標準化低壓開關柜試驗方法淺析

沈志達

（天津電氣科學研究院有限公司，天津 300300）

1 SLVA設計規范和檢測規范簡介

《低壓開關柜標準化設計方案》分為設計規范和檢測規范，在檢測規范中，結合了相關國家標準和 CCC認證要求，對標準化低壓開關柜（國家電網有限公司將標準化低壓開關柜產品名稱代號設定為“SLVA”，SLVA為Standardized Low-Voltage Assemblies的首字母組合，以下簡稱“SLVA低壓開關柜”）各項試驗進行了全面、嚴格、細致的規范，統一了試驗指標、試驗方法及判定依據，進一步加強了對SLVA低壓開關柜生產工藝、組部件/原材料的質量控制，為設備的安全可靠運行奠定了良好基礎。本文介紹了SLVA低壓開關柜入網專項試驗的試驗檢測要求、與CCC認證的區別差異和相應的解決辦法。

2 試驗項目分析

《低壓開關柜標準化設計方案》中規定SLVA低壓開關柜的試驗類別包括出廠試驗、型式試驗和入網專項試驗。其中型式試驗項目即為認證類試驗項目，依據GB/T 7251.1、GB/T 7251.12規定的試驗項目出具相應的試驗報告。入網專項試驗即為國家電網有限公司要求的試驗項目，應依據《低壓開關柜標準化設計方案》表9-1出具相應的試驗報告。入網專項試驗和型式試驗在項目上有部分交叉重疊，但又有明顯的區別和差異，下面對入網專項試驗的試驗項目進行詳細分析。

2.1 標志試驗

本項試驗主要對SLVA低壓開關柜的銘牌、插排框和二維碼內容及要求有如下考核：

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

（2）銘牌上應至少標明以下內容：執行的主要標準號，制造廠名稱和商標，型號、產品名稱和出廠編號，使用參數（額定電壓、額定電流、絕緣電壓、頻率等），防護等級以及出廠日期等內容。

（3）銘牌的右側應設有二維碼，二維碼圖形深度不低于0.3mm，選用抗紫外線油墨填充，標簽表面應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。二維碼格式應符合規范要求。

（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格式及編制方法應符合國家電網有限公司相關技術規范要求。

需要注意的是，在樣機初始送樣進行試驗時，銘牌中不應有CCC標識，應在型式試驗獲證后才可標注。

2.2 布線、操作性能和尺寸檢查

本項試驗主要從以下三個方面進行檢查：

（1）元器件選擇及安裝檢査

設備內裝的元器件應符合其自身的有關標準，開關器件和元件的組合應滿足GB／T7251.1-2013中10.6的要求，內部電路和連接應滿足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、機械壽命、接通和分斷能力、額定短路耐受強度等技術參數應符合5.5和5.6的規定。

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

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

對于抽屜式結構，宜選用金屬材質的傳動機構。

在型式試驗報告中，GB/T7251.1-2013中10.6規定，外部接線端子裝在裝置基礎面上方至少0.2m（不包括保護導體的端子），中性導體端子應裝在裝置基礎面上方至少0.2m處。此處《低壓開關柜標準化設計方案》與國標規定有所不同，我們在進行型式試驗認證時，認為中性導體端子位置是成套設備制造商與用戶之間的專有協議。

（2）母線與絕緣導線檢査

SLVA低壓開關柜中使用的銅母線材質應為T2，型號為TMY，其尺寸公差等要求符合GB/T 5585.1-2018的規定，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鍍錫，應選用優質熱縮套管、硫化或環氧樹脂玻璃布浸汁纏繞等工藝對各相母線進行絕緣處理。

母線相序標識采用防脫落、堅固耐用材料，標明 A、B、C、N、PE，如高粘性不干膠相序色標、金屬接地標識、SLVA低壓開關柜中端子和導體的標識、母線和導線顏色標識、母線相序排列順序標識等。

（3）尺寸檢查

SLVA低壓開關柜的外形尺寸、主回路導體尺寸及位置等應符合相關規定。柜體的外形尺寸寬、深、高、對角線以及柜門（含柜門對角線）基準尺寸與允許誤差應滿足表1的規定。

表1 SLVA低壓開關柜基準尺寸范圍與允許尺寸誤差要求

檢測外殼面板加工后的平整度，不平整度不應大于2mm/m。

2.3 提升試驗

本項試驗與型式試驗報告中的試驗方法和判定結果基本一致，所不同的是，在入網專項試驗中規定了提升應采用四點起吊，每根起吊繩與柜體頂面形成的夾角應不小于30°,且不大于 45°。

2.4 機械操作

對可移開部件和可抽出式部件的互換性進行檢查，驗證其互換性和操作良好性。循環操作5次，應操作靈活。對斷路器分、合閘和抽屜搖入、搖出（對抽屜式框架斷路器）或本體的插入、拔出（對插入式塑殼斷路器）或本體的放入、取出（對抽出式塑殼斷路器、抽屜單元）功能進行檢查，驗證機械操作是否良好。對于In≤630A的斷路器，溫升試驗前應進行300次機械循環操作。對于In＞630A的斷路器，溫升試驗前應進行200次機械循環操作。對于可移開部件，試驗前應進行200次操作，操作后其相關的機械聯鎖狀態和規定的防護等級等的工作狀態應正常。

