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额定电压1kV及以上、52kV及以下的
交流金属封闭开关设备和操纵设备
（17C/283/CDV）
西安高压电器研究所行业标准室
二○○二年八月
额定电压1kV及以上、52kV及以下的
交流金属封闭开关设备和操纵设备
1概述
1.1范畴
本标准规定了交流额定电压1kV及以上、52kV及以下、使用频率直到60Hz的户外、户内使用的、工厂装配完整的金属封闭开关设备和操纵设备的要求。
外壳内可包含固定的和可移开的组件以及能够充有提供绝缘的流体（液体或气体）。
注1尽管要紧针关于三相系统，然而，本标准也可用于单相或两相系统。
在期望关于人员的爱护水平下，本标准定义了几种类型的金属封闭开关设备和操纵设备，用以下几点来区分：
——在开关设备和操纵设备进行修理的情形下，电网运行连续的后果；
——设备修理的需要和便利。
注2应该提请注意的是，设施的安全性取决于产品的设计、制造和配合、安装和运行。
关于含有充气隔室的金属开关设备和操纵设备，设计压力限于最大值为300kPa（相对压力）。
关于设计压力超过300kPa（相对压力）的充气隔室，参照IEC60517。
专门用途的金属封闭开关设备和操纵设备，如存在火焰的大气里、矿井中或船上，可能需要补充要求。
包含在金属封闭开关设备和操纵设备中的组件应按他们各自相关的标准进行设计和试验。
考虑到他们安装在成套开关设备和操纵设备中，本标准补充了各个元件的标准。
注3具有绝缘外壳的成套开关设备和操纵设备由IEC60466涵盖。
注4额定电压52kV以上、大气压力下的空气绝缘的金属封闭开关设备和操纵设备在考虑了IEC60694的绝缘水平后可由本标准涵盖。
1.2引用标准
IEC60050-151（1978）国际电工词汇电的和磁的器件
IEC60050-441（1984）国际电工词汇开关设备、操纵设备和熔断器
IEC60060-1（1989）高电压试验技术第1部分：
一样定义和试验要求
IEC60137（1995）交流电压1000V以上的绝缘套管
IEC60243-1（1998）电气材料的电气强度——试验方法第1部分：
工频下的试验
IEC60265-1（1998）高压负荷开关第1部分：
额定电压1kV以上、52kV及以下的负荷开关
IEC60270（1981）局部放电测量
IEC60466（1987）额定电压1kV以上直到并包括38kV的交流绝缘封闭开关设备和操纵设备
IEC60470（2000）高压交流接触器和基于接触器的电动机起动器
IEC60480（1974） 从电气设备中取出的六氟化硫的检查导则
IEC60517（1990）额定电压72.5kV及以上的气体绝缘金属封闭开关设备和操纵设备
IEC60529（1989） 外壳的防护等级（IP代码）
IEC60694（1996） 高压开关设备和操纵设备标准的共用技术要求
IEC60724（2000）额定电压1kV（Um=1.2kV）和3kV（Um=3.6kV）电缆的短路温度限值
IEC60909（1988）三相交流系统中的短路电流运算
IEC60932（1988）用于严酷气候条件下的额定电压1kV～72.5kV封闭开关设备和操纵设备的附加要求
IEC61634：
1995高压交流断路器──高压开关设备和操纵设备中六氟化硫的使用与处理
IEC62271-100（2001）高压开关设备和操纵设备第100部分高压交流断路器（往常为IEC60056）
IEC62271-102（2002）高压开关设备和操纵设备第102部分交流隔离开关和接地开关（往常为IEC60129）
