A1  概述

    考慮到內(nèi)部過(guò)壓力作用到蓋板、門(mén)、觀察窗等部件上，也考慮到電弧或弧根對(duì)外殼的效應(yīng)以及噴射出的灼熱氣體和灼熱微粒的效應(yīng)，但以不損傷隔板和活門(mén)為限。因此，它不包括所有會(huì)造成危害的各種效應(yīng)，如有毒氣體。故試驗(yàn)的安排，僅模仿了門(mén)和蓋板關(guān)閉并正確扣緊這一工況。

    A2  可觸及性的分類

    按附錄A第A5.3.2條、第A5.3.3條給定的兩種不同試驗(yàn)條件，可觸及性分為兩類：

    A類：僅限于經(jīng)批準(zhǔn)允許的人員方能觸及的金屬封閉式高壓開(kāi)關(guān)柜；

    B類：其中觸及性不受限制(包括公眾可觸及的)的金屬封閉式高壓開(kāi)關(guān)柜。

    A3  試驗(yàn)安排

    功能單元的類別、數(shù)量、安裝中的位置及電弧引燃的部位等，都應(yīng)根據(jù)實(shí)際使用中可能出現(xiàn)的部位來(lái)確定，但應(yīng)符合以下要求：

    a)試驗(yàn)應(yīng)在未引燃過(guò)電弧的功能單元上進(jìn)行；

    b)試驗(yàn)時(shí)安裝條件應(yīng)符合實(shí)際的工作情況；

    c)功能單元內(nèi)的各組件已安裝完整；

    d)試品應(yīng)在規(guī)定的接地點(diǎn)與接地網(wǎng)相連接；

    e)引燃電弧的方式應(yīng)模擬實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)故障情況。

    A4  施加的電壓和電流

A4.1  總則

    加入試品上的試驗(yàn)電源為三相，其短路電流值與額定短時(shí)耐受電流值相等。

A4.2  電壓

    試驗(yàn)回路的施加電壓等于試品的額定電壓，如果能滿足下列條件，選取的電壓值可稍低：

    a)電流的實(shí)際波形是正弦波形；

    b)電弧燃燒時(shí)間能滿足預(yù)定要求，不致提前熄滅。

A4.3  電流

A4.3.1  交流分量：要求通過(guò)試品短路電流值允許的偏差為+5%，且應(yīng)維持恒定。

A4.3.2  直流分量：要求關(guān)合短路的瞬間，使通過(guò)試品一個(gè)“邊相”的峰值電流等于2.5倍交流分量的有效值，如電壓低于額定值，試品上通過(guò)的短路電流峰值，應(yīng)不低于預(yù)期峰值電流的95%。

A4.4  頻率

    當(dāng)額定頻率為50Hz時(shí)，試驗(yàn)電源開(kāi)始時(shí)頻率應(yīng)在48～52Hz之間。當(dāng)在其他額定頻率時(shí)，其偏差值不應(yīng)超過(guò)額定值的±10%。

A4.5  試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間

    電弧持續(xù)時(shí)間的選擇與保護(hù)裝置的設(shè)置確定的電弧可能持續(xù)的時(shí)間有關(guān)，暫定為0.5～1s。

    在試驗(yàn)具有壓力釋放裝置的金屬封閉式高壓開(kāi)關(guān)柜時(shí)，僅驗(yàn)證它對(duì)壓力的釋放阻力，電弧持續(xù)時(shí)間可以取下限。

    注：當(dāng)電流值不同于規(guī)定的試驗(yàn)電流時(shí)，要計(jì)算該電流時(shí)電弧允許持續(xù)時(shí)間，一般是不可能的。試驗(yàn)過(guò)程中的最大壓力通常不會(huì)因較短的燃弧時(shí)間而降低，因而不存在由于試驗(yàn)電流的減少，電弧持續(xù)時(shí)間增加的這樣一個(gè)通用法則。

    A5  試驗(yàn)程序

A5.1  供電電路

    當(dāng)高壓開(kāi)關(guān)柜使用于“直接”接地系統(tǒng)時(shí)，電源中性點(diǎn)才予以接地。注意不要因連接線改變了試驗(yàn)條件。一般在外殼內(nèi)，可以從兩個(gè)方向供電，應(yīng)選擇可能引起最嚴(yán)重電弧效應(yīng)的供電方向。

A5.2  電弧的引燃

    使用直徑為0.5mm的金屬導(dǎo)線在試品的相間引燃電??；當(dāng)各相被分隔時(shí)，則在一相對(duì)地間引燃電弧。

    帶電部分以固體絕緣材料覆蓋的功能單元中，應(yīng)在相鄰兩相絕緣覆蓋件的接頭或間隙處引燃電弧(覆蓋帶電部分的固體絕緣材料上不允許鉆孔以引燃電弧)，使故障可能發(fā)展為三相短路。

    選擇電弧引燃點(diǎn)，應(yīng)使電弧在功能單元中產(chǎn)生的效應(yīng)為最大。如果不能肯定引燃點(diǎn)在何處能產(chǎn)生最大效應(yīng)，則必須在每種功能單元上多進(jìn)行幾次。

A5.3  觀察氣體熱效應(yīng)的指示器

A5.3.1  總則

    指示器是一些黑棉布片，裝設(shè)時(shí)，它的切邊不要朝向被試品，并應(yīng)注意它們彼此之間不能互相引燃。例如，將它們固定在鋼板制的安裝骨架上就可以達(dá)到要求，見(jiàn)圖A1。指示器的尺寸約為150mm×150mm。

  
 

 
A5.3.2  A類可觸及性

    指示器應(yīng)垂直固定，面對(duì)試品的操作面。必要時(shí)，應(yīng)同時(shí)裝設(shè)在易被人觸及的各面。它應(yīng)裝設(shè)在高度為2m及以下，且與試品相距300±15mm，面對(duì)氣體可能噴出的各點(diǎn)(如接縫處、觀察窗、門(mén)等)。在距地面2m高、距試品0.3～0.8m處還應(yīng)裝設(shè)水平放置的指示器，見(jiàn)圖A2。

