高压开关设备标准的分类、选择和应用

张勐

摘 要：高压开关设备的标准种类繁多，已正式发布的国标34个，机械行业标准10个，标准号分布较分散，使用标准时查找困难；另外，还存在国家标准和行业标准规定的差异性，更增加了使用的难度；本文对高压开关设备的适用标准做了详细的叙述和归纳，能有效地指导该行业技术人员更准确地使用标准。

关键词：高压开关设备；标准；分类；选择和应用

高压开关设备是3.6 kV及以上电压高压开关装置以及它们和相关控制、测量、保护和调节设备的组合，也包括此类装置和设备及相关的连接线、附件、外壳和支撑构架的总装；包括断路器、隔离开关、接地开关等主要元件及这些元件或功能的组合，如气体绝缘金属封闭开关设备（Gas-insulated metal-enclosed switchgear，简称GIS）、紧凑型开关设备等。

高压开关设备标准的种类繁多，已正式发布的国标34个，机械行业标准10个，标准号分布较分散，使用标准时查找困难；另外，还存在国家标准和行业标准规定的差异性，更增加了使用的难度。

本文对高压开关设备的适用标准做了详细的叙述和归纳，能有效地指导该行业技术人员更准确地使用标准。

1 高压开关设备标准的组成

高压开关设备标准按图1的类别进行归纳，基础类标准、产品类标准（包括：元件类产品标准、成套类产品标准、配套件标准和其它）、试验和方法标准按常用标准的顺序逐一进行分析阐述，为从业者学习和掌握高压开关设备标准提供了基础依据，按高压开关设备的使用范围对国家和行业标准进行分类，见图1。

2 高压开关设备基础类标准

基础类标准均是推荐性标准，包括：GB/T 2900.20-1994 和GB/T 11022-2011等。

《GB/T 2900.20-1994电工术语 高压开关设备》是高压开关设备的分类标准，包括高压开关设备、开关部件、操作、特性参量、试验及试验设备等，适用于断路器、重合器、分段器、负荷开关、隔离开关、接地开关、接触器、起动器、气体绝缘金属封闭开关设备、金属封闭开关设备，不适用于熔断器。

《GB/T 11022-2011高压开关设备标准的共用技术要求》是高压开关设备的通用标准，除非在与特定类型开关设备有关的产品标准中另有规定，该标准适用于所有的高压开关设备。对设备型式试验：主回路及辅助和控制回路的绝缘试验、无线电干扰电压（r.i.v）试验、主回路电阻的测量、温升试验、短时耐受电流和峰值耐受电流试验、外壳防护等级验证、密封试验给出了规定。

3 高压开关设备产品类标准

产品类标准多为推荐性标准，也有强制性标准，主要元件类产品标准包括：GB 1984-2014、GB 1985-2014和GB/T 4109-2008等；成套类产品标准为：GB 7674-2008和GB 28525-2012；配套件和其它标准为：GB/T 28819-2012和GB 25081-2010等。

3.1 高压开关设备元件类产品标准

《GB 1984-2014高压交流断路器》是强制性标准，断路器在电力系统中起着关键作用，因此，该标准也为高压开关设备标准体系的主要标准。断路器按结构型式分为：落地罐式断路器、外壳带电的断路器，按绝缘介质分为：空气断路器、油断路器、真空断路器、六氟化硫断路器和压缩空气断路器。目前市场中运行的断路器主要是真空断路器和六氟化硫断路器。

《GB 1985-2014高压交流隔离开关和接地开关》是高压开关设备的元件标准，适用于设计安装在户内和户外，且运行在频率50Hz、标称电压3 000V及以上的系统中，端子是封闭的和敞开的交流隔离开关和接地开关。

《GB/T 4109-2008交流电压高于1 000V的绝缘套管》是高压开关设备的元件标准，适用于设备最高电压高于1 000V、频率15Hz～60Hz三相交流系统中的电器、变压器、开关等电力设备和装置中使用的套管。

3.2 高压开关设备元件类产品标准

《GB 7674-2008额定电压72.5 kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备》是高压开关设备的产品专用标准，GIS是目前国内外主流产品，是指全部或部分地采用高绝缘性能气体（主要为SF6），而不是采用处于大气压下的空气作为绝缘介质的金属封闭开关设备。它由断路器、隔离开关、负荷开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、套管或电缆终端，以及母线等元件相互直接联结在一起而构成。

《GB 28525-2012额定电压72.5 kV及以上紧凑型成套开关设备》是高压开关设备的产品专用标准，该标准适用于至少有一台开关装置直接和一台或多台其它装置连接、或者与其共享元件以使得各分立装置之间的功能相互作用的紧凑型成套开关设备。该标准与GB 7674-2008相似其除引用GB/T 11022-2011的使用要求外，如果分立装置没有单独进行过型式试验，可以在紧凑型成套开关设备中按相关标准进行型式试验。

