
a) 回路电阻测量。
b) 工频耐压试验。
c) 动、热稳定试验。
d) 关合能力试验。
5.2.1.3控制器
a) 结构及外观检查。
b) 控制逻辑试验。
c) 环境试验。
d) 动作值及准确度测试。
e) 产品功能与性能测试。
f) 功率消耗测试。
g) 工作电源对装置性能的影响测试。
h) 绝缘性能测试。
i) EMC试验。
j) 振动试验。
k) 安全试验。
5.2.2 根据用户特殊要求可进行的选做项目
a) 低温试验
b) 高温试验
c) 交变湿热试验
d) 盐雾试验
5.3 出厂试验
每台负荷开关均应在工厂内进行整台组装并进行出厂试验，出厂试验的技术数据应随产品一起交付买方。产品在拆前应对关键的连接部位和部件做好标记。试验项目如下：
5.3.1本体
a) 辅助和控制回路的绝缘试验。
b) 机械操作和机械特性试验。
c) 主回路工频耐压试验。
d) 主回路电阻测量。
e) 密封试验（SF6负荷开关）。
f) 外观及结构检查。
5.3.2电流互感器
a) 二次绕组绝缘试验。
b) 计量绕组误差(准确度)确定。
5.3.2电压互感器
a) 二次绕组绝缘试验。
b) 计量绕组误差(准确度)确定。
5.3.4隔离开关（与负荷开关配套）
a) 回路电阻测量。
b) 工频耐压试验
5.3.5控制器
a) 结构及外观检查。
b) 动作值及准确度测试。
c) 产品功能与性能测试
d) 绝缘性能测试
5.4 现场交接试验
5.4.1本体
a) 辅助和控制回路的绝缘试验。
b) 机械操作和机械特性试验。
c) 主回路工频耐压试验。
d) 主回路电阻测量。
e) 密封试验（SF6负荷开关）。
f) 外观及结构检查。
g) 隔离闸刀及套管绝缘电阻测量
h) 接地电阻测试
i) SF6气体湿度检测
5.4.2电流互感器
a) 二次绕组绝缘试验。
b) 计量绕组误差(准确度)确定。
5.4.2电压互感器
a) 二次绕组绝缘试验。
b) 计量绕组误差(准确度)确定。
c) 电压互感器绝缘电阻测量
5.4.3隔离开关（与负荷开关配套）
a) 回路电阻测量。
b) 工频耐压试验
5.4.4控制器
a) 结构及外观检查。
b) 动作值及准确度测试。
c) 产品功能与性能测试
d) 绝缘性能测试
5.5 抽检试验
10kV柱上负荷开关应依据相关标准进行随机抽样检验。
5.5.1本体
5.5.1.1 必做项目
a) 辅助和控制回路的绝缘试验。
b) 机械操作和机械特性试验。
c) 主回路工频耐压试验。
d) 主回路电阻测量。
e) 密封试验（SF6负荷开关）。
f) 外观及结构检查。
g) 隔离闸刀及套管绝缘电阻测量
h) 接地电阻测试
i) SF6气体湿度检测
j) 防护等级验证
5.5.1.2 选做项目
a) 短时耐受电流和峰值耐受电流试验
b) 淋雨试验
c) 凝露、外绝缘污秽试验
d) 严重冰冻条件下的操作
5.5.1.2 根据用户特殊要求可进行的选做项目
a) 低温试验
b) 高温试验
c) 交变湿热试验
d) 交变盐雾试验
5.5.2电流互感器
a) 资料检查。
b) 型号和规格。
5.5.3电压互感器
a) 资料检查。
b) 型号和规格。
5.5.4隔离开关
a) 资料检查。
b) 机械操作试验。
c) 工频耐压试验
5.5.5控制器
a) 结构及外观检查。
b) 控制逻辑试验
c) 环境试验
d) 动作值及准确度测试。
e) 产品功能与性能测试
f) 绝缘性能测试
5.6 开关本体试验方法及要求
5.6.1 外观及结构检查
a) 整体结构完好，外观无缺损、变形、无脏污、锈蚀；绝缘支撑件无裂纹、破损；铸件应无裂纹、砂眼；
b) 铭牌、标志牌内容正确、齐全，布置规范，各项参数符合设计要求。
5.6.2 绝缘试验按GB/T 11022-2011中6.2的规定进行。
5.6.3 温升试验按GB/T 11022-2011中6.5的规定进行。
5.6.4 主回路电阻测量按GB/T 11022-2011中6.4的规定进行。
5.6.5 短时耐受电流和峰值耐受电流试验按GB/T 11022-2011中6.6的规定进行。