    指示器應(yīng)使用約150g/m2的黑色棉布。

 A5.3.3  B類可觸及性

    指示器應(yīng)垂直裝設(shè)于試品所有可觸及側(cè)的附近。它應(yīng)裝設(shè)的高度為2m以下，與試品相距100±5mm，面對(duì)可能有氣體噴出的各點(diǎn)(如接縫處、觀察窗、門(mén)等)。在距離地面2m高、距試品0.1～0.8m處，還應(yīng)裝設(shè)水平放置的指示器。如果試品低于2m，指示器應(yīng)水平裝于頂蓋上，面對(duì)所有氣體可能噴出的各點(diǎn)并與垂直指示器靠近，此時(shí)，僅要求垂直指示器達(dá)到試品有效高度，見(jiàn)圖A2。

    指示器應(yīng)使用約40g/m2的黑色棉麻細(xì)布。

A6  試驗(yàn)的評(píng)價(jià)

    下列判據(jù)均考慮了附錄A第A.1條所列的電弧效應(yīng)，要求進(jìn)行試驗(yàn)者，應(yīng)決定用哪一判據(jù)來(lái)評(píng)價(jià)試驗(yàn)結(jié)果。

A6.1  判據(jù)1

    門(mén)、蓋板等仍應(yīng)正確地固定好，而沒(méi)有開(kāi)啟的現(xiàn)象。

A6.2  判據(jù)2

    試品中可能產(chǎn)生危險(xiǎn)的零件不應(yīng)飛出，這些零件包括較大或邊緣銳利的金屬或硬塑料零件，例如觀察窗、壓力釋放簾板、蓋板等。

A6.3  判據(jù)3

    不應(yīng)由于燃燒或其他效應(yīng)，致使電弧將試品的外殼燒穿，而使某些外部件變成為隨意可觸及。

A6.4  判據(jù)4

    垂直裝設(shè)的指示器(附錄A第A.5.3條所指的指示器)是否點(diǎn)燃，如因涂料或粘合劑的燃燒導(dǎo)致指示器點(diǎn)燃，可以不計(jì)入。



A6.5  判據(jù)5

    水平裝設(shè)的指示器(附錄A第A.5.3條所指的指示器)是否點(diǎn)燃，如果在試驗(yàn)中由于灼熱微粒而不是氣體導(dǎo)致指示器燃燒，可認(rèn)為符合標(biāo)準(zhǔn)。這可由高速攝影機(jī)拍攝的照片作為判斷的依據(jù)。

A6.6  判據(jù)6

    所有的接地連接都是可靠的。

A7  試驗(yàn)報(bào)告

    在試驗(yàn)報(bào)告中應(yīng)提供下列內(nèi)容：

A7.1  額定值

    用圖表示的被試單元的主要尺寸，與機(jī)械強(qiáng)度有關(guān)的零部件，壓力釋放閥的布置和試品本身在地面或墻上的固定方法。

A7.2  試驗(yàn)接線及引燃點(diǎn)

    試驗(yàn)線路的實(shí)際布設(shè)和電弧的引燃點(diǎn)

A7.3  指示器的裝設(shè)情況

    根據(jù)可觸及性分類而規(guī)定的指示器的材料和裝設(shè)的實(shí)際情況。

A7.4  試驗(yàn)電流

    對(duì)試驗(yàn)電流記錄要求如下：

    a)在最初三個(gè)半波內(nèi)交流分量的有效值；

    b)最大峰值；

    c)試驗(yàn)實(shí)際持續(xù)時(shí)間內(nèi)交流分量平均值；

    d)試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間。

A7.5  示波圖

    試驗(yàn)中的實(shí)際測(cè)得電流、電壓波形圖。

A7.6  試驗(yàn)結(jié)果的評(píng)價(jià)

    根據(jù)試驗(yàn)情況，按附錄A第A6條中的規(guī)定作出結(jié)論。

A7.7  其他有關(guān)說(shuō)明

    凡本附錄未規(guī)定，在試驗(yàn)中所發(fā)現(xiàn)的異?，F(xiàn)象，均應(yīng)在此項(xiàng)加以說(shuō)明。

 


按短時(shí)持續(xù)電流的熱效應(yīng)計(jì)算

裸導(dǎo)體截面的方法

    下面的公式可用以計(jì)算承受電流持續(xù)時(shí)間為0.2～0.5s的熱效應(yīng)的裸導(dǎo)體截面：



式中：S——導(dǎo)體截面，mm2；

       I——電流有效值，A；

      α——系數(shù)，以表示，并按下列規(guī)定取值：

            銅為13

            鋁為8.5

            鐵為4.5

            鉛為2.5

       t——電流通過(guò)時(shí)間，s；

     Δθ——溫升，K，對(duì)于裸導(dǎo)體一般取180，如果時(shí)間超過(guò)2s， 但小于5s，Δθ值可在同一公式中增加到215。

    本公式考慮到了溫度升高并非嚴(yán)格的絕熱過(guò)程。

 

附  錄  C

(標(biāo)準(zhǔn)的附錄)

局部放電測(cè)量

C1  總則

    局部放電測(cè)量是一種檢測(cè)正在試驗(yàn)中設(shè)備某些缺陷的適宜的方法，同時(shí)也是對(duì)絕緣試驗(yàn)的有效的補(bǔ)充辦法。經(jīng)驗(yàn)表明，局部放電可在某些布置中引起絕緣的介質(zhì)強(qiáng)度下降，尤其是對(duì)固體絕緣。另一方面，由于金屬封閉式高壓開(kāi)關(guān)柜中所使用的絕緣系統(tǒng)的復(fù)雜性，不可能在局部放電測(cè)量結(jié)果和設(shè)備的預(yù)期壽命間建立一種可靠的關(guān)系。

