GB39062006315405KV开关设备与控制设备上课讲义.doc

Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。GB39062006315405KV开关设备与控制设备-ICS29.240.10K43中华人民共和国国家标准GB39062006代替GB390619913.640.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备Alternating-currentmetal-enclosedswitchgearandcontrolgearforratedvoltagesabove3.6kVanduptoandincluding40.5kV（IEC62271-200：2003Alternating-currentmetal-enclosedswitchgearandcontrolgearforratedvoltagesabove1kVanduptoandincluding52kV，MOD）2006-8-25发布2007-3-1实施国家质量监督检验检疫总局发布目次前言1概述11.1范围11.2规范性引用文件12正常和特殊使用条件23术语与定义24额定值64.1额定电压(Ur)74.2额定绝缘水平74.3额定频率(fr)74.4额定电流和温升74.5额定短时耐受电流(Ik)74.6额定峰值耐受电流(Ip)74.7额定短路持续时间(tk)74.8合分闸装置和辅助控制回路的额定电源电压（Ua）74.9合分闸装置和辅助回路的额定电源频率74.10绝缘和/或操作作用压缩气源的额定压力84.101额定冲入水平(充流体隔室的)85设计和结构85.1对开关设备和控制设备中液体的要求85.2对开关设备和控制设备中气体的要求85.3接地95.4辅助设备和控制设备95.5动力操作95.6储能操作95.7不依赖人力的操作95.8脱扣器的操作95.9低压力闭锁、高压力闭锁和监视装置95.10铭牌95.11连锁装置95.12位置指示115.13外壳的防护等级115.14爬电距离115.15气体和真空的密封115.16液体的密封115.17易燃性115.18电磁兼容性（EMC）115.101内部故障125.102外壳135.103隔室135.104可移开部件155.105电缆绝缘试验的规定155.106防腐蚀要求156型式试验156.1概述156.2绝缘试验166.3无线电干扰电压（r.i.v）试验196.4回路电阻的测试196.5温升试验196.6短时耐受电流和峰值耐受电流试验206.7防护等级检验216.8密封试验216.9电磁兼容性试验（EMC）216.10辅助和控制回路的附加试验216.101关合和开断能力的验证216.102机械操作和机械特性测量试验226.103充气隔室的压力耐受试验和气体状态测量226.104非金属隔板和活门试验226.105气候防护试验236.106内部电弧试验236.107耐受腐蚀试验247出厂试验247.1主回路的绝缘试验247.2辅助和控制回路的绝缘试验247.3主回路电阻的测量247.4密封试验247.5设计检查和外观检查257.101局部放电测量257.102机械操作和机械特性测量试验257.103充气隔室的压力试验和气体状态测量257.104电气气动和液压辅助装置的试验257.105现场安装后的试验257.106现场充流体流体状态测量268金属封闭开关设备和控制设备的选用导则269应随订货单投标书和询问单一起提供的资料309.101应随订货单和询问单一起提供的资料309.102投标时应提供的资料3110运输储存安装运行和维护规则3110.1运输储存和安装时的条件3110.2安装3210.3运行3210.4维护3211安全性3211.101程序32110.102内部电弧方面32附录A（规范性附录）内部故障在内部故障电弧条件下金属封闭开关设备和控制设备试验的方法A.1概述33A.2可触及性的类型33A.3试验布置33A.3.1概述34A.3.2空间模拟34A.3.3指示器（用于评估气体的热效应）34A.4施加的电压和电流35A.4.1概述36A.4.2电压36A.4.3电流36A.4.4频率36A.4.5试验持续时间37A.5试验程序37A.5.1电源回路37A.5.2电弧的引燃37A.6合格判据38A.7试验报告38A.8等级的命名39附录B（规范性附录）局部放电测量45B