5.6.6关合和开断能力试验按GB 3804-2004中8.101的规定进行。
5.6.7 淋雨试验试验方法及试验结果判定按GB 4208-2008的规定进行。
5.6.8 凝露、外绝缘污秽试验按GB/T 4585-2004中第二节、第三节、第四节的规定进行。
5.6.9 机械操作试验及机械寿命试验
a) 柱上负荷开关机械操作试验及机械寿命试验按GB 3804-2004中8.102的规定进行。
b) 柱上隔离开关机械操作试验按GB 1985-2004中的7.101的规定进行，机械寿命试验按GB 1985-2004中6.102.3的规定进行。
5.6.10 机械联锁试验
a) 柱上负荷开关机械联锁试验
柱上负荷与所带的隔离开关之间应有可靠的机械联锁，确保柱上负荷在合闸位置时无法分开隔离开关；
b) 柱上隔离开关机械联锁试验按DL/T 486-2010中的6.102.6的规定进行。
5.6.11 隔离刀闸及套管绝缘电阻测量
采用2500V兆欧表进行测量。
试验结果判定：20℃时绝缘电阻不低于 300MΩ则认为试验通过。
5.6.12 电压互感器及电流互感器绝缘电阻测量
一次设备采用2500V兆欧表，二次设备采用1000V 兆欧表进行测量。
试验结果判定：20℃时一次绝缘电阻不低于1000MΩ；二次绝缘电阻不低于 10MΩ则认为试验通过。
5.6.13 接地电阻测试
接地电阻值不大于10Ω则认为试验通过。
5.6.14 SF6气体湿度检测
利用SF6气体湿度检测仪，按仪器说明书要求对SF6开关进行气体湿度检测，检测应在充气48小时后进行。
试验结果判定：灭弧室气室不大于 150μL/L；其它气室不大于 250μL/L。
5.6.15 密封试验
按DL/T 593-2006中6.8的规定。
试验结果判定：在极端温度下，漏气率的增大时可以接受的，但是在恢复到正常的周围空气温度下时其漏气率不得高于最大允许值，暂时增大的漏气率不应超过表3给出的数值。
表3 气体系统的暂时漏气率
| 温度等级℃ | 允许的暂时漏气率 |
| +40和+50 | 3Fp |
| -5<周围温度<+40 | 1Fp |
| -5/-10/-15/-25/-40 | 3Fp |
| -50 | 6Fp |
5.6.17 电磁兼容性试验（EMC）按DL/T 593-2006中6.9的规定进行。
5.6.18 严重冰冻下的操作试验按GB 1985-2004中6.103的规定进行。
试验结果判定：测试结果应符合GB 1985-2004中6.103.4.2的规定。
5.6.19 根据用户特殊要求进行的特殊试验
a) 低温试验（适用于充气开关设备）按DL/T 844-2003中7.6的规定进行；
b) 高温试验按DL/T 844-2003中7.7的规定进行；
c) 交变湿热试验按DL/T 844-2003中7.9的规定进行；
d) 交变盐雾试验按DL/T 844-2003中7.10的规定进行。
5.7 电流互感器试验方法及要求
5.7.1 资料检查
产品合格证、安装说明书、出厂试验报告均齐全。
5.7.2 型号和规格
文件资料的编号、型号规格等内容数据与铭牌符合。
5.7.3 二次绕组绝缘试验按GB/T 22071.1-2008中5.6的规定，耐压试验前测试二次绕组对地绝缘电阻。
5.7.4 计量绕组误差（准确度）测定按GB 1208-2006中13.4的规定进行。
5.8 电压互感器试验方法及要求
5.8.1 资料检查
产品合格证、安装说明书、出厂试验报告均齐全。
5.8.2 型号和规格
文件资料的编号、型号规格等内容数据与铭牌符合。
5.8.3 二次绕组绝缘试验按GB/T 22071.2-2008中5.6的规定进行，耐压试验前测试二次绕组对地绝缘电阻。
5.8.4 计量绕组误差（准确度）测定按GB 1207-2006中14.4的规定进行。
附件：一二次设备连接
a)一次开关侧航空接插件管脚定义
与馈线终端配套的一次开关，应配置26芯航空接插插座。26芯航空接插插件管脚定义见附表1。
附表1 26芯航空插件管脚电气定义