IEC62271-105（2002）高压开关设备和操纵设备第105部分高压交流负荷开关——熔断器组合电器（往常为IEC60420）
ISO/IEC导则51（1999）安全性方面——适用于标准内容的导则
2正常和专门的使用条件
IEC60694的第2章适用并做如下补充：
除非本标准中另有规定，金属封闭开关设备和操纵设备设计用于正常使用条件。
关于户外设施，认为其应处于外壳内，通行采纳正常的户内条件。
3定义
为了便于本标准的使用，除了所指出的外，IEC60050（441）、IEC60050（151）和IEC60694中的定义适用。
为了便于参考，把其中一些定义重新排列。
补充的定义的分类和IEC60050（441）中采纳的分类体系一致。
为了便于本标准的使用，下列定义适用：
3.101开关设备和操纵设备
包含开关装置和其组合电器以及相关的操纵、测量、爱护和调剂设备，还有这些装置和设备相关的内部连接、附件、外壳和支撑构件成套的通用术语[IEV441-11-01]。
3.102金属封闭开关设备和操纵设备
除了外部连接外，通过打算接地且完整的外部金属壳体成套的开关设备和操纵设备。
本标准中依照他们所能提供的运行连续性（SC）水平，把金属封闭开关设备和操纵设备分成两级（SC1和SC2）。
注：
这一分类的理由见第8章。
3.102.1SC2级开关设备和操纵设备
假如在一个功能单元中的一个隔室打开时，所有其他功能单元还能够带电且正常运行的金属封闭开关设备和操纵设备。
一种例外的情形是单母线开关设备和操纵设备的母线隔室，打开时，不能连续运行。
认为有两个分支：
SC2B：
打开功能单元的封闭电缆隔室后还可保持带电的SC2级金属封闭开关设备和操纵设备。
SC2A：
不同于SC2B的SC2级金属封闭开关设备和操纵设备。
3.102.2SC1级开关设备和操纵设备
不同于SC2级的金属封闭开关设备和操纵设备。
3.103运输单元
不需拆卸就可运输的金属封闭开关设备和操纵设备的部件。
3.104功能单元（成套的）
包含所有主回路及辅助回路且足以实现单个功能的金属封闭开关设备和操纵设备的部件[IEV441-13-04，修改过]。
注：
功能单元能够依照他们打算实现的功能来划分，例如，进线单元、出线单元等。
3.105外壳
提供规定等级的设备防止外部阻碍和防止接近或接触带电部件和运动部件的金属封闭开关设备和操纵设备的部件[IEV441-13-01]。
3.106隔室
除非必要的内部连接、操纵和通风才打开封闭的金属封闭开关设备和操纵设备的部件[IEV441-13-05，修改过]。
注：
隔室能够依照其封闭的要紧元件进一步分类，见5.103.1。
3.107可触及隔室
包含高压部件的、制造厂规定的正常运行和/或正常修理能够打开的隔室。
注：
不能认为安装、扩展和修理等是正常的爱护。
3.107.1受控的可触及隔室
触及由开关设备和操纵设备的总体设计，即联锁操纵的可触及隔室。
3.107.2基于程序的可触及隔室
触及由适当的程序结合锁具操纵的可触及隔室。
3.108充流体的隔室
金属封闭开关设备和操纵设备充有用于绝缘的流体，或者不同于大气压力下的空气的气体或者液体的隔室。
3.108.1充气隔室
见IEC60694的3.6.5.1。
3.108.2充液隔室
金属封闭开关设备和操纵设备隔室中的液体的压力是大气压力,或者其压力是由下列一种系统保持：
a）操纵压力系统；
b）封闭压力系统；
c）密封压力系统。
3.109元件
具有特定功能的金属封闭开关设备和操纵设备的主网络或接地回路的差不多部件（例如，断路器、隔离开关、负荷开关、熔断器、互感器、套管、母排）。
3.110隔板
把一个隔室和其他隔室隔开的金属封闭开关设备和操纵设备的部件。