.1总则45B.2适用性45B.3试验回路和测量仪器45B.4试验程序46B.5最大允许的局部放电量46附录C（规范性附录）用于严酷气候条件下的3.6kV40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备的附加要求50C.1适用范围50C.2适用对象50C.3凝露和污秽运行条件下的严酷程度50C.4金属封闭开关设备和控制设备的分类50C.4.10类设计50C.4.21类设计50C.4.32类设计51C.5分类程序51C.6试验设备及有关要求51C.6.1气候试验室51C.6.2控制设备52C.6.3测量设备52C.7试验设备的选择和布置52C.7.1设备的选择52C.7.2设备的布置52C.8穿透性试验52C.8.1参考性测量52C.8.2污秽处理53C.8.3诊断程序53C.8.4评定53C.91级老化试验53C.9.1试验程序A54C.9.2试验程序B54C.102级老化试验54C.11老化试验后的诊断程序55C.11.1试验程序A后55C.11.2试验程序B后55C.11.3评定55C.12泄露电流的测量55C.13严酷气候条件对长期工作电流的影响55附录D（规范性附录）根据短时持续电流的热效应计算裸导体横截面积的方法62附录E（资料性附录）解释性附的注解63E.1与GB39061991相比，分类的变化63E.2ANSI定义的金属铠装64E.3按照本标准的定义，GB39061991定义的铠装式的类型65E.4模块式熔断负荷开关型的示例65图A.1垂直指示器安装框架40图A.2水平指示器40图A.3指示器的位置41图A.4A类可触及性的试验室模拟和指示器位置，功能单元高度在1.5m以上41图A.5B类可触及性的试验室模拟和指示器位置，功能单元高度在2m以上42图A.6B类可触及性的试验室模拟和指示器位置，功能单元高度在2m以下43图A.7柱上安装开关设备架空连线时的试验布置44图B.1局部放电试验回路（三相布置）48图B.2局部放电试验回路（中性点不接地系统）49图C.1分类程序流程图56图C.2污秽处理的可能布置57图C.3穿透性试验.参考性测量（设备带电）（r.h）相对湿度57图C.4穿透性试验。污秽处理（设备不带电）58图C.51级老化试验试验程序A（见C。9.1）（r.h）相对湿度58图C.61级老化试验试验程序B（见C.9.2）（r.h）相对湿度59图C.7按程序A或B后的工频湿度耐压试验59图C.8泄露电流测量布置：方式160图C.9泄露电流测量布置：方式260图C.10泄露电流测量布置：方式361图C.11泄露电流测量布置：方式461表1名牌参数10表2内部故障的部位原因及降低内部故障概率的措施举例28表3金属封闭开关设备和控制设备的技术要求额定值和可选试验29表B.1试验回路和程序47表C.1泄露电流测量55表E.1GB39061991和IEEE关于金属铠装定义的比较63表E.2在内部电弧情况下有关人员安全的分类63前言本标准的全部技术内容为强制性的。本标准的IEC62271-200：2003额定电压1kV以上及52kV以下交流金属封闭开关设备和控制设备（第一版、即IEC60298的第四版）的内容对GB3906-1991335kV交流金属封闭开关设备进行全面修订。本标准与IEC62271-200的一致性程度为修改，其主要差异如下：按GB/T1.1-2000的规定，对标准的语言表述和格式作了修改；适用的电压范围。由1kV以上，52kV及以下改为3.6kV40.5kV，并按照GB/T11022（或GB156）的规定修改其中与额定电压及其系列值相关的内容。根据我国的电网的实际，适用的频率范围由60Hz及以下改为50Hz及以下，并删除了与60Hz相关的内容。删除了国际标准的前言，增加了本标准的前言；删除了5.10的表1中“说明书”一项，该内容对我国不适用；删除了5.104的注1及其内容，该内容对国家标准不适用。相应的注2该为注；联锁方面增加了下述内容：接地开关不论任何情况都应与隔离开关联锁，优先采用机械联锁（本版5.11中的部分内容）；根据我国的具体实际，增加了型式试验周期和型式试验报告有效期的要求（本版的6.1）；将“湿试验程序”由“不适用”改为“按GB/T11022的6.2.2的规定”（本版的6.2.2）；出厂试验中增加了“出厂试验报告应随产品一起出厂”的规定（本版的第7章）；根据我国的具体实际，在强制性型式试验、出厂试验的机械操作试验中增加了“机械特性测量”试验（本版的6.102、7.102）。