C2  應(yīng)用

    由于絕緣封閉型或復(fù)合絕緣的高壓開(kāi)關(guān)柜中大量地采用了有機(jī)絕緣材料，進(jìn)行局部放電測(cè)量，并結(jié)合其他絕緣試驗(yàn)，檢驗(yàn)是否存在由于設(shè)備設(shè)計(jì)不當(dāng)而造成絕緣的弱點(diǎn)。

    由于設(shè)計(jì)的多樣化，對(duì)于試品不可能提出通用的試驗(yàn)規(guī)程。一般，試品應(yīng)包括與設(shè)備的完整裝配中具有相同的絕緣強(qiáng)度的組件和部件。

    注

1  應(yīng)優(yōu)先選擇完整裝配成的試品。在積木式高壓開(kāi)關(guān)柜中，特別是對(duì)嵌入固體絕緣內(nèi)的各種帶電部件和連接件，試驗(yàn)必須在裝配完整的試品上進(jìn)行。

2  由常規(guī)組件組合的設(shè)計(jì)中(例如儀用互感器、套管)，這些組件可根據(jù)其有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)它們單獨(dú)試驗(yàn)，而本附錄局部放電試驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)這些組件在裝配中的布置。

    由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的原因，建議局部放電試驗(yàn)與必作的絕緣試驗(yàn)在同一組件或部件上進(jìn)行。

    注：此試驗(yàn)可在一些組件或部件上進(jìn)行，測(cè)量時(shí)，必須注意外部的局部放電不要影響測(cè)量。

    出廠試驗(yàn)也可以在組件上進(jìn)行。

    決定局部放電試驗(yàn)必要性的判據(jù)是：

    a)實(shí)際的使用經(jīng)驗(yàn)，包括整個(gè)生產(chǎn)期間試驗(yàn)的結(jié)果；

    b)固體絕緣在最高電場(chǎng)區(qū)域下的電場(chǎng)強(qiáng)度值；

    c)設(shè)備中，主絕緣部分的絕緣材料類型。

C3  試驗(yàn)回路和測(cè)量?jī)x器

    在GB7354《局部放電測(cè)量》中給出了推薦的試驗(yàn)回路和測(cè)量?jī)x器及檢驗(yàn)方法。三相設(shè)備可在單相試驗(yàn)回路，也可在三相試驗(yàn)回路中(見(jiàn)本附錄表C1)試驗(yàn)。

C3.1  單相試驗(yàn)回路

    程序A

    作為一般的方法，適用于中性點(diǎn)直接接地，或不直接接地系統(tǒng)中運(yùn)行的設(shè)備。

    為測(cè)量局部放電量，每相將相繼接到試驗(yàn)電壓源上，其余兩相和所有工作時(shí)接地的部件都接地。

    程序B

    僅適用于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中運(yùn)行的設(shè)備。

    為了測(cè)量局部放電量，將采用兩種試驗(yàn)布置。

    首先，應(yīng)在1.1U(U是額定電壓)試驗(yàn)電壓下進(jìn)行測(cè)量，每相應(yīng)相繼接到試驗(yàn)電壓源上， 其余兩相接地。測(cè)量時(shí)必須隔離或移去在使用中正常接地的所有的金屬部件。

    附加測(cè)量應(yīng)在試驗(yàn)電壓降到進(jìn)行，在測(cè)量過(guò)程中，工作時(shí)接地部件均接地，同時(shí)三相橋接后接到試驗(yàn)電壓源上。

C3.2  三相試驗(yàn)回路

    當(dāng)試驗(yàn)設(shè)備合適和許可時(shí)，局部放電試驗(yàn)可按三相布置進(jìn)行。

    在此情況下，推薦使用三個(gè)耦合電容器按圖C1連接， 可用一個(gè)放電檢測(cè)器相繼接到三個(gè)測(cè)量阻抗上去。

    對(duì)在三相回路的一個(gè)測(cè)量位置中檢測(cè)器的檢驗(yàn)是將已知電量的短時(shí)電流脈沖依次注入到每一相和地間。給出的最小偏轉(zhuǎn)的刻度是用來(lái)確定電荷量的。

C4  試驗(yàn)程序

    根據(jù)試驗(yàn)回路(見(jiàn)本附錄表C1)，將工頻電壓升高到大于等于1.3U或，且在此值下保持10s。

    注：局部放電試驗(yàn)也可在工頻電壓試驗(yàn)后降壓進(jìn)行C1]。

    然后，按照試驗(yàn)回路連續(xù)地將電壓降到1.1U或，且在這些電壓下測(cè)量局部放電量。

    注：U——設(shè)備的額定電壓。

    如果可能的話，應(yīng)考慮實(shí)際背景噪聲水平，并記錄局部放電的起始電壓和熄滅電壓作為補(bǔ)充資料。

    通常，試驗(yàn)是開(kāi)關(guān)設(shè)備處于合閘位置，在其組件或部件上進(jìn)行，由于局部放電可能損壞隔離開(kāi)關(guān)在分閘位置觸頭間的絕緣，因此，應(yīng)對(duì)隔離開(kāi)關(guān)在分閘位置的情況下，補(bǔ)充進(jìn)行局部放電測(cè)量。

C5  最大允許的局部放電量

    在1.1U或電壓下的最大允許局部放電量，由制造廠和用戶商定。

    注：在進(jìn)一步取得可靠數(shù)據(jù)之前，不規(guī)定局部放電量的極限值。目前，這些值由制造廠確定，或在驗(yàn)收試驗(yàn)時(shí)，由制造廠和用戶協(xié)商確定。

    局部放電量以(C)庫(kù)侖表示。

    在電壓下測(cè)得的最大允許的局部放電量和根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)可接受的值給出如下局部放電量的參考值C2]：

