高壓開關設備標準的分類、選擇和應用

張勐

摘 要：高壓開關設備的標準種類繁多，已正式發布的國標34個，機械行業標準10個，標準號分布較分散，使用標準時查找困難；另外，還存在國家標準和行業標準規定的差異性，更增加了使用的難度；本文對高壓開關設備的適用標準做了詳細的敘述和歸納，能有效地指導該行業技術人員更準確地使用標準。

關鍵詞：高壓開關設備；標準；分類；選擇和應用

高壓開關設備是3.6 kV及以上電壓高壓開關裝置以及它們和相關控制、測量、保護和調節設備的組合，也包括此類裝置和設備及相關的連接線、附件、外殼和支撐構架的總裝；包括斷路器、隔離開關、接地開關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設備（Gas-insulated metal-enclosed switchgear，簡稱GIS）、緊湊型開關設備等。

高壓開關設備標準的種類繁多，已正式發布的國標34個，機械行業標準10個，標準號分布較分散，使用標準時查找困難；另外，還存在國家標準和行業標準規定的差異性，更增加了使用的難度。

本文對高壓開關設備的適用標準做了詳細的敘述和歸納，能有效地指導該行業技術人員更準確地使用標準。

1 高壓開關設備標準的組成

高壓開關設備標準按圖1的類別進行歸納，基礎類標準、產品類標準（包括：元件類產品標準、成套類產品標準、配套件標準和其它）、試驗和方法標準按常用標準的順序逐一進行分析闡述，為從業者學習和掌握高壓開關設備標準提供了基礎依據，按高壓開關設備的使用范圍對國家和行業標準進行分類，見圖1。

2 高壓開關設備基礎類標準

基礎類標準均是推薦性標準，包括：GB/T 2900.20-1994 和GB/T 11022-2011等。

《GB/T 2900.20-1994電工術語 高壓開關設備》是高壓開關設備的分類標準，包括高壓開關設備、開關部件、操作、特性參量、試驗及試驗設備等，適用于斷路器、重合器、分段器、負荷開關、隔離開關、接地開關、接觸器、起動器、氣體絕緣金屬封閉開關設備、金屬封閉開關設備，不適用于熔斷器。

《GB/T 11022-2011高壓開關設備標準的共用技術要求》是高壓開關設備的通用標準，除非在與特定類型開關設備有關的產品標準中另有規定，該標準適用于所有的高壓開關設備。對設備型式試驗：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、外殼防護等級驗證、密封試驗給出了規定。

3 高壓開關設備產品類標準

產品類標準多為推薦性標準，也有強制性標準，主要元件類產品標準包括：GB 1984-2014、GB 1985-2014和GB/T 4109-2008等；成套類產品標準為：GB 7674-2008和GB 28525-2012；配套件和其它標準為：GB/T 28819-2012和GB 25081-2010等。

3.1 高壓開關設備元件類產品標準

《GB 1984-2014高壓交流斷路器》是強制性標準，斷路器在電力系統中起著關鍵作用，因此，該標準也為高壓開關設備標準體系的主要標準。斷路器按結構型式分為：落地罐式斷路器、外殼帶電的斷路器，按絕緣介質分為：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高壓交流隔離開關和接地開關》是高壓開關設備的元件標準，適用于設計安裝在戶內和戶外，且運行在頻率50Hz、標稱電壓3 000V及以上的系統中，端子是封閉的和敞開的交流隔離開關和接地開關。

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

3.2 高壓開關設備元件類產品標準

《GB 7674-2008額定電壓72.5 kV及以上氣體絕緣金屬封閉開關設備》是高壓開關設備的產品專用標準，GIS是目前國內外主流產品，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的金屬封閉開關設備。它由斷路器、隔離開關、負荷開關、接地開關、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結在一起而構成。

《GB 28525-2012額定電壓72.5 kV及以上緊湊型成套開關設備》是高壓開關設備的產品專用標準，該標準適用于至少有一臺開關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設備。該標準與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行過型式試驗，可以在緊湊型成套開關設備中按相關標準進行型式試驗。