3.111活门
能够从一个承诺可移开部件的触头或隔离开关的动触头和静触头啮合的位置到成为外壳的一部分或者遮盖静触头的隔板的位置运动金属封闭开关设备和操纵设备的部件。
[IEV441-13-07，修改过]
3.112套管
能够承载一个或多个导体穿过外壳或隔板和其绝缘的构件，包括连接方式。
3.113可移开部件
即使在主回路带电的情形下，也能够从主体封闭开关设备和操纵设备中移开并交换且与主回路连接的金属封闭开关设备和操纵设备的部件。
3.114可抽出部件
能够移到一个能够在分开的触头间建立绝缘距离或隔离的位置的金属封闭开关设备和操纵设备的可移开部件，这时候该部件在机械上保持和外壳的连接[IEV441-13-09]。
3.115隔离（导体的）
导体的布置方式，有接地的金属插在它们中间，在这种情形下仅显现对地的破坏性放电[IEV441-11-11]。
注：
能够在导体间开关装置或隔离开关打开的触头间建立隔离。
3.116运行位置（连接位置）
可移开部件为实现其预定功能而完全连接的位置[IEV441-16-25]。
3.117接地位置
可移开部件的位置或隔离开关的状态，在该位置时机械开关装置的合闸会导致主回路的短路和接地[IEV441-16-26，修改过]。
3.118试验位置（可抽出部件的）
可抽出部件的位置，在该位置时，主回路中已建立起绝缘距离或隔离且辅助回路是连接的[IEV441-16-27]。
3.119隔离位置（可抽出部件的）
可抽出部件的位置，在该位置时，可抽出部件的回路中已建立起绝缘距离或隔离，且其部件在机械上保持和外壳连接[IEV441-16-28]。
注：
在高压金属封闭开关设备和操纵设备，辅助回路能够不断开。
3.120移开位置（可移开部件的）
可移开部件的位置，在该位置时，其在机械和电气上与外壳分离并处于外壳外。
[IEV441-16-29]
3.121主回路（装配的）
包含在打算传送电解的回路中的金属封闭开关设备和操纵设备的所有导电部件。
[IEV441-13-02]
3.121.1接地回路
用于接地用的每个接地开关或接地点到打算和设施接地系统相连接的端子的连接。
3.122辅助回路
用于操纵、测量、信号和调剂的回路（不同于主回路）中包含的金属封闭开关设备和操纵设备的所有导电部件[IEV441-13-03]。
注：
金属封闭开关设备和操纵设备的辅助回路包括开关装置的开关装置的辅助和操纵回路。
3.123额定值
对元件、装置或设备在特定的运行条件下通常由制造厂规定的数值。
[IEV151-14-03]
注：
具体的额定值见第4章。
3.124防护等级
外壳以及适用时的隔板或活门提供的、防止接触危险部件、固体外物侵入和/或水的浸入并由标准试验方法验证的爱护程度[IEC60529的3.3]。
3.125内部电弧等级的开关设备和操纵设备（IAC）
对人员防护的规定判据满足内部电弧要求并由适当的试验验证的金属封闭开关设备和操纵设备。
注：
补充的资料见附录AA。
3.126隔板的等级
3.126.1M级
在打开的隔室和主回路的带电部件间，金属封闭开关设备和操纵设备提供连续的并打算接地的金属隔板和/或活门（假如适用时）。
3.126.2I级
在打开的隔室和主回路的带电部件间，金属封闭开关设备和操纵设备具有一个或多个非金属隔板和/或活门。
3.127周围空气温度（金属封闭开关设备和操纵设备的）
在规定的条件下确定的金属封闭开关设备和操纵设备外壳周围空气的温度。
3.128破坏性放电
与电气应力作用下绝缘失败相关的现象，在这种情形下，放电完全桥接了受试绝缘，使电极间的电压降到零或接近零。
注1：
本术语适用于固体、液体和气体介质及它们的组合体中的放电。