    樹(shù)脂澆注絕緣的套管  20×10-12C；

    采用說(shuō)明：

    C1］  IEC298中無(wú)此內(nèi)容，采用IEC466進(jìn)行補(bǔ)充。

    C2］采用IEC466的內(nèi)容補(bǔ)充。

    樹(shù)脂浸漬紙?zhí)坠?nbsp; 100×10-12C；

    固體絕緣的儀用互感器  50×10-12C；

    液體浸漬絕緣的儀用互感器  10×10-12C。

    注：這些值不適用于開(kāi)關(guān)設(shè)備的其他總裝或分裝部件。

    一般說(shuō)來(lái)，對(duì)于組件或部件的許可值應(yīng)為其元件中許可的最高值。

表 C1  局部放電試驗(yàn)回路和程序

	單  相  試  驗(yàn)			三相試驗(yàn)
	程序A	程序B
電壓源連接處	依次連接到每相	依次連接到每相	同時(shí)連接到三相	三相(見(jiàn)圖C1)
接地連接的元件	其他相和工作時(shí)所有接地的部件	其他兩相	工作時(shí)所有接地的部件	工作時(shí)所有接地的部件
最低預(yù)施電壓	1.3U	1.3U		1.3U(1)
試驗(yàn)電壓	1.1U	1.1U		1.1U(1)
基本圖
注：(1)相間電壓。     (2)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的補(bǔ)充試驗(yàn)(僅用于型式試驗(yàn))。

 

 


用于嚴(yán)酷氣候條件下的7.2～40.5kV

交流金屬封閉式高壓開(kāi)關(guān)柜的附加要求

D1  適用范圍

    本附錄適用于按照本技術(shù)條件的規(guī)定并在凝露和污穢方面比正常使用條件更嚴(yán)酷的使用條件下使用的戶內(nèi)金屬封閉式高壓開(kāi)關(guān)柜。

    注：雖然機(jī)構(gòu)、連鎖和外殼等機(jī)械部件的特性也很重要，但在本附錄中詳細(xì)規(guī)定的試驗(yàn)主要是驗(yàn)證電氣絕緣性能。

D2  適用對(duì)象

    本附錄提出了凝露和污穢兩方面嚴(yán)酷使用條件的兩個(gè)等級(jí)的定義。確定了金屬封閉式高壓開(kāi)關(guān)柜在規(guī)定條件下的性能的試驗(yàn)程序，以便得出它們?cè)谶@些嚴(yán)酷使用條件下，能否適應(yīng)的結(jié)論。

D3  凝露和污穢運(yùn)行條件下的嚴(yán)酷度

    安裝在建筑物內(nèi)的戶內(nèi)設(shè)備，通常能免遭戶外氣候條件的危害，但可能要承受由于溫度快速變化引起的凝露以及建筑物內(nèi)污穢的環(huán)境。

    金屬封閉高壓開(kāi)關(guān)柜周圍的凝露和污穢的使用條件分類如下：

    Co：通常不出現(xiàn)凝露(每年不超過(guò)兩次)。

    Cl：凝露不頻繁(每月不超過(guò)兩次)。

    Ch：凝露頻繁(每月超過(guò)兩次)。

    Po：無(wú)污穢。

    Pl：輕度污穢。

    Ph：嚴(yán)重污穢。

    注

    1  Po認(rèn)為不現(xiàn)實(shí)。

    2  對(duì)于包含有腐蝕性沉積物使用條件，應(yīng)向制造廠詢問(wèn)。

    考慮到設(shè)備特別受到溫度和污穢聯(lián)合作用的情況，三個(gè)使用條件的嚴(yán)酷等級(jí)定義如下：

    0級(jí)：Co Pl。

    1級(jí)：Cl Pl或Co Ph。

    2級(jí)：Cl Ph或Ch Pl或Ch Ph。

D4  金屬封閉式開(kāi)關(guān)柜的分類

    定義了0、1、2三個(gè)設(shè)計(jì)等級(jí)分別對(duì)應(yīng)于附錄D第D3條所述的使用條件嚴(yán)酷度的三個(gè)等級(jí)。按照這些設(shè)計(jì)等級(jí)，高壓開(kāi)關(guān)柜的使用環(huán)境條件如下。

D4.1  0類設(shè)計(jì)

    產(chǎn)品用于溫度、濕度可控制的地點(diǎn)，可以周期性地加溫或冷卻、降低濕度。要求安裝產(chǎn)品的建筑物不受戶外氣候條件日變化的影響，并采取了使進(jìn)入建筑物空氣中沉積物減到最少的措施。

D4.2  1類設(shè)計(jì)

    存在兩種可能性：

    a)產(chǎn)品用于沒(méi)有溫度、濕度控制的地點(diǎn)。要求安裝產(chǎn)品的建筑物不受戶外氣候條件日變化的影響，但凝露不能排除。采取了使進(jìn)入建筑物空氣中沉積物減到最少的措施。

    b)產(chǎn)品用于溫度、濕度可控制的地點(diǎn)，但安裝產(chǎn)品建筑物進(jìn)入的空氣無(wú)專門(mén)使沉積物減到最少的預(yù)防措施，或建筑物處在極接近于塵源的地方。

D4.3  2類設(shè)計(jì)

    存在三種可能性：

    a)產(chǎn)品用于溫度、濕度不能控制的地點(diǎn)。要求安裝產(chǎn)品建筑物不受戶外氣候條件日變化的影響，但凝露不能排除。未采取專門(mén)使進(jìn)入其建筑物空氣中沉積物減到最少的預(yù)防措施，或建筑物處于極接近于塵源的地方。

    b)產(chǎn)品用于溫度、濕度不可控制的地點(diǎn)。安裝產(chǎn)品建筑物免受戶外氣候日變化影響的防護(hù)很少，以致凝露可能頻繁出現(xiàn)。采取了使進(jìn)入其建筑物空氣中沉積物減到最少的預(yù)防措施，但處在有蒸汽源的地方。

    c)產(chǎn)品用于溫度、濕度不可控制的地點(diǎn)。安裝產(chǎn)品建筑物免受戶外氣候日變化影響的防護(hù)很少，以致凝露可能頻繁出現(xiàn)。無(wú)專門(mén)使進(jìn)入其建筑物空氣中沉積物減到最少的預(yù)防措施，或其建筑物處在極接近塵源的地方。

