中华人民共和国国家标准
GB 2706—89
交流高压电器动热稳定试验方法
国家技术监督局 1989-01-01批准 1989-10-01实施
1 适用范围
本标准适用于额定电压 3~500kV,频率 50Hz的交流高压断路器、隔离开关、负荷
开关、接地开关、金属封闭开关设备、组合电器等。
其它产品的动、热稳定试验,可参照执行。
本标准等效采用 IEC694—84《高压开关设备和控制设备标准的共用条款》。
2 一般规定
2.1 试验应在装配完整的产品上进行,对三相共底座或共箱的产品应做三相试验,当国
内试验条件不具备时,可按下述方式进行试验:
2.1.1 按 4.3条的规定做单相试验。
2.1.2 对某些单元结构相同的多断口产品,允许在单元上进行试验。
2.1.3 对 110kV以上的产品,在试验条件等价前提下,允许在降低支持绝缘高度下进行
热稳定试验。
2.2 受试产品用所配用的操动机构使其处于合闸状态:不允许把操动机构的脱扣装置人
为地固定。
2.3 试验可在任意适当电压下进行,频率应为受试产品额定频率,其偏差为±10%。
2.4 动、热稳定试验应联合进行,如因试验设备限制,也可以分开进行。
2.5 动、热稳定试验联合进行时,其 I2t值和动稳定电流峰值 IY不得低于规定值。且与
规定值之差,I2t 值不得超出 10%、IY值不得超出 5%。当动、热稳定试验分开进行时,
也应分别满足相应要求。
2.6 动、热稳定试验可在任意温度下进行。
3 受试产品
3.1 受试产品应安装在其本身的支架或等效的支架上,并配有本身的操动机构。
3.2 受试产品的触头接触压力应调到规定值的下限(对不可调的结构除外)。
3.3 配人力操动机构的产品,以人力缓慢分、合闸各 3次,机械传动部分应灵活可靠。
3.4 配动力操动机构的产品,以规定的最低操作电(气、液)压分、合闸各 3次,机械传
动部分应灵活可靠。
3.5 带有电流互感器的断路器,试验时应将电流互感器二次绕组短接并可靠接地。
3.6 对金属封闭开关设备的主回路和接地回路进行试验时,应将对性能或短路电流有影
响的所有附件都装于金属封闭开关设备内一起进行考核。
如有电流互感器和脱扣器,应按正常使用条件安装,并将电流互感器二次绕组短路
并可靠接地,且应保证脱扣器不动作。
若接地装置具有可移件,则固定件和可移件之间的接地连接应在接地故障条件下进
行试验。故障电流应流经接地导体和可移件的框架。两可移件之间如有接地连接亦应试
验。
3.7 产品的主回路电阻应符合产品技术条件的规定。
4 试验回路
4.1 试验时,回路接线(如导电回路形状、母线尺寸、材料、支持绝缘子数量及配置等)
应尽可能反映正常运行情况或处于不利情况,但不能因接线使试品承受不符合实际运行
时的附加应力。实际运行中使用软母线的产品,试验时应接软母线;使用硬母线的产品,
试验时应接硬母线,对软母线和硬母线都可采用的产品,则根据具体情况,选择对试品
考核较严的连接线。试验中的电动力应处于有助于试品分闸的
不利条件。
图 1 三相动、热稳定试验接线方式原理图
y—相间中心距离,x—试品进线长度(x=3y);u,
v—试品尾端连接线长度,u、v应尽可能短,但不得小于 y,推荐 u=v=y
4.2 35kV及以下的隔离开关、接地开关、负荷开关等产品的三相动热稳定试验的接线
方式,如无特殊规定:推荐采用图 1形式,并将试品开断侧接线端与尾端连接母线连接。
当国内试验条件不具备或认为不需要考核试品垂直方向(与相间电动力垂直)受力
情况时,推荐采用:x=u=y,v=0的接线方式。
该接线方式原则上亦适用于单相试验。
4.3 三相产品做单相动、热稳定试验时,对共底座或共箱产品应在相邻相上进行。若相
间中心距离不固定,则应在制造厂规定的最小相间中心距离下进行试验。对分相式开关,
也可用硬母线模拟相邻相进行试验。
35kV 及以下隔离开关、接地开关、负荷开关等产品单相试验回路原则上应符合图 1
要求。
4.4 63kV 及以上产品的动、热稳定试验的回路接线应符合产品标准,本标准不做具体
规定。
4.5 试品连接母线推荐采用铜母线或铝母线。铜母线电流密度推荐选用 40~100A/mm2,
铝母线电流密度推荐选用 30~100A/mm2
5 试验方法
5.1 三相或单相动、热稳定联合试验时,应在额定短路持续时间内的一次试验中同时获
得规定的动稳定电流峰值和热稳定电流有效值。若因试验设备条件限制不能满足要求
时,可做如下处理:
5.1.1 如不能在额定短路持续时间内达到规定的 I2t值时,则允许相应增加流通时间,
但不得大于 5s。