| 开关侧连接器引脚 | 配弹簧机构开关 | 配永磁机构开关 | 配电磁机构开关 | |||
| 标记 | 标记说明 | 标记 | 标记说明 | 标记 | 标记说明 | |
| 1 | CN- | 储能- | -- | -- | -- | -- |
| 2 | CN+ | 储能+ | -- | -- | -- | -- |
| 3 | HZ- | 合闸- | HZ- | 合闸-/线圈- | HZ- | 合闸- |
| 4 | HZ+ | 合闸+ | HZ+ | 合闸+/线圈+ | HZ+ | 合闸+ |
| 5 | FZ- | 分闸- | FZ- | 分闸- | -- | -- |
| 6 | FZ+ | 分闸+ | FZ+ | 分闸+ | -- | -- |
| 7 | Ia | A相电流 | Ia | A相电流 | Ia | A相电流 |
| 8 | Ib | B相电流 | Ib | B相电流 | Ib | B相电流 |
| 9 | Ic | C相电流 | Ic | C相电流 | Ic | C相电流 |
| 10 | In | 相电流公共端 | In | 相电流公共端 | In | 相电流公共端 |
| 11 | I0 | 零序电流 | IO | 零序电流 | IO | 零序电流 |
| 12 | I0com | 零序电流公共端 | I0com | 零序电流公共端 | I0com | 零序电流公共端 |
| 13 | -- | -- | -- | -- | -- | -- |
| 14 | -- | -- | -- | -- | -- | -- |
| 15 | -- | -- | -- | -- | -- | -- |
| 16 | -- | -- | -- | -- | -- | -- |
| 17 | PT- (可选) | 内置PT- | YXDY (可选) | 遥信电源- | -- | -- |
| 18 | PT+ (可选) | 内置PT+ | -- | -- | -- | -- |
| 19 | YXCOM | 遥信公共端 | YXCOM | 遥信公共端 | YXCOM | 遥信公共端 |
| 20 | HW | 合位 | HW | 合位 | HW | 合位 |
| 21 | FW(可选) | 分位 | FW | 分位 | FW(可选) | 分位 |
| 22 | WCN | 未储能位 | -- | -- | -- | -- |
| 23 | -- | -- | -- | -- | -- | -- |
| 24 | -- | -- | -- | -- | -- | -- |
| 25 | -- | -- | -- | -- | -- | -- |
| 26 | -- | -- | -- | -- | -- | -- |
柱上开关与馈线终端的连接电缆示意图、PT与馈线终端的连接电缆示意图，分别见附图1、附图2，供货前应与馈线终端供应商确定插头尺寸。
附图1 一次开关与馈线终端的连接电缆示意图
附图1中6芯，10芯航空接插件管脚定义参见国家电网公司《配电自动化终端技术规范》附录B。6芯，10芯、26芯航空接插件结构尺寸和安装尺寸参见《配电自动化设备典型设计》。
附图2 PT与馈线终端的连接电缆示意图
附图2中4芯航空接插件管脚定义参见国家电网公司《配电自动化终端技术规范》附录B。4芯航空接插件结构尺寸和安装尺寸参见《配电自动化设备典型设计》。4芯航空接插件和PT侧电缆标记的对应关系见附表2。
附表2 4芯航空接插件和PT侧电缆标记的对应关系表
| 4芯航空接插件引脚号 | PT侧电缆标记 | 标记说明 | 备注 |
| 1 | 1TVa | AB线电压TV二次侧电压（对应A相） | |
| 2 | 2TVc | CB线电压TV二次侧电压（对应C相） | |
| 3 | 1TVb | AB线电压TV二次侧电压（对应B相） | 可短接 |
| 4 | 2TVb | CB线电压TV二次侧电压（对应B相） |
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