    注

    1  通過(guò)選擇金屬封閉式高壓開(kāi)關(guān)柜合適的防護(hù)等級(jí)，可使產(chǎn)品外殼內(nèi)沉積物的數(shù)量減到最少。

    2  通常變電站裝設(shè)過(guò)濾器和密封門(mén)排除沉積物要比排除凝露容易。

D4.4  根據(jù)附錄D第D4.1～第D4.3條定義的三類設(shè)計(jì)等級(jí)，在高壓開(kāi)關(guān)柜中采用的高壓組件及其支持絕緣件的外絕緣爬電比距應(yīng)符合本技術(shù)條件第6.1.2條的規(guī)定。

D5  分類程序

    對(duì)于按本技術(shù)條件規(guī)定的正常使用條件不要求做附加試驗(yàn)并符合金屬封閉式高壓開(kāi)關(guān)柜應(yīng)認(rèn)為屬于0類設(shè)計(jì)。

    通過(guò)試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證設(shè)備滿足1類設(shè)計(jì)或2類設(shè)計(jì)的嚴(yán)酷使用條件下的性能。進(jìn)行老化試驗(yàn)的必要性可以預(yù)先進(jìn)行穿透性試驗(yàn)來(lái)判定。如果成功地通過(guò)此項(xiàng)試驗(yàn)，則設(shè)備可直接地歸為2類設(shè)計(jì)。

    如果穿透性試驗(yàn)被省略或沒(méi)有通過(guò)，則按1類設(shè)計(jì)的金屬封閉式高壓開(kāi)關(guān)柜將按照附錄D第D9條承受1級(jí)老化試驗(yàn)；按2類設(shè)計(jì)的金屬封閉式高壓開(kāi)關(guān)柜將按照附錄D第D10條承受2級(jí)老化試驗(yàn)。

    穿透性試驗(yàn)由一周期性變化的氣候周期組成，在這周期中應(yīng)進(jìn)行相關(guān)的測(cè)量。然后設(shè)備暴露在溫度周期變化的鹽霧中，繼之按照附錄D第D8.3條規(guī)定的判斷程序在接著的氣候周期期間進(jìn)行。

    1級(jí)和2級(jí)的老化試驗(yàn)要求重復(fù)采用同一氣候周期，并繼而進(jìn)行附錄D第D11條中規(guī)定的判斷程序。除了2級(jí)老化試驗(yàn)采用多個(gè)氣候周期數(shù)外，2級(jí)老化試驗(yàn)等同于1級(jí)老化試驗(yàn)。

    穿透性試驗(yàn)所選用的參數(shù)(溫度、濕度、污穢)足以代表2類設(shè)計(jì)定義的使用條件，即頻繁的凝露和嚴(yán)重的污穢導(dǎo)致外殼內(nèi)絕緣件的表面電導(dǎo)約10μS。

    分類程序按圖D1所示的流程圖進(jìn)行。



D6  試驗(yàn)設(shè)備及有關(guān)的要求

D6.1  人工氣候試驗(yàn)室

    人工氣候試驗(yàn)室要求有足夠的容積以便容納被試品。試品裝于人工氣候試驗(yàn)室多孔的基架上，離地面高度不小于0.5m。氣候試驗(yàn)室的容積應(yīng)是被試品容積的5～15倍。被試品外殼壁、頂部與試驗(yàn)室墻壁、天花板、噴霧器之間的距離應(yīng)大于相間距離，且不小于0.15m［見(jiàn)圖D2(a)］。對(duì)于試驗(yàn)程序A(參見(jiàn)附錄D第D9.1條)，試驗(yàn)室墻壁與被試設(shè)備外殼之間的距離最好不小于1.5m。

    此外，需要有一個(gè)能按穿透性試驗(yàn)和試驗(yàn)程序B(見(jiàn)附錄D第D9.2條)所要求的水滴大小和送給率向試驗(yàn)室噴射鹽污的霧化云的方法。

    由于某些試驗(yàn)程序中使用的污穢(鹽霧)對(duì)試驗(yàn)室內(nèi)的某些器材及其與功能有關(guān)的重要部分有潛在危害，這些在用腐蝕性材料進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，建議用聚乙烯薄膜罩將設(shè)備罩上，見(jiàn)圖D2(b)。



D6.2  控制設(shè)備

    為了產(chǎn)生20～50℃范圍的周期性溫度變化，需要控制溫度以及能快速地改變溫度?？刂茰囟鹊钠钚∮凇?℃，保持溫差±2℃的公差也是重要的。

    對(duì)濕度也需要從低于80%到高于95%的相對(duì)濕度范圍內(nèi)進(jìn)行相當(dāng)好的控制。

    為了獲得上述這些結(jié)果，要求有向人工氣候試驗(yàn)室注入蒸汽云的設(shè)備，以便同時(shí)增加溫度和濕度，還要求有注入冷的干燥空氣的設(shè)備以便進(jìn)行逆過(guò)程。

    為了保持整個(gè)試驗(yàn)室的狀態(tài)是均勻一致的，要求采取一些空氣循環(huán)的措施，還要求有能對(duì)試驗(yàn)室進(jìn)行干燥加熱的裝置。

D6.3  測(cè)量設(shè)備

    要求提供一個(gè)或幾個(gè)高壓電源以便在進(jìn)行某些試驗(yàn)時(shí)能對(duì)被試品施加電壓，為此電源應(yīng)能在氣候周期性變化過(guò)程中保持額定電壓，偏差為0～-5%。

    為了施加判斷試驗(yàn)電壓(其值至少達(dá)到被試設(shè)備額定電壓的3倍)，要求有短路容量至少1A的電源。這個(gè)電源應(yīng)有保護(hù)裝置，試品在閃絡(luò)或擊穿放電的情況下，切除試驗(yàn)電源的時(shí)間小于0.1s。

