【电力行业标准(DL)】 交流高压断路器订货技术条件

备案号：3984—1999
中华人民共和国电力行业标准
交流高压断路器订货技术条件
High-voltage alternating current circuit-breakers1999-08-02批准
DL/T402—1999
eqvIEC56:1987
代替DL/T402—91
1999-10-01实施
交流高压断路器是开关设备众多品类中的主导产品，也是一系列高压成套装置中的主要元件。它能在系统故障与非故障情况下实现多种操作，是电力系统最主要的操作与保护装置。它的性能及其考核方法、考核装置历来受到首要的关注。国际上，交流高压断路器的标准为EC56（1987）《高压交流断路器》，现正在修订中。我国于1964年制定了JB518一64《交流高压断路器》及JB519一64《交流高压断路器的操动机构》，它们源于前苏联标准OCT687一41《交流高压断路器》。这是当时的机械部标准。
1989年，我国制定了GB1984一89《交流高压断路器》国标。由于运行部门有一些问题未能及时充分反映，由原水电部高压开关设备标准化技术委员会于1985年制定了水电部标准SD132一85《交流高压断路器技术条件》，又于1991年修订为电力行业标准DL/T402一91，后者沿用至今，已经过去5年。
科技进步使产品在品种、特性上发生许多变化，一些品类退居次要地位，另一些品类正在飞速发展。标准也在随之变化，标准既要去约束产品使它健康发展，又要去推动产品，加快发展。
国际上，IEC56(1987)已有修订意见发布，见17A/438/CD［即17A(s)392一1995](1995.2.28)。之后，又发布了第3号修订件(1996.9)。本文考虑了这些文件的内容。原电力工业部于1995年初提出，标准应及时修订。本标准修订经开关标委会秘书处1995年提出，1996年立项，于1996～1997年进行修订，并尽可能采用国际上的通用准则。因此，本标准将DL/T402一91予以彻底修改，章节安排等同于IEC56（1987)，凡能引用者一律不变，凡需要按国情补充者一律加注“采用说明”，使本标准“等效”采用国际标准，在原则上逐步一致。
近15年来，开关标委会秘书处组织人力完成了下列论证任务：发热，绝缘水平，燃弧时间差，开、合感应电动机，开、合空载变压器，开、合变压器二次侧的短路故障，近区故障开断过程，开关柜内绝缘及凝露，真空断路器电寿命特性的表征值，气体绝缘金属封闭开关设备的泄漏与水汽(受潮)，冲击电压的耐压试验方法(雷电与操作)，首开极因数，合分时间，关合过程等。本标准中已将这些内容列入。这显示，我国标准既充分引用了国际上的一般规定，也反映了本国的研究水平。本标准由中国电力科学研究院高压开关研究所提出。本标准由电力行业高压开关设备标准化技术委员会归口。本标准修订工作组单位及成员如下：负责单位：中国电力科学研究院高压开关研究所曹荣江、顾霓鸿、袁大陆、盛勇参加单位：中国电力企业联合会姚抚城华北电管局
华东电管局
河北省电力局
湖北省电力试验研究所
吉林省电力试验研究所
清华大学
北京开关厂
福州第一开关厂
天水长城开关厂
东北电管局
广东省电力局
祝鸿绪
刘兆林
李志鹏
冯永华
万家震
徐国政
钱予圭、卢国平
朱根良
本标准起草人：曹荣江、顾霓鸿。本标准由电力行业高压开关设备标准化技术委员会秘书处负责解释。IEC　前　言　
1)IEC在技术问题上的正式决议或协议，是由各技术委员会代表了对这些问题特别关切的所有国家委员会提出的，它们尽可能地表达出对所涉及的问题在国际上的一致意见。2)这些决议或协议以推荐标准的形式供国际上使用，并在此意义上为各国家委员会所接受。
3)为了促进国际上的统一，IEC希望所有国家委员会在其本国条件许可范围内，采用IEC推荐标准的内容作为他们的国家规则。EC推荐标准和相应的国家规则之间的任何分歧，应尽可能在国家规则中明确指出。序
本标准由IEC17(开关设备和控制设备)技术委员会下设的17A(高压开关设备和控制设备)分委员会起草。
本文为IEC56出版物的第四版，它取代IEC56—1，56—2，56—3，56—4，56—4A，56—5和56—6出版物以及它们的各项修订。本标准的内容是以下列文件为基础的：六个月法
17A(CO)145
17A(CO)155
17A(CO)156
17A(CO)157
17A(CO)159+A
17A(CO)160
17A(CO)161
17A(CO)173
17A(CO)174
表决报
17A(CO)149
17A(CO)169
17A(CO)170
17A(CO)171
17A(CO)172
17A(CO)167
17A(CO)165
17A(CO)183+A
17A(CO)184+A
六个月法
17A(CO)175
17A(CO)176，I，II,
17A(CO)177
17A(CO)178
17A(CO)179
17A(CO)180
17A(CO)181
17A(CO)195
17A/467/FDIS