还在适用时的强制性型式试验和出厂试验中分别增加了“充气隔室的气体状态测量”项目（本版的6.103、7.103）；为了方便使用，将IEC60932：1988用于严酷气候条件下的1kV72.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备的附加要求的内容作为附录C列入本标准，同时将适用电压范围由1kV72.5kV改为3.6kV40.5kV。另外考虑到我国的具体环境状况，还在C.4.3的2类设计的注3中增设了2类设计的爬电比距的推荐值；删除了“参考资料”中的IEC60724：20001kV和3kV电缆的短路温度限值，增加了相关内容的附录D；由于本标准的5.4和6.10引用的对应内容尚未包含在国标GB/T11022-1999（eqvIEC60694：1996）中，本标准直接引用IEC60694：2002的5.4和6.10，同时在IEC60694：2002增加到了第2章的规范性引用文件中。本标准代替GB3906-1991335kV交流金属封闭开关设备。本标准与GB3906-1991335kV交流金属封闭开关设备相比，主要变化如下：将术语“金属封闭开关设备”改为“金属封闭开关设备和控制设备”（1991年版的3.1，本版的3.102）；增加了金属封闭开关设备和控制设备新的分类方法（本版的3.131和附录E），删除了旧的分类方法（1991年版的3.1）增加了“丧失连续性类别”概念（本版的3.131），并增加了相关的内；增加了“隔室类别概念（本版的3.107），并增加了相关的内容；增加了“隔板等级”概念（本版的3.109），并增加了相关的内容；增加了“内部电弧开关设备和控制设备（IAC）”概念（本版的3.132），并增加了相关的试验内容；增加了“电磁兼容性”的相关要求和试验（本版的5.18和6.9）将“充气隔室”改为“充流体隔室”（1991年版的3.6和本版的3.108）；并增加了相关的要求和试验（本版的5.103.2）；增加了防腐蚀要求（本版的5.106）和相关的验证试验（本版的6.107）；“评价内部故障电弧效应的试验”和“电磁兼容性试验（EMC）”作为强制性的型式试验项目；选用的型式试验项目中增设了“电缆试验回路的绝缘试验”（本版的6.1）；增加了“作为状态检查的电压试验”（本版的6.2.101）；增加了“电缆绝缘试验的规定”（本版的6.2.101）；增加了“辅助和控制回路的附加试验”（本版的6.7）；增加了“关合和开断试验”项目的具体内容（本版的6.101的b）项）；型式试验项目中删除“操作振动试验”内容（1991年版的7.11和附录G）；“雷电冲击电压试验”的合格判断中增设了更合理的要求（本版的6.2.4）；删除了“充气隔室零表压5min的耐压试验”（1991年版的7.1.9）；增加了“开关设备的选用导则”（本版的第8章）；本标准GB/T11022-1999中已有规定的内容直接引用而不再重复（1991年版中的附录C和附录H等）；删除了GB3906-1991的附录D，其内容已包括在本标准的7.105中；本标准应与GB/T11022-1999一起使用，本标准的章节编号基本与GB/T11022-1999对应，对本标准新增设的内容在同一章节下从101开始编号。本标准的附录A、附录C、附录D为规范性附录，附录E为资料性附录。本标准自实施之日起，同时代替GB3906-1991。本标准由中国电器工业协会提出。本标准由全国高压开关设备标准化技术委员会归口。本标准由全国高压开关设备标准化技术委员会负责解释。本标准起草单位及成员：负责单位：西安高压电器研究所：赵伯楠、李鹏、付朝娃、田恩文、严玉林。参加单位：电力科学研究所高压开关研究所：袁大陆、崔景春；北京北开电气股份有限公司：卢国平、茅建生；天水长城开关厂：于庆瑞、孙壮丽；北京科瑞配电自动化技术有限公司：张重乐；杭州欣美成套电器制造有限公司：丁心宝；宁波耐吉集团有限公司：沈忠威；宁波天安（集团）股份有限公司：刘清春；陕西宝光集团有限公司：王典杰；汕头正超电气有限公司：陈一卫；上海通用电气广电有限公司：陈海文；天宇电气股份有限公司福州第一开关厂：陈雅瑞；温州市开元电气有限公司：王金方；西电三菱电机开关股份有限公司：王志清；上海森隆源电气有限公司：王庆福、夏阜；金华电力开关有限公司：叶树新。本标准主要起草人：赵伯楠、李鹏、付朝娃、田恩文、严玉林。