    如果條件允許，按照本技術(shù)條件附錄C的規(guī)定采取措施對(duì)被試單元的每相進(jìn)行局部放電測(cè)量。

    如果條件允許，還要采取措施測(cè)量被試單元每相的泄漏電流有功分量(R)的有效值。金屬封閉式高壓開(kāi)關(guān)柜的主回路應(yīng)連接到電壓等于額定電壓而一相接地的三相電源上，或者最好是連接到電壓等于額定電壓的單相電源上，主回路的帶電部分相互連接在一起(見(jiàn)本技術(shù)條件附錄E的規(guī)定)。

D7  試驗(yàn)設(shè)備的選擇和布置

D7.1  設(shè)備的選擇

    試驗(yàn)應(yīng)該在一個(gè)完全裝配好的配有其全部元件并與運(yùn)行狀態(tài)一致的典型功能單元上進(jìn)行。被試功能單元及其元件應(yīng)是新的、干凈的。

    注：對(duì)于各相分裝的開(kāi)關(guān)設(shè)備允許進(jìn)行單相單元試驗(yàn)。

D7.2  設(shè)備的布置

    被試品應(yīng)裝在附錄D第D6.1條中所述的人工氣候試驗(yàn)室中，并使其處于正常位置。功能單元的試驗(yàn)布置不應(yīng)比正常運(yùn)行布置有利，特別是關(guān)于外部連接應(yīng)是如此。

    設(shè)備的連接，應(yīng)使得功能單元根據(jù)所選擇試驗(yàn)程序的要求能以三相電源對(duì)其施加額定電壓。

    考慮到泄漏電流的檢測(cè)，被試品的接地部分應(yīng)連接到保護(hù)導(dǎo)體上。如果適用，金屬封閉式高壓開(kāi)關(guān)柜應(yīng)與地絕緣(見(jiàn)本技術(shù)條件附錄E的規(guī)定)。



D8  穿透性試驗(yàn)

    這項(xiàng)試驗(yàn)，是用來(lái)檢查設(shè)備的外殼防止污穢和凝露侵襲的效應(yīng)，以便能估計(jì)被試設(shè)備暴露于嚴(yán)酷氣候條件下的這種效果。

    采取的方法，是將被試設(shè)備置于鹽霧環(huán)境中，承受溫度和濕度周期性變化。

    用上述方法進(jìn)行，比較試驗(yàn)前、后在同一條件下的局部放電及泄漏電流，來(lái)評(píng)價(jià)(驗(yàn)證)封閉的絕緣能承受的污穢程度(設(shè)計(jì)等級(jí))。

D8.1  參考性測(cè)量

    裝于人工氣候試驗(yàn)室中的功能單元(參見(jiàn)附錄D第D6.1條)應(yīng)施加額定電壓，并按下列規(guī)定承受一個(gè)氣候周期(參看圖D3)。

    人工氣候試驗(yàn)室內(nèi)的溫度應(yīng)在3h內(nèi)從(25±3)℃上升到(40±2)℃。溫度在(40±2)℃保持2h，然后在1h內(nèi)降到(25±3)℃。最高溫度和最低溫度之差應(yīng)保持在(15±2)℃。然后溫度在(25±3)℃保持2h。

    溫度周期性變化過(guò)程中的初始相對(duì)濕度為95%并保持4.5h。然后相對(duì)濕度在0.5h內(nèi)降到80%并保持此值2.5h。最后，相對(duì)濕度應(yīng)在0.5h內(nèi)升高到95%。

    注：某些人工氣候試驗(yàn)室降低溫度至25℃時(shí)伴隨著有干燥效應(yīng)，以致此時(shí)的濕度降低到規(guī)定的80%以下。在這種情況下，應(yīng)增長(zhǎng)周期時(shí)間，使?jié)穸仍谥芷诮Y(jié)束前上升到規(guī)定值。

    在整個(gè)氣候周期中，應(yīng)對(duì)被試單元的每相進(jìn)行局部放電及泄漏電流的有功分量R有效值進(jìn)行測(cè)量，最好連續(xù)進(jìn)行記錄。若無(wú)連續(xù)記錄裝置，記錄局部放電及泄漏電流的時(shí)間間隔應(yīng)不超過(guò)1min。對(duì)于循環(huán)中的每一分鐘，平均值是以該1min的值前面兩個(gè)值和后面兩個(gè)值進(jìn)行平均計(jì)算而得。將這些綜合平均值描繪成局部放電及泄漏電流隨時(shí)間變化的曲線。

D8.2  污穢處理

    對(duì)被試品不施加電壓。



    暴露試驗(yàn)室、人工氣候試驗(yàn)室或聚乙烯膜室內(nèi)的溫度，根據(jù)情況，需在1h內(nèi)由周圍空氣溫度上升到(40±2)℃，并保持此溫度1h。然后切除熱源，設(shè)備承受來(lái)自噴霧裝置的鹽溶液的噴淋，鹽溶液的濃度為5kg/m3。噴霧的流量率應(yīng)是1m3暴露室容積為0.3L/h至0.5L/h。噴霧1h后停止噴霧。這個(gè)穿透性試驗(yàn)周期應(yīng)重復(fù)進(jìn)行8次(參看圖D4)。

D8.3  判斷程序

    污穢處理后，去掉保護(hù)罩(如果有的話)，被試功能單元再次帶電，然后按附錄D第D8.1條的規(guī)定再進(jìn)行6個(gè)試驗(yàn)循環(huán)。在這些循環(huán)的最后一個(gè)循環(huán)中，按D8.1條的規(guī)定測(cè)量局部放電量和泄漏電流。

    緊接著最后一個(gè)氣候周期，溫度保持在(25±3)℃，相對(duì)濕度保持在95%。進(jìn)行單相工頻電壓試驗(yàn)：一相施加的電壓，U是設(shè)備的額定電壓，其余兩相接地并連接到設(shè)備的保護(hù)導(dǎo)體上。電壓一直升到設(shè)備的額定工頻耐受電壓(電壓上升率為0.5～0.7kV/s)，并在此值下保持30s。試驗(yàn)應(yīng)連續(xù)地依次在三相上重復(fù)進(jìn)行，兩次試驗(yàn)之間的時(shí)間間隔應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況盡量短。