更详细的资料可以在上列文件中指出的相应表决报告中找到。表决报
17A(CO)185+A
17A(CO)186+A
17A(CO)187+A
17A(CO)188
17A(CO)190
17A(CO)191
17A(CO)192
17A(CO)201
17A/480/RVD
增补的条款均从序号101编起，附录及其插图命名为AA，BB等。1范围与引用标准
1.1范围
第一篇使用条件、定义、额定值、结构和设计本标准适用于设计安装在户内或户外并运行在频率为50Hz、标称电压6kV～500kV系统的交流断路器1。
采用说明：
1」IEC规定为60Hz，1000V以上。根据我国情况，改为50Hz，6kV～500kV。2」新加。
它仅适用于三相系统中的三极断路器和单相系统中的单极断路器。本标准也适用于断路器的操动机构及其辅助设备。然而，本标准不包括直接依靠人力操动机构合闻的断路器，因为它不能确保关合额定短路关合电流，从安全上考虑，依靠人力操作方式或许是应该反对的
本标准不包括电力牵引设备的移动电站中的断路器。注
验证各种不正常条件下的性能试验应遵循制造厂和用户之间的协议，2超出本标准的要求由用户和制造厂协商。凡气体绝缘金属封闭开关设备、SF6断路器、真空断路器、厂用电和发电机断路器等有超过本标准的要求时，在相应的专门标准中另行规定2]。
1.2引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB156—93
GB311.1—1997
额定电压
高压输变电设备的绝缘配合
GB/T2900.20—94电工术语高压开关设备BG4473—1996
GB4585.2—91
GB7354—87
GB7674—1996
DL/T403—91
DL/T486—92
DL/T593—1996
DL/T615—1997
交流高压断路器的合成试验
交流系统用高压绝缘子人工污移试验方法固体层法局部放电测量
72.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备10～35kV户内高压真空断路器订货技术条件交流高压隔离开关订货技术条件高压开关设备的共用订货技术条件交流高压断路器参数选用导则
IEC50(441)一1984电工术语高压开关设备和熔断器采用说明：
1]我国环境条件与IEC694的一般规定略不同。2根据IEC前言序规定，增补的条款均从序号101编起。3］术语中尽可能引用中国标准GB/T2900.20—94。2正常和特殊使用条件
见电力行业标准DL/T593—1996第3章规定1。3定义
本条款参照了GB/T2900.20—94(以下简称，“2900.20”）和IEC50（441)—1984(以下简称“441”)。
对本标准来说，适用的定义如下。3.10121通用术语3]
3.101.1高压开关设备和控制设备High-voltageswitchgearandcontrolgear(2900.203.2）3.101.2
户内高压开关设备和控制设备Indoorhigh-voltageswitchgearandcontrolgear(2900.203.3)
户外高压开关设备和控制设备Outdoor high-voltageswitchgear and3.101.3
controlgear(2900.20 3.4)
3.101.4短路电流Short-circuit current(2900.202.9）3.101.5中性点绝缘系统Isolatedneutral system除了经极高阻抗的指示、测量或保护装置接地之外，不与地连接的系统。3.101.6谐振接地系统Resonant earthed system；经消弧线圈接地系统System earthedthrough an arc-suppression coil中性点经电抗器接地的系统，该电抗值为，当单相对地故障时通过电抗器的工频感性电流基本上抵消了接地故障电流的工频容性分量。注：系统谐振接地时，故障处的剩余电流被限制到大气中故障电弧通常能自灭的程度。3.101.7中性点直接接地系统Earthedneutralsystem中性点直接接地系统，直接或者经足够低值的电阻或电抗接地，以显著地减少瞬态振荡并改善接地故障保护的选择性。3.101.8接地故障因数Earthfaultfactor在三相系统的选定地点(通常是设备的安装点)以及对于给定的系统结构，接地故障(在相或多相的任一点发生的)时健全相最高相对地工频电压有效值与无故障时在该选定地点获得的相对地工频电压有效值之比。注
1该系统为纯数值比(大于1)，它概括地表征了从上述地点观察到的系统的接地条件：而与选定地点的实际运行电压值无关。该“接地故障系数”是√3和过去曾使用过的“接地系数”之积。2接地故障系数是以从选定地点观察到的系统的相序阻抗分量来计算的，对旋转电机则采用次瞬变电抗