本标准所代替的历次版本发布情况为GB3906-1983、GB3906-1991-3.640.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备1概述1.1范围本标准规定了工厂装配的、额定电压为3.640.5kV、户内或户外安装的、频率为50Hz以下的交流金属封闭开关设备和控制设备的各项技术要求。外壳内可能装有固定式或可移开式的元件，并可能充有绝缘和/或开断用流体（液体或气体）。注1：本标准主要是针对三相系统，但也可以用于单相或两相系统。根据以下几点，本标准将金属封闭开关设备和控制设备划分为若干类。维修开关设备和控制设备时，电网运行的连续性；设备维修的需要和方便性。注2：设备的安全性取决于产品的设计、使用、调整、配合、安装和运行。对于具有充气隔室的金属封闭开关设备和控制设备，设计压力不超过0.3MPa（相对压力）时本标准适用。注3：设计压力超过0.3MPa（相对压力）的充气隔室应按GB7674进行设计和试验。特殊用途的金属封闭开关设备和控制设备，例如用于易燃烧性气体、矿井中或船舶上，可能需要增加相应的技术要求。装于金属封闭开关设备和控制设备中的各元件应按照各自标准的规定进行设计和试验。考虑到各个元件在成套设备和控制设备中的安装情况，本标准对单个元件的标准作了补充。本标准不排除在同一外壳中使用其它设备，此时应考虑设备对成套开关设备和控制设备造成的影响。注4：具有绝缘外壳的成套开关设备和控制设备按IEC60466的规定；注5：额定电压40.5kV以上的空气绝缘的金属封闭开关设备和控制设备，如满足GB/T11022规定的绝缘水平，本标准也适用；1.2 规范性引用文件下列文件的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的应用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件。其最新版本适用于本标准。GB/T1408.1-1999固体绝缘材料电气强度试验方法工频下的试验（eqvIEC60243-1：1998）GB1984-2003高压交流断路器（IEC62271-100：2001MOD）GB1985-2004高压交流隔离开关和接地开关（IEC62271-102：2002MOD）GB/T2423.17-1993电工电子产品基本环境试验规程第17部分试验Ka：盐雾试验方法（eqvIEC60068-2-11）GB/T2900.20-1994电工术语高压开关设备（neqIEC60050（441）、IEC60056等）GB/T4208-1993外壳防护等级（IP代码）（eqvIEC60592：1989）GB/T8905-1996六氟化硫电器设备中气体管理和检验导则（neqIEC60480：1974）GB/T11022-1999高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求（eqvIEC60694：1996）GB/T14808-2001高压交流接触器和基于接触器的电动机起动器（eqvIEC60470：2000）GB16926-1997交流高压负荷开关熔断器组合电器（eqvIEC60420：1990）IEC60466：19871kV38kV交流绝缘封闭开关设备和控制设备IEC60694：2002高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求IEC60909-0：2001三相交流系统中的短路第0部分电流的计算IEC61634：1995高压交流断路器高压开关设备和控制设备中六氟化硫的使用与处理ISO/IEC导则51：1999安全性方面适用于标准内容的导则2正常和特殊使用条件按照GB/T11022中第2章的规定，并做以下补充：除本标准中另有对顶除外，金属封闭开关设备和控制设备是正常使用条件设计的。3术语和定义GB/T2900.20-1991和GB/T11022-1999规定的以及下列术语和定义适用于本标准。3.101开关设备和控制设备switchingandcontrolgear开关设备与相关控制、测量、保护和调节设备的组合、以及相关的辅件、外壳和支持件及其内部连接所构成的设备的总称。3.102金属封闭开关设备和控制设备metal-enclosedswitchgearandcontrolgear除外部连接外，全部装配完成并封闭爱接地金属外壳内的开关设备和控制设备。