D8.4  評(píng)定

    應(yīng)對(duì)穿透性試驗(yàn)開(kāi)始和結(jié)束時(shí)的每分鐘所測(cè)得綜合平均值進(jìn)行比較。計(jì)算每一最終測(cè)量值與相應(yīng)的每一起始測(cè)量值之比。從而確定出泄漏電流和局部放電量水平的最大比值。

    如果局部放電之比值及泄漏電流之比值均未超過(guò)2，而且在絕緣試驗(yàn)中未出現(xiàn)閃絡(luò)或擊穿， 則設(shè)備就可以定義為2類設(shè)計(jì)，無(wú)需作進(jìn)一步的試驗(yàn)。

    然后，應(yīng)檢查被試品及其組件的功能特性不應(yīng)受到影響，對(duì)試品的外觀、防銹涂料、結(jié)構(gòu)連接有無(wú)銹蝕、損傷，以及機(jī)械零部件腐蝕性程序應(yīng)予記錄(如果有的話)。

    注

    1  目前提出比值2，但為了驗(yàn)證這個(gè)值的有效性，需作進(jìn)一步研究。

    2  如果局部放電量或泄漏電流記錄的起始值非常低，則可采用較高的比值。

    3  驗(yàn)證機(jī)械性能的附加試驗(yàn)由用戶同制造廠協(xié)商進(jìn)行。

    如果被試品不滿足關(guān)于局部放電及泄漏電流的上述判據(jù)，但絕緣試驗(yàn)中未出現(xiàn)閃絡(luò)或擊穿，則設(shè)備可以按照下述規(guī)定分類：

    a)已通過(guò)附錄D第D9條規(guī)定的1級(jí)老化試驗(yàn)后的設(shè)備，定義為1類設(shè)計(jì)；

    b)已通過(guò)附錄D第D10條規(guī)定的2級(jí)老化試驗(yàn)后的設(shè)備，定義為2類設(shè)計(jì)。

    如果在絕緣試驗(yàn)中出現(xiàn)閃絡(luò)或擊穿，則設(shè)備被定義為0類設(shè)計(jì)。

D9  1級(jí)老化試驗(yàn)

    1級(jí)老化試驗(yàn)的目的是驗(yàn)證設(shè)備是否滿足1類設(shè)計(jì)的要求。

    按照附錄D第D7條規(guī)定選擇被試設(shè)備及進(jìn)行試驗(yàn)準(zhǔn)備。

    進(jìn)行老化試驗(yàn)過(guò)程中，建議監(jiān)測(cè)泄漏電流以收集關(guān)于設(shè)備性能的資料。

    對(duì)于這些老化試驗(yàn)，提出了兩個(gè)試驗(yàn)程序。在進(jìn)一步實(shí)踐期間，認(rèn)為第二個(gè)程序是等價(jià)的。

D9.1  試驗(yàn)程序A

    功能單元及其元件應(yīng)該是新的和干凈的，絕緣零部件不進(jìn)行任何表面處理。

    功能單元裝于人工氣候試驗(yàn)室，在兩個(gè)為期9d的完全相同的試驗(yàn)周期中按下列規(guī)定多次反復(fù)承受2h濕熱循環(huán)試驗(yàn)(參見(jiàn)圖D5)。



    人工氣候試驗(yàn)室的相對(duì)濕度保持在95%以上，其溫度在40min內(nèi)由(30±3)℃上升到(50±2)℃，維持20min。然后溫度在40min內(nèi)下降到(30±3)℃，此時(shí)不規(guī)定濕度值，隨后溫度在(30±3)℃保持20min，這整個(gè)期間的相對(duì)濕度保持在80%以上。此外，高低溫度之差應(yīng)保持在(20±2)℃范圍以內(nèi)。

    為了使溫度升高，可以直接向人工氣候試驗(yàn)室注入蒸汽云(包含懸浮狀的細(xì)水滴)；溫度從30℃增加到50℃是由于注入的蒸汽云產(chǎn)生熱交換的結(jié)果。注入沒(méi)有蒸汽的干燥空氣可以使溫度降低。(30±3)℃和(50±2)℃之間的變化調(diào)節(jié)，可以通過(guò)相繼地噴入蒸汽云和隨后注入冷的干燥空氣到試驗(yàn)室中而獲得。

    9d的試驗(yàn)周期，按照以下規(guī)定分配時(shí)間：

    在頭7d，對(duì)被試品施加其額定電壓，承受84個(gè)濕熱循環(huán)試驗(yàn)。7d試驗(yàn)后，停止試驗(yàn)2d，溫度保持在最后一個(gè)濕熱循環(huán)結(jié)束時(shí)的30℃。去掉蒸汽和冷空氣源，停止施加電壓，打開(kāi)功能單元的門(mén)。

    在中斷試驗(yàn)兩天的最后數(shù)小時(shí)，對(duì)操作裝置和功能單元的門(mén)進(jìn)行機(jī)械操作。應(yīng)對(duì)動(dòng)作時(shí)間、觸頭速度、連鎖動(dòng)作等的變化進(jìn)行記錄。

    完成兩個(gè)9d的試驗(yàn)周期后，應(yīng)按照附錄D第D11.1條規(guī)定的判斷程序，對(duì)被試品的性能進(jìn)行評(píng)定。

D9.2  試驗(yàn)程序B

    功能單元的絕緣零部件應(yīng)采用不損傷絕緣材料性能的合適方法清洗干凈(即用溫水和磷酸三鈉)。

    對(duì)被試功能單元施加額定電壓，并按照以下程序多次反復(fù)進(jìn)行周期為12h的溫度—濕度試驗(yàn)循環(huán)(參看圖D6)。

    人工氣候試驗(yàn)室或聚乙烯薄膜室的溫度，根據(jù)情況按約10℃/h溫度變化率，從(30±3)℃至(50±2)℃進(jìn)行周期性變化。此外，高低溫之間的溫度差應(yīng)保持在(20±2)℃范圍內(nèi)。