若試驗結果滿足以下要求，則認為SLVA低壓開關柜通過了機械操作試驗：

（1）各互換單元互換性良好；

（2）機構操作良好；

（3）元器件、聯鎖機構、規定的防護等級等的工作狀態未受損傷，而且所要求的操作力與試驗前一致；

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

2.5 機械試驗

本項試驗包括門鉸鏈試驗和機械碰撞試驗。門鉸鏈試驗主要考核鉸鏈的穩定性、可靠性、耐久性，與國標GB/T 7251.1-2013不同的是，《低壓開關柜標準化設計方案》中附錄C詳細地規定了撞擊位置。機械碰撞試驗主要考核外殼門板的沖擊強度，金屬材質撞擊試驗具體部位及要求見表2。

表2 金屬材質撞擊試驗具體部位及要求

2.6 成套設備的防護等級

本項試驗按GB/T4208規定的試驗方法進行，與型式試驗報告不同的是，入網專項試驗中規定了柜體頂部等不可觸及部位的通風孔處的防護等級不應低于IP3X，其它通風孔的防護等級不應低于IP3XD,柜體其它部分的防護等級不應低于IP4X。帶有可抽出式部件的成套設備在試驗位置和隔離位置以及從一個位置向另一個位置轉移時的防護等級應滿足IP2X要求。

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

2.7 介電性能

本項試驗結合了GB/T7251.1-2013 10.9條款和GB/T7251.1-2013 11.9條款，測試方法與型式試驗測試方法一致。

2.8 主回路電阻測量

本項試驗是入網專項試驗特別要求的試驗項目，采用直流法測量SLVA低壓開關柜主回路的直流電阻，試驗時施加的測試電流應≥100A。測量時，無論組合柜或單柜，應測量出從主進線開關的進線端子至各出線回路開關的出線端子之間的電阻值。溫升試驗前和溫升試驗后應測量主回路電阻，當溫升試驗前后的電阻值最大變化率≤20%時認為試驗合格。

2.9 溫升驗證

溫升試驗應在機械操作試驗后進行，斷路器的連接端子（含接插件）有鍍銀層的，厚度不應低于4μm，且應滿足機械操作的要求。

需要注意的問題有以下幾點：

（1）單柜或組合柜進行溫升試驗時，以配電母線（垂直母線）的額定電流為基準，確保在不超過配電母線額定電流值的情況下，每個出線電路在最嚴酷的負載電流工況下進行溫升試驗，即在柜門全部關閉、風機（如有）不啟動、出線開關出線端直接短接條件下（不得延長母排）進行，其電源側的連接母線按D.1.3.2的規定執行，負荷側的短接點距負荷側出線端口為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執行。在型式試驗報告中，依據JB/T10323-2016，主回路電流的接插件溫升限值為55K，這就造成了《低壓開關柜標準化設計方案》與JB/T10323-2016沖突的情況。在這里，我們的處理辦法是，型式試驗報告中主回路接插件按照JB/T 10323-2016進行55K的判定，在入網專項試驗報告中，主回路接插件按照70K進行判定。

（3）母線搭接面有鍍層時，其鍍層厚度應≥3μm，且具有良好附著力，附著力劃格法試驗后應無鍍層剝落。其中，鍍層厚度測量采用金相法測量時，取樣并制作樣塊1塊，樣塊斷面應垂直，沿顯微斷面長度均勻取5個測量點，每個測量點至少測量2次，取其平均值，5組值的算術平均值為最終厚度值；亦可采用或直接讀取法進行測量；鍍層的附著力采用劃格和粘接法共同試驗，鍍層測試銅排由制造商提供，數量不少于2件，100mm≤樣塊長度≤300mm，試驗時，在樣塊平面上劃邊長為1.0mm的方格（應劃透鍍層），方格數不得少于9個，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，再用力反向將透明膠帶撕開，撕開后鍍層應無剝落現象，否則為不合格。

2.10 電弧故障試驗

本項試驗為入網專項試驗特別要求的試驗項目，電弧故障試驗應在其它所有試驗項目全部完成后進行，電弧故障試驗的方法及要求詳見檢測規范的附錄E。

2.11 功能試驗

SLVA低壓開關柜應至少具備“一遙”功能，功能試驗應按GB/T7251.8的規定進行。

2.12 其他試驗

電氣間隙和爬電距離、電擊防護和保護電路完整性、電磁兼容性（EMC）、短路耐受強度、耐腐蝕性、外殼熱穩定性驗證、絕緣材料耐受內部電效應引起的非正常發熱和著火試驗與型式試驗報告試驗方法基本一致，本文不再額外探討。

3 結論

本文對《低壓開關柜標準化設計方案》試驗項目及測試方法進行了詳細解讀，比較了其與國標規范的差異項目，并給出可行的解決辦法，希望對企事業單位人員在進行SLVA低壓開關柜生產、檢測、銷售時有所啟發和幫助。