3.3 高压开关设备配套件和其它产品标准

高压开关设备配套件和其它标准，包括：GB/T 28819-2012和GB 25081-2010等。

《GB/T 28819-2012充气高压开关设备用铝合金外壳》是高压开关设备的配套件标准，适用于充有压缩的干燥空气、惰性气体如六氟化硫或氮气或这些气体的混合气体的户外、户内安装的高压开关设备的铝合金外壳，高压开关设备的额定电压：

—— 3.6kV～40.5kV且充气隔室的设计压力大于0.3 MPa（20℃时，表压）；

—— 72.5 kV及以上。

《GB 25081-2010高压带电显示装置（VPIS）》为强制性标准，是高压开关设备的产品用部件标准，适用于标称电压3 kV及以上，频率50 Hz的电力系统中运行的户内和户外高压电气设备所使用的带电显示装置，带电显示装置用于向运行人员提供高压电气设备安装处主回路电压状态的信息。

4 高压开关设备试验和方法类标准

高压开关设备试验和方法类标准，包括：GB 311系列、GB/T 7354-2003、GB/T 4585-2004和GB 4208-2008等。

《GB 311系列 绝缘配合》是电器设备的设计及试验标准，适用于设备最高电压在1kV以上的三相交流系统，规定了这些系统中的高压输变电设备和设施的相对地绝缘、相间绝缘和纵绝缘的额定耐受电压的选择原则。尽管该标准的也适用于输电线路的绝缘配合，但其耐受电压值可以与标准额定耐受电压不同。

《GB/T 7354-2003局部放电测量》是电器设备的试验标准，适用于系统频率为400 Hz及以下的交流电压试验或直流电压试验时产生的局部放电测量。该标准给出了局部放电、有关被测参量的定义，规定了试验回路和测量回路，规定了通用的模拟及数字测量方法，给出了校准方法及对校准仪器的要求，给出了试验程序，给出了区分局部放电和外界干扰的准则。

《GB/T 4585-2004交流系统用高压绝缘子的人工污秽试验》是绝缘子的试验标准，适用于系统最高电压1kV～765kV范围内的交流系统用户外和暴露在污秽大气中的瓷和玻璃绝缘子的工频耐受特性的测定。这些试验不能直接应用于涂油绝缘子和特殊型式的绝缘子（具有半导电釉的绝缘子或覆盖有任何有机绝缘材料的绝缘子）。

《GB 4208-2008外壳防护等级（IP代码）》是电器设备的试验标准，适用于额定电压不超过72.5 kV，借助外壳防护的电气设备的防护分级。规定了电气设备：防止人体接近壳内危险部件、防止固体异物进入壳内设备、防止由于水进入壳内对设备造成有害影响的产品需按该标准进行验证试验。

5 高压开关设备使用标准的选择原则

GIS中使用的套管进行人工污秽试验试验对标准的选择，先确定套管作为元件所使用的标准，按GB/T 4109-2008的要求确定其进行的试验项目；GIS中的套管需要按GB 7674-2008要求进行考虑，最终确定需进行的试验项目；进行试验时还需确定试验方法，应按GB 7674-2008标准6.2.8的要求进行试验，其引用标准“GB/T 11022-2011的6.2.9仅适用于户外套管。”，GB/T 11022-2011的6.2.9要求“如果绝缘子满足GB/T 26218系列标准的要求，则开关设备不需要进行人工污秽试验。”，“如果绝缘子不满足GB/T 26218系列标准的要求，应按GB/T 4585-2004用额定电压和GB/T 26218系列标准中给出的应用系数进行人工污秽试验。”我公司产品通常选择套管均采用GB/T 26218系列标准；因此，只要按GB/T 26218系列标准进行选择的套管无需进行人工污秽试验。

空气中使用的隔离开关进行小容性电流开合试验对标准的选择，先确定隔离开关作为元件所使用的标准，按GB 1985-2014的要求进行考虑，确定进行的试验项目；试验时还需确定试验方法标准，进行小容性电流开合试验，应按GB 1985-2014标准6.108的要求进行试验，“对于空气绝缘的隔离开关，试验要求的细节在附录H中给出。”，附录H为规范性附录“额定电压126 kV及以上空气绝缘隔离开关的容性电流开合能力”，因此，其开合试验按受试隔离开关的布置、试验回路和隔离开关的接地、试验频率、试验电压、试验电流和试验回路等要求进行试验。

6 结论

通过对高压开关设备标准进行分类、范围简介和标准的选择及应用，给高压开关设备业内技术人员使用标准指明了方向，为技术人员更准确地选用所属标准节约了时间，更好地为产品设计和产品试验带来质量的提升。