    在t1及t3的2h溫度過(guò)渡期間，不規(guī)定相對(duì)濕度值，但在t2的2h期間，濕度應(yīng)在80%以下而溫度維持在(50±2)℃。在t4的6h期間，濕度在95%以上而溫度維持在(30±3)℃。

    采用連續(xù)噴鹽水溶液霧和加熱的方法，獲得溫度和濕度的變化。鹽水溶液由每立方米不含礦物的水加入0.176kg鹽(氯化鈉)獲得。合成濕度應(yīng)是這樣，即在試驗(yàn)室收集到的水的電阻率在20℃時(shí)應(yīng)近似等于30Ωm。噴鹽溶液霧的流量率應(yīng)是每立方米試驗(yàn)室容積0.3～0.5l/h。霧滴的直徑應(yīng)在5～10μm范圍內(nèi)。

    注：根據(jù)試驗(yàn)室的設(shè)備，時(shí)間t1和t3可能不得不縮短，但此時(shí)時(shí)間t2和t4應(yīng)增長(zhǎng)，以保持t1-t2+t3+t4等于常數(shù)。



    被試功能單元應(yīng)承受10個(gè)相同的溫度——濕度循環(huán)。完成這10個(gè)循環(huán)后，應(yīng)按照附錄D第D11.2條所規(guī)定的判斷程序?qū)Ρ辉囋O(shè)備的性能進(jìn)行評(píng)定。

D10  2級(jí)老化試驗(yàn)

    2級(jí)老化試驗(yàn)的目的是驗(yàn)證設(shè)備是否滿足2類設(shè)計(jì)的要求。

    2級(jí)老化試驗(yàn)按照程序A或程序B組成更多的氣候循環(huán)試驗(yàn)。

    按程序A.總的試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間是由5個(gè)周期為9d的相同的試驗(yàn)循環(huán)組成，接著就是進(jìn)行附錄D第D11.1條中規(guī)定的判斷程序。

    按程序B，總的試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間是由20個(gè)相同的溫度—濕度循環(huán)組成，接著進(jìn)行附錄D第D11.2條中規(guī)定的判斷程序。

    注：對(duì)于按照程序A已成功地通過(guò)1級(jí)老化試驗(yàn)的設(shè)備，允許立即繼續(xù)進(jìn)行3個(gè)周期為9d的相同的試驗(yàn)循環(huán)。然后，1級(jí)老化試驗(yàn)后進(jìn)行判斷程序之前，試驗(yàn)程序B要求進(jìn)行清理，按照剛才敘述的程序A方式繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)是不可能的。

D11  老化試驗(yàn)后的判斷程序

    老化試驗(yàn)結(jié)束后，被試品應(yīng)按照下列規(guī)定進(jìn)行絕緣試驗(yàn)。

D11.1  試驗(yàn)程序A后

    被試品首先承受1min額定工頻干耐受電壓試驗(yàn)

    然后，人工氣候試驗(yàn)室的溫度增高到(30±2)℃，相對(duì)濕度近似到95%。在試品不施加電壓條件下經(jīng)3h后，進(jìn)行以下絕緣試驗(yàn)(參看圖D7)。



    對(duì)一相施加的電壓(U是設(shè)備的額定電壓)，其他兩相接地并且連接到設(shè)備的保護(hù)導(dǎo)體上。1h后，電壓升到且保持30s(電壓上升率為0.5～0.7kV/s之間)，應(yīng)連續(xù)依次地在其他兩相上重復(fù)此試驗(yàn)，試驗(yàn)間隔應(yīng)盡可能短。

D11.2  試驗(yàn)程序B后

    整個(gè)被試品用不含礦物的水清洗凈，然后在試驗(yàn)室不施加電壓干燥20h，此時(shí)試驗(yàn)室溫度為20±2℃，相對(duì)濕度小于80%。

    按照附錄D第D11.1條中規(guī)定的條件，被試品應(yīng)承受工頻干、濕耐受電壓試驗(yàn)。

D11.3  評(píng)定

    如果滿足下列條件，則被試品通過(guò)了1類設(shè)計(jì)或2類設(shè)計(jì)所規(guī)定的老化試驗(yàn)：

    a)按照程序A或程序B進(jìn)行人工氣候試驗(yàn)循環(huán)中未出現(xiàn)電擊穿或閃絡(luò)；

    b)在判斷程序中未出現(xiàn)擊穿或閃絡(luò)；

c)試品的功能特性即動(dòng)作時(shí)間、觸頭速度、連鎖動(dòng)作等無(wú)明顯變化。同時(shí)外觀、防銹涂料、結(jié)構(gòu)連接有無(wú)銹蝕、損傷，機(jī)械零部件的腐蝕程度(如果有的話)應(yīng)記錄在試驗(yàn)報(bào)告中。

 

 

泄漏電流的測(cè)量

    在相間及相對(duì)地間具有大的電容的設(shè)備中，泄漏電流的無(wú)功分量可能有很大的幅值。而在與絕緣的體積電導(dǎo)及表面電導(dǎo)有關(guān)的泄漏電流幅值中，僅泄漏電流的有功部分是有用的，因此要求一種僅測(cè)量泄漏電流有功部分的方法。

    試驗(yàn)回路內(nèi)測(cè)量裝置的布置對(duì)于泄漏電流有效值的測(cè)量是關(guān)鍵。圖E1至圖E4表示了4種布置方式，表E1概述了它們的特點(diǎn)。

表 E1 泄 漏 電 流 測(cè) 量

	布置方式1 (見(jiàn)圖E1)	布置方式2 (見(jiàn)圖E2)	布置方式3 (見(jiàn)圖E3)	布置方式4 (見(jiàn)圖E4)
電壓負(fù)荷與 運(yùn)行的相同	是	非	非	是
適于老化試驗(yàn)時(shí)監(jiān)測(cè)	非	非	非	是
適用于判斷程序	非	是	是	是
相間電壓負(fù)荷	是	是	是	是
指示相間電流	非	非	非	是
測(cè)量裝置與支持 絕緣子并聯(lián)	是	是	是	非