注2：
固体介质中的破坏性放电导致绝缘强度永久丧失（非自复原绝缘）；在液体或气体介质中，绝缘强度的丧失可能仅仅是临时的（自复原绝缘）。
注3：
破坏性放电发生在气体或液体介质中时，使用术语“火花放电”。
破坏性放电发生在处于气体或液体中的固体绝缘表面时，使用术语“闪络”。
破坏性放电穿过固体介质时，使用术语“击穿”。
3.129最低功能压力（充流体隔室的）
气体或液体的压力，以Pa（相对压力）表示，在其或其上时金属封闭开关设备和操纵设备的额定值才得以保证。
3.130设计压力（充流体隔室的）
用于确定充气或充液隔室的设计的压力，以Pa表示。
3.131设计温度（充流体隔室的）
运行条件下，气体或液体能够达到的最高温度。
3.132多层
两个或多个功能单元垂直布置在一个外壳内。
3.133相对压力
相关于标准大气压力101.3kPa的压力。
3.134压力开释装置
压力开释装置限制充流体隔室的压力达到规定的压力值。
该功能能够由一个专用装置（例如爆炸盘）或专门的设计（例如，结构上的薄弱点）来提供。
4额定值
金属封闭开关设备和操纵设备的额定值如下：
a）额定电压和相数；
b）额定绝缘水平；
c）额定频率；
d）额定电流（主回路的）；
e）额定短时耐受电流（主回路和接地回路的）；
f）额定峰值耐受电流（主回路和接地回路的）；
g）额定短路连续时刻（主回路和接地回路的）；
h）构成金属封闭开关设备和操纵设备的元件的额定值，包括他们的操动装置和辅助设备；
i）额定充入压力（充流体隔室的）。
4.1额定电压
IEC60694的4.1和4.1.1适用。
注：
构成金属封闭开关设备和操纵设备的元件按照各自相关的标准能够具有各自的额定电压值。
4.2额定绝缘水平
IEC60694的4.2适用。
4.3额定频率
IEC60694的4.3适用。
4.4额定电流和温升
4.4.1额定电流
IEC60694的4.4.1适用，并作如下补充：
金属封闭开关设备和操纵设备的某些主回路（例如母排、馈电回路等）能够具有不同的额定电流值。
4.4.2温升
IEC60694的4.4.2适用，并作如下补充：
金属封闭开关设备和操纵设备中包含的元件的温升不被IEC60694涵盖而有各自的技术要求时，不应超过该元件的相关标准中承诺的温升限值。
对母排应考虑的最大承诺温度和温升应是那些为触头、连接和与绝缘接触的金属件所规定的情形。
可触及外壳及盖板的温升不应超过30K。
在外壳及盖板可被触及但在正常运行时不需触及的情形下，假如公众不可触及，温升限值能够提高10K。
4.5额定短时耐受电流
IEC60694的4.5适用，并作如下补充：
对接地回路也应规定额定短时耐受电流。
该值能够不同于主回路。
4.6额定峰值耐受电流
IEC60694的4.6适用，并作如下补充：
对接地回路也应规定额定峰值耐受电流。
该值能够不同于主回路。
注：
原则上，主回路的额定短时耐受电流和额定峰值耐受电流不能超过其中串联的最薄弱元件相应的额定值。
然而，关于每个回路或隔室，能够利用限制短路电流的器件，例如限流熔断器、电抗器等。
4.7额定短路连续时刻
IEC60694的4.7适用，并作如下补充：
对接地回路也应规定额定短路连续时刻。
该值能够不同于主回路。
4.8操动机构和辅助及操纵回路的额定电源电压
IEC60694的4.8适用。
4.9操动机构和辅助回路的额定电源频率
IEC60694的4.9适用。
4.10操作用的压缩气源的额定压力
IEC60694的4.10适用。
4.10.1（充流体隔室的）额定充入压力
制造厂参照+20℃时的大气条件规定的压力，以Pa（相对压力）表示，在该压力时，投运前应对充气和充液补压。