3对于所有已在运行的系统结构，如果零序电抗小于正序电抗的3倍以及零序电阻不超过正序电抗，则接地故障系数将不超过1.4。3.101.9周围空气温度Ambientairtemperature(2900.202.39）3.101.10温升(断路器部件的）Temperaturerise(ofapartofacircuitbreaker)部件温度和周围空气温度之差。3.101.11单个电容器组singlecapacitorbank一组并联的电容器组，当其投入时涌流被电源系统的电感及其电容所限制，没有靠近到足以显著增加涌流的其他电容器并联在系统中。3.101.12多个（并联）电容器组（背对背电容器组）)Multiple(parallel)capacitor bank(back-to-backcapacitorbank)
一组并联的电容器或电容器组合，它的各个单元可独立地投入或退出电源系统，已经接入电源的电容器会显著地增加该单元的涌流。3.101.13过电压(系统中）Overvoltage(inasystem)相对地或相间电压，其峰值超过开关设备额定电压相应的峰值。3.101.14失步条件Out-of-phaseconditions分处在断路器两侧电力系统之间失去或缺乏同步的不正常回路条件。在该条件下，在断路器操作瞬间，代表两侧电压的旋转矢量间的相位角超过了正常值，并且可能达到180°（反相）。
3.101.15失步（作为特性参数的前缀）Out-of-phase（asprefixtoacharacteristicquantity）-种限定术语，表示特性参数适用于断路器在失步条件下的操作。3.101.16单元试验Unittest
在一个或一组关合或开断单元上进行的试验，其关合电流或开断电流为断路器整极试验的规定值，而其外施电压或恢复电压为断路器整极试验规定值的适当部分。3.101.17半波Loop
由两个连续的电流零点所包含的电流波部分。注：大半波与小半波之间的区别，取决于两个连续的电流零点之间的时间间隔，比电流交流分量的半周期长些或短些。3.101.18近区故障Short-linefaul在架空线上离断路器端子距离短，但有明显影响处的短路。注：通常这一距离不超过几公里。3.101.19功率因数(回路的）Powerfactor(ofacircuit)想象成电感和电阻串联的等效回路，在工频下的电阻与阻抗之比。3.101.20外绝缘External insulation空气间隙和设备的固体绝缘的外露表面，它们承受电压的作用并受大气以及其他外界条件的影响(诸如污秽、潮湿、兽虫害等)。3.101.21内绝缘Internalinsulation设备内部的固体、液体或气体绝缘部分，它不受大气和其他外界条件的影响，3.101.22自恢复绝缘Self-restoringinsulation破坏性放电后，能完全恢复其绝缘性能的绝缘。3.101.23非自恢复绝缘Non-self-restoringinsulation破坏性放电后，丧失或不能完全恢复其绝缘性能的绝缘。3.101.24破坏性放电Disruptivedischarge在电压作用下与绝缘失效有关的现象，在试验中，放电全部桥接了绝缘，电极间的电压降低到零或接近零。
1本术语适用于固体、液体和气体介质及其组合体中的放电。2固体介质中的破坏性放电导致绝缘强度的永久丧失(非自恢复绝缘)；在液体或气体介质中，其绝缘强度丧失可能只是暂时的(自恢复绝缘)。3当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”（Sparkover）。当破坏性放电发生处在气体或液体介质中的固体绝缘表面时，使用术语“闪络”(flashover)。当破坏性放电穿过固体绝缘发生时，使用术语“击穿”(Puncture)。3.102开关Switchingdevices
3.102.1开关Switchingdevice（44114-01)3.102.2机械开关Mechanicalswitchingdevice（44114-02）断路器Circuit-breaker(2900.203.13)3.102.3
外壳接地断路器Deadtankcircuit-breaker(2900.203.14）3.102.42
外壳带电断路器Livetank circuit-breaker(2900.203.15）3.102.5
油断路器Oilcircuit-breaker(2900.203.17)3.102.6
3.102.7真空断路器Vacuumcircuit-breaker(2900.203.21）3.102.8磁吹断路器Magneticblow-0utcircuit-breaker(2900.203.19）3.102.9 SF断路器Sulphur hexafluoride circuit-breaker(2900.203.20)3.102.10压缩空气断路器Air-blastcircuit-breaker(2900.203.16)3.102.11无重击穿断路器Restrike-freecircuit-breaker在容性电流开断过程中无重击穿的断路器。注：由于重击穿具有统计特性，当经过本标准试验证明为无重击穿断路器时，在运行中也仍然有重击穿的可能。