3.3 高壓開關設備配套件和其它產品標準

高壓開關設備配套件和其它標準，包括：GB/T 28819-2012和GB 25081-2010等。

《GB/T 28819-2012充氣高壓開關設備用鋁合金外殼》是高壓開關設備的配套件標準，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、戶內安裝的高壓開關設備的鋁合金外殼，高壓開關設備的額定電壓：

—— 3.6kV～40.5kV且充氣隔室的設計壓力大于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）》為強制性標準，是高壓開關設備的產品用部件標準，適用于標稱電壓3 kV及以上，頻率50 Hz的電力系統中運行的戶內和戶外高壓電氣設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備安裝處主回路電壓狀態的信息。

4 高壓開關設備試驗和方法類標準

高壓開關設備試驗和方法類標準，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》是電器設備的設計及試驗標準，適用于設備最高電壓在1kV以上的三相交流系統，規定了這些系統中的高壓輸變電設備和設施的相對地絕緣、相間絕緣和縱絕緣的額定耐受電壓的選擇原則。盡管該標準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準額定耐受電壓不同。

《GB/T 7354-2003局部放電測量》是電器設備的試驗標準，適用于系統頻率為400 Hz及以下的交流電壓試驗或直流電壓試驗時產生的局部放電測量。該標準給出了局部放電、有關被測參量的定義，規定了試驗回路和測量回路，規定了通用的模擬及數字測量方法，給出了校準方法及對校準儀器的要求，給出了試驗程序，給出了區分局部放電和外界干擾的準則。

《GB/T 4585-2004交流系統用高壓絕緣子的人工污穢試驗》是絕緣子的試驗標準，適用于系統最高電壓1kV～765kV范圍內的交流系統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用于涂油絕緣子和特殊型式的絕緣子（具有半導電釉的絕緣子或覆蓋有任何有機絕緣材料的絕緣子）。

《GB 4208-2008外殼防護等級（IP代碼）》是電器設備的試驗標準，適用于額定電壓不超過72.5 kV，借助外殼防護的電氣設備的防護分級。規定了電氣設備：防止人體接近殼內危險部件、防止固體異物進入殼內設備、防止由于水進入殼內對設備造成有害影響的產品需按該標準進行驗證試驗。

5 高壓開關設備使用標準的選擇原則

GIS中使用的套管進行人工污穢試驗試驗對標準的選擇，先確定套管作為元件所使用的標準，按GB/T 4109-2008的要求確定其進行的試驗項目；GIS中的套管需要按GB 7674-2008要求進行考慮，最終確定需進行的試驗項目；進行試驗時還需確定試驗方法，應按GB 7674-2008標準6.2.8的要求進行試驗，其引用標準“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系列標準的要求，則開關設備不需要進行人工污穢試驗。”，“如果絕緣子不滿足GB/T 26218系列標準的要求，應按GB/T 4585-2004用額定電壓和GB/T 26218系列標準中給出的應用系數進行人工污穢試驗。”我公司產品通常選擇套管均采用GB/T 26218系列標準；因此，只要按GB/T 26218系列標準進行選擇的套管無需進行人工污穢試驗。

空氣中使用的隔離開關進行小容性電流開合試驗對標準的選擇，先確定隔離開關作為元件所使用的標準，按GB 1985-2014的要求進行考慮，確定進行的試驗項目；試驗時還需確定試驗方法標準，進行小容性電流開合試驗，應按GB 1985-2014標準6.108的要求進行試驗，“對于空氣絕緣的隔離開關，試驗要求的細節在附錄H中給出。”，附錄H為規范性附錄“額定電壓126 kV及以上空氣絕緣隔離開關的容性電流開合能力”，因此，其開合試驗按受試隔離開關的布置、試驗回路和隔離開關的接地、試驗頻率、試驗電壓、試驗電流和試驗回路等要求進行試驗。

6 結論

通過對高壓開關設備標準進行分類、范圍簡介和標準的選擇及應用，給高壓開關設備業內技術人員使用標準指明了方向，為技術人員更準確地選用所屬標準節約了時間，更好地為產品設計和產品試驗帶來質量的提升。