5设计与结构
金属封闭开关设备和操纵设备应设计成能够安全地正常运行、检查、爱护、确定主回路带电与否的状态，包括通常的相序、连接电缆的接地、电缆故障位置的检查，连接的电缆或其他电器的电压试验以及危险静电电荷的排除。
同一类型、额定值和结构的可移开部件应在机械上和电气上具有互换性。
只要这些可移开部件和元件以及隔室的设计具有机械上的互换性，具有相同或者较大额定电流和绝缘水平的可移开部件和元件能够替代安装具有相同或者较小额定电流和绝缘水平的可移开部件和元件。
注：
配装具有较高额定值的可移开部件或元件并不意味着必须提高功能单元的能力，或者使功能单元能够运行在该可移开部件或单元的额定值之下。
包含在外壳内的各种元件应满足适用他们各自的技术要求。
关于具有限流熔断器的主回路，开关设备和操纵设备制造厂能够规定熔断的短路电流。
5.1开关设备和操纵设备中液体的要求
IEC60694的4.10适用。
5.2开关设备和操纵设备中气体的要求
IEC60694的4.10适用，并作如下补充：
假如满足IEC60480，SF6能够重复使用。
注1：
运行中六氟化硫的检查，见IEC60480。
注2：
六氟化硫的处理，见IEC61634。
5.3接地
适用于接地回路的短路电流额定值取决于开关设备和操纵设备预备用于的系统中性点的接地类型。
注1：
关于中性点固定接地的系统，接地回路的最大短时耐受电流能够达到主回路的额定短时耐受电流。
注2：
关于中性点固定接地以外的系统，接地回路的最大短时耐受电流可达到主回路的额定短时耐受电流的87%（异相接地条件下的短路）。
5.3.1主回路的接地
为了保证在爱护工作（见3.107）中人员的防护，关于要求或规定需要触及的主回路所有部件，在其可触及之前应能够接地。
这点不适用于从开关设备和操纵设备中分离出来后变成可触及的可抽出部件和可移开部件。
5.3.2外壳的接地
IEC60694的4.10适用，并作如下补充：
工厂预制的运输单元在最终安装时应通过接地导体相互连接。
该相互连接和相邻的运输单元应能够承载接地回路的额定短时耐受电流。
注1：
一样情形下，假如延伸于金属封闭开关设备和操纵设备长度方向的接地导体具有足够的横截面，则认为满足了上述要求。
假如接地导体是铜质的，在规定的接地故障条件下，关于额定短路连续时刻为1s时的电流密度不应超过200A/mm2，关于额定短路连续时刻为3s时不应超过125A/mm2，且其横截面不得小于30mm2。
接地导体的端子应足以和设施的接地系统连接。
假如接地导体不是铜质的，应满足等效的热的和机械的要求。
注2：
作为导则，运算导体横截面积的方法见IEC60724的第3章。
每个功能单元的外壳应连接到该接地导体上。
所有打算接地但不属于主回路或辅助回路的金属部件，也应直截了当或通过金属构件和接地导体连接。
功能单元内的连接通过采取某种技术，应可靠，保证框架、盖板、门、隔板或其他构件（例如通过螺栓或焊接的紧固）间的电气连续性。
高压隔室的门应采取足够的措施和框架连接，见5.102。
5.3.3接地装置的接地
在接地连接需要承载全部的三相短路电流（如短路连接用作接地装置的情形下）的场合，这些连接应选取相应的尺寸。
5.3.4可抽出和可移开部件的接地
可抽出部件的正常接地的金属部件在试验、隔离和任何其他中间位置时都应保持和地相连。
在任何位置时和地的连接应保证电流承载能力不小于对外壳要求的数值（见5.102.1）。
插入过程中，在固定触头和主回路的可移开部件接触之前，可移开部件的正常的接地金属部件应和地相连。
假如可移开或可抽出部件包含打算将主回路接地的接地装置，则在运行位置的接地连接应满足5.3.3的要求。