3.103功能单元（总装的）functionalunit（ofanassembly）功能单元是金属封闭开关设备和控制设备的一部分，包括为满足单一功能的主回路和辅助回路的所有元件。注：功能单元可以根据预定的功能来区分，例如：进线单元，出线单元等。3.104多层multi-tier两个或多个单元垂直布置在一个外壳内。3.105运输单元transportunit不需拆开便可以运输的金属封闭开关设备和控制设备的一部分。3.106外壳enclosure金属封闭开关设备和控制设备的一部分，它能够提供规定的防护等级，以保护内部设备不受外界影响，防止人员接近或触及带电部分，防止人员触及运动部分。3.107隔室compartment金属封闭开关设备和控制设备的一部分，除内部连接、控制或通风所必要的开孔外，其余均封闭。隔室分为四种类型，其中三种可以打开，称为可触及隔室（见3.107.1到3.107.3），一种不能够打开，称为不可触及隔室（见3.107.4）。注：隔室可以按内部安装的主要元件来进一步划分，见5.103.13.107.1联锁控制的可触及隔室interlock-controlledaccessiblecompartment内部装有高压部件，按制造厂的规定，可以打开进行正常操作和/或维护，触及受开关设备和控制设备总体设计控制的隔室。3.107.2基于程序的可触及隔室procedure-basedaccessiblecompartment内部装有高压部件，按制造厂的规定，可以打开进行正常操作和/或维护，触及受适当的程序结合锁具控制的隔室。3.107.3基于工具的可触及隔室tool-basedaccessiblecompartment内部装有高压部件，可以打开，但不是为了进行正常操作和维护，需要专用程序和工具才能打开的隔室。3.107.4不可触及隔室unaccessiblecompartment内部装有高压元件，不可以打开的隔室。打开会破坏隔室的完整性。隔室有不可打开的明显警示。3.108隔板partition金属封闭开关设备和控制设备的一个部件，它将一个隔室与另一个隔室隔开。3.109隔板的等级partitionclass根据隔离带电部分所用的是金属隔板还是非金属隔板，将其分类如下：3.109.1PM级隔板partitionclassPM在打开的隔室和主回路的带电部件之间，金属封闭开关设备和控制设备具有的连续并接地的金属隔板和/或活门（如果适用时）。3.109.2PI级隔板partitionclassPI在打开的隔室和主回路的带电部件部件之间，金属封闭开关设备和控制设备具有的一个或多个非金属隔板和/或活门。3.110活门shutter金属封闭开关设备和控制设备的一种部件，它具有两个可以转换的位置，一个位置是允许可移开部件的触头或隔离开关与固定触头接合，在另一个位置，它成为外壳或隔板的一部分，蛰住固定触头。3.111分隔（导体的）segregation（ofconductors）将接地的金属板插在导体之间的一种导体布置，这使得破坏性放电只能对地发生。注：分隔可以建立在导体之间，也可以建立在开关装置打开的触头之间。3.112套管bushing能使一根或多根导体穿过外客或隔板并使导体与外壳或隔板绝缘的一种构件，包括固定用的附件。3.113元件component金属封闭开关设备和控制设备主回路和接地回路中，具有特定功能的基本部件（例如，断路器隔离开关、负荷开关、熔断器、互感器、套管、母线）。3.114主回路（总装的）maincircuit（ofassembly）金属封闭开关设备和控制设备中传送电能回路中的所有导电部分。3.115接地回路earthingcircuit每个接地装置或接地点到设备用于与外部接地系统相连的端子间的连接。3.116辅助回路auxiliarycircuit金属封闭开关设备和控制设备中用于控制、测量、信号指示和调节回路（非主回路）的所有导电部分。3.117压力释放装置pressurereliefdevice用于限制充流体隔室压力的装置。3.118充流体隔室fluid-filledcompartment金属封闭开关设备和控制设备的一种隔室，其中充有绝缘和/或开端用流体，即气体（不是周围空气）或液体。3.118.1充气隔室gas-filledcompartment见GB/T11022的3.6.5.13.138.2充液体隔室liquid-filledcompartment金属封闭开关设备和控制设