3.102.12E1级断路器1
Circuit-breakers classEl
不属于3.102.13中E2级断路器之外者。3.102.13E2级断路器21Circuit-breakersclass E2主回路灭弧元件在其使用期中不需要维护，而其余部件维护工作量为最少的断路器。注
维护工作量为最少，指的是诸如润滑、更换气体、以及清除外表面等。2本条规定只适用于额定电压在40.5kV及以下的断路器。采用说明：
1］根据IEC56第3号修订件增加的。2]根据IEC56第3号修订件增加的。3.103断路器的部件
极Pole(2900.202.23）
主回路Main circuit(2900.202.24)控制回路Control circuit(2900.202.25)辅助回路Auxiliary circuit(2900.202.26)触头
Contact (2900.20 4.1)
Contact piece (441 15-06)
主触头
Main contact (2900.20 4.4)
弧触头Arcingcontact(2900.204.5)Control contact (2900.204.6)控制触头
辅助触头Auxiliarycontact(2900.204.7）辅助开关Auxiliaryswitch(2900.204.28)“a”触头，接通触头“a”contact，makecontact(2900.204.8）“b”触头，分断触头“b”contact，breakcontact(2900.204.9)滑动触头Slidingcontact(2900.204.11)滚动触头Rollingcontact(2900.204.12)脱扣器Release(2900.204.29）
灭弧室Arcextinguishingdevice(2900.204.15)位置指示装置（指示器）Positionindicatingdevice（indicator）（2900.204.40）连接(螺栓或等效的）Connection(boltedortheequivalent)两个或更多的导体用螺钉、螺栓或等效的方法紧固在一起以保证回路的持久连通性。3.103.20端子Terminal
用来连接断路器与外部导体的一种组件。3.103.21(关合或开断)单元(Makingorbreaking)unit断路器的一种部件，它本身的作用就象断路器，它和一个或多个相同的并同时操作的关合或开断单元串联构成完整的断路器。注
1关合单元和开断单元可以是分开的或组合的。每一单元可以有几个触头。2控制各单元间电压分布的方法可各不相同。3.103.22积木式组件(断路器一极的）Module（ofapoleofacircuit-breaker）通常由关合或开断单元、支柱绝缘子和机械零件组成的一种装配，并且与其他相同的装配作机械和电气的连接，以构成断路器的一极。3.104操作
3.104.1操作
Operation (2900.20 5.1)
操作循环Operatingcycle(2900.205.5)操作顺序Operating sequence (2900.20 5.6)合闸操作Closingoperation(2900.205.3）分闸操作Openingoperation(2900.205.2）自动重合闸Auto-reclosing(2900.205.7）正向分闸操作Positiveopeningoperation(44116-11)正向驱动操作Positivelydrivenoperation（44116-12）与人力有关的操作Dependentmanual operation（2900.205.9）3.104.9
动力操作Dependentpoweroperation(2900.205.10）贮能操作Stored energyoperation3.104.11
借助于开关操作前贮存在机构本身的足够完成预定条件下所规定操作循环的能量而进行的一种操作。
与人力无关的操作Independentmanualoperation(2900.205.12）3.104.12
合闸位置Closedposition(2900.205.32）分闸位置Openposition(2900.205.33）3.104.14
固定脱扣断路器Fixedtripcircuit-breaker(2900.204.47）3.104.16
自由脱扣断路器Trip-freecircuit-breaker(2900.204.48）瞬时脱扣Instantaneousrelease(2900.204.31)关合电流脱扣器Making-currentrelease3.104.18
在合闸操作中，如果关合电流超过预定值，允许断路器无任何故障时延地分闸，而断路器在合闸位置时就不动作的一种脱扣器。3.104.19