5.1.2 如不能获得规定的动稳定电流峰值时,则允许增大电流有效值,而相应地缩短通
流时间。
5.2 若动、热稳定试验联合进行有困难时,可分开进行,此时动、热稳定试验都应满足:
动稳定试验时,其通流时间不得小于 0.3s,且试验时的 I2t 值不得大于额定的 I2t
值。
热稳定试验时,通流时间可以相应延长,但不得超过 5s。
5.3 三相试验(包括单独进行动稳定试验)时,三相电流交流分流分量有效值应尽可能相
等,任一相电流有效值与三相电流有效值的平均值之差,不得大于平均值的 10%。热稳
定试验时,I2t 值不得低于额定的 I2t 值。动稳定试验时的动稳定电流峰值至少应有一
边相不低于规定值。
图 2 动稳定电流峰值的确定
Ik—试验电流;f—动稳定电流(峰值);t—通流时间
6 试验电流的确定
6.1 动稳定电流峰值的确定
动稳定电流峰值为试验电流波形图第一周波内的电流最大峰值,见图 2。
6.2 热稳定电流有效值的确定
持续一定时间的短路电流有效值由电流示波图测定,见图 3。
图 3 热稳定电流有效值的确定
做电流波形上下包络线 AA′和 BB′,电流波形的二等分线为 CC′,将总的通流时
间 OT十等分,由各分点 0、1、2、3、…、10做 OT的垂线分别交 AA′和 CC′于 E0、E1、
E2、E3、…、E10和 F0、F1、F2、F3、…、F10 ,在各分点上测得电流交流分量有效值和峰
值分别为 Z0、Z1 、Z2、Z3、…、Z10 和 X0、X1、X2、X3、…、X10 。
Z mE F X1 1 1 12 2
= =
(1)
在短路时间内,电流等效有效值为
( ) ( )[ ]I Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z= + + + + + + + + + +130 4 202 12 32 52 72 92 22 42 62 82 102
(2)
或
( ) ( )[ ]I X X X X X X X X X X X= + + + + + + + + + +160 4 202 12 32 52 72 92 22 42 62 82 102 (3)
式中 EiFi——电流示波图上 i时刻量得的电流半波最大偏转,mm;
m——由电流标准波确定的电流比例尺,kA/mm;
Zi——i时刻电流交流分量有效值,kA;
XI——i时刻电流交流分量幅值,kA。
7 试验判据
试品在承受动稳定电流和热稳定电流的作用后,不得有下列情况之一:
a.影响产品正常工作的任何机械损伤,如瓷瓶破裂,主要零部件明显变形。局部绝
缘损伤而引起的绝缘性能降低(如有争议可用相应绝缘性能试验结果判断);
b.自动分闸及各种联锁失灵等;
c.触头熔焊或有影响正常工作的烧伤(如有争议,则以额定电流下的温升是否超过
规定值来判断;接地装置触头允许轻微熔焊);
d.配人力操动机构用人力分合各 3 次配电动操动机构用规定的最低电(气、液)压
分、合各 3次出现拒分、拒合;
e.机械特性超过技术条件规定范围。
8 试验报告
8.1 概述
一般应注明以下几项:
a.试验性质和依据;
b.产品(包括操动机构)型号、名称;
c.产品编号;
d.制造单位;
e.委托单位;
f.产品总装图纸编号;
g.试验日期。
8.2 产品主要技术参数
a.额定电压, kV;
b.额定电流, kA;
c.额定动稳定电流峰值, kA;
d.额定热稳定电流有效值, kA;
e.额定短路持续时间, s;
f.回路电阻,μΩ;
g.触头接触压力, N。
8.3 试验条件
a.试品的接线方式和接线原理图;
b.试验相数;
c.电源频率,Hz;
d.主回路电阻,μΩ;
e.触头接触压力, N;
f.环境温度,℃。
8.4 试验测试数据
a.各相动稳定电流峰值,kA;
b.各相热稳定电流有效值,kA;
c.热稳定试验通流时间和动稳定试验通流时间,s;
d.动、热稳定试验的典型示波图。
8.5 试品状况
记录
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试品在试验中和试验后的外观情况及试验后对试品的检查结果。
8.6 结论
根据第 7章的试验判据给出试品动、热稳定性能合格与否的结论。
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附加说明:
本标准由全国高压开关设备标准化技术委员会提出;
本标准由全国高压开关设备标准化技术委员会归口;
本标准由西安高压电器研究所负责起草;
本标准由西安高压电器研究所负责解释。