5.4辅助设备
IEC60694的5.4适用。
5.5动力操作
IEC60694的5.5适用。
5.6储能操作
IEC60694的5.6适用。
5.7不依靠人力的操作
IEC60694的5.7适用。
5.8脱扣器操作
IEC60694的5.8适用。
5.9低压力和高压力闭锁和监控装置
IEC60694的5.9适用。
5.10铭牌
IEC60694的4.10适用，并作如下补充：
金属封闭开关设备和操纵设备应提供永久的和清晰易读的铭牌并应包含符合表5.1的信息。
表6——名牌参数
缩写
单位
**
条件：
仅当需要时才标注
1
2
3
4
5
制造厂
×
型号
×
系列号
×
说明书
×
制造年份
×
适用的标准
×
额定电压
kV
×
额定频率
Hz
×
额定雷电冲击耐受电压
kV
×
额定工频耐受电压
kV
×
额定电流
A
×
额定短时耐受电流（主回路和接地回路的）
kA
×
额定短时耐受电流（主回路和接地回路的）
kA
Y
50Hz时不同于2.5和60Hz时不同于2.6
额定短路连续时刻
s
×
不同于1s时
绝缘用的额定充入压力
MPa
（×）
绝缘用的报警压力
MPa
（×）
绝缘用的最低功能压力
V
（×）
绝缘流体的质量
kg
（×）
内部电弧等级
IAC
（×）
可触及的种类
A，B，C
（×）
可触及的代码
F，L，R
（×）
电弧试验的电流
kA
（×）
气体或油断路器时
电弧试验电流的连续时刻
s
（×）
（**）×=这些数值的标记是强制性的；
（×）=这些数值的标记是依照适用的情形；
Y=这些数值的标记是依照栏（5）的条件。
注1：
栏
（2）中的缩写能够用来代替栏
（1）中的术语。
注2：
采纳栏
（1）中的术语时，“额定”一词能够不显现。
正常运行情形下，每个功能单元的铭牌应清晰易读。
可移开部件，假如有的话，应具有单独的铭牌并具有与其相关的数据，然而，仅当可移开部件位于移开位置时才要求铭牌清晰易读。
5.11联锁装置
IEC60694的5.11适用。
5.12位置指示
IEC60694的5.12适用。
5.13外壳的防护等级
IEC60694的5.13适用。
5.14爬电距离
IEC60694的5.14适用。
5.15气体和真空的密封性
IEC60694的5.15适用。
5.16流体的密封性
IEC60694的5.16适用。
5.17易燃性
IEC60694的5.17适用。
5.18电磁兼容性（EMC）
IEC60694的5.18适用。
5.101内部故障
满足本标准要求的金属封闭开关设备和操纵设备原则上应设计成防止显现内部故障。
为了达到该目的，制造厂应保证正确的制造并按照第7章进行相应的出厂试验来验证。
再则，用户应依照电网特点、运行程序和使用条件（见8.4）进行适当的选择。
假如开关设备按照制造厂的说明进行安装、运行和爱护后，在其整个使用期间显现内部电弧的概率专门小，但不应被完全忽视。
因缺陷、专门的使用条件或者误操作引起的外壳内部的故障可能导致内部电弧，则会对在场人员构成危害。
体会说明：
故障专门可能显现在外壳内部的某些位置而不是其他位置。
第8章的表8.1给出了这些位置、故障起因以及减小内部故障概率的可能措施的列表。
在内部电弧情形下，能够采纳其他措施对人员提供可能最高等级的爱护。
这些措施的目的在于限制这一事件的外部阻碍。
下面是这些措施的例子：
——由对光、压力或热量的探测器或者差动母线爱护触发的故障快速切除时刻；
——采纳适当的熔断器与开关装置组合来限制允通电流和故障连续时刻；
——远控；
——
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