过电流脱扣器Over-currentrelease（2900.204.30）定时限过电流脱扣器Definitetime-delayover-currentrelease(2900.204.32）反时限过电流脱扣器Inversetime-delayover-currentrelease(2900.204.33）直接过电流脱扣器Directover-currentrelease(2900.204.34）间接过电流脱扣器Indirectover-currentrelease(2900.204.35)分励脱扣器Shuntrelease(2900.204.38)欠电压脱扣器Under-voltagerelease(2900.20-4.39)反向电流脱扣器（仅用于直流）Reversecurrentrelease（d.c.only)动作电流(过电流脱扣器的）Operatingcurrent（ofanover-currentrelease)电流整定值(过电流脱扣器的）Currentsetting（ofanover-currentrelease)电流整定范围（过电流脱扣器的）Currentsettingrange（ofanover-currentrelease）防跳跃装置Anti-pumpingdevice(2900.20-4.24)联锁装置Interlockingdevice(2900.20-4.25)带防止合闸闭锁的断路器Circuit-breakerwithlock-outpreventingclosing3.104.32
3.105断路器的特性参数
1图1～图7解释了本条的某些定义。2时间参量（见3.105.32～3.105.46的定义）用毫秒或周波数表示。当用周波数表示时应在括号内说明工频频率。
3在断路器装有分、合闸电阻的情况下，如果合适，把开、合主电流的触头时间参量同开、合电流受分、合闸电阻限制的触头的时间参量加以区别。4除非另有规定，时间参量系指开合主电流的触头而言。3.105.1额定值Ratedvalue
般为制造厂对一种组件、装置或设备按规定的运行条件所指定的一种特性参数的值。3.105.2预期电流（回路的并对断路器而言的）Prospectivecurrent（of acircuit andwithrespect to a circuit-breaker) (2900.20-6.6)3.105.3预期峰值电流Prospectivepeakcurrent在电流出现后的瞬态过程中预期电流第一个大半波的峰值。注：本定义假定用理想断路器关合电流，即断路器各极端子间的阻抗从无穷大同时瞬变到零。一极与另一极的峰值可以不同，它取决于电流出现瞬间对应的各极端子间的电压波形。3.105.4峰值电流Peakcurrent
在电流出现后的瞬态过程中电流第一个大半波的峰值。3.105.5预期对称电流(交流回路的）Prospective symmetricalcurrent(ofana.c.circuit）o
t2't3t4
Ui一首开极端子间的电压；Ii一首开极电流；U2，U3一另两极端子间的电压；I2，I3一另两极的电流；C一合闸指令，即合闸回路端子间的电压；O一分闻指令，即分闻脱扣器端子间的电压：t一合闻操作的起始瞬间t2一主回路开始通过电流的瞬间；t3一所有极都有电流的瞬间；t4一分闸脱扣器带电的瞬间；ts一所有极的弧触头都已分离的瞬间(或起弧的瞬间)；t一所有极中最后灭弧的瞬间;t一最后开断极上瞬态电压现象已消失的瞬间；a一(峰值)关合电流；b一开断电流;一交流分量的峰值；d一直流分量；e一外施电压；f一恢复电压；g一瞬态恢复电压(重击穿电压)；
h一工频恢复电压；j一分闸时间；k一燃弧时间；{一开断时间；m一关合时间;n一大半波；p一小半波
三相短路C一O循环的典型示波图图1
合闸位置
！分闸时间
！开断时间
3.105.34+
电流流过
分闸脱扣器带电
燃弧时间
触头运动
分闸位置
分阐操作
1所有极中电弧最终熄火
所有极中弧触头分离
触头运动
分闸位置
电流流过
关合时间
3.105.36+
！合闸时间
1合闸回路带电
预击穿时间
合闸操作
所有极中触头接触
·极中开始流过电流
不带分合闸电阻的断路器，O和C操作图2
合闸位置
分闸位置
合一分时间
3.105.42。
1关合一开断时间
所有极中触头接触
第一极中开始流过电流
合闸回路带电
合闸位置
电流流过
图3不带分、合闸电阻的断路器，C一O循环　合剩位置
触头运动
分闸位置
、电流流过
无电流时间
分一合时间
:3.105.38
重关合时间
重合闸时间
3.105.40+
所有极中电弧最终熄灭
所有极中弧触头分离
分闸脱扣器带电
触头运动
所有极中电弧最终熄灭
所有极中弧触头分离
电流流过Www.bzxZ.net
所有极中触头接触
第一极中触头接触
第极中开始流过电流
图4不带分、合闸电阻的断路器，重合闸(自动重合闸)
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