六氟化硫断路器操动机构的要求

1.额定开断时间

断路器在辅助电源电压的额定电压和额定频率、液压源的额定压力以及周围空气温度（20±5℃）下操作时，其最大开断时间应不超过额定开断时间。

2.合—分时间

对126kV及以上断路器，合—分时间应不大于60ms，推荐不大于50ms。由于断路器合—分时间加长，对系统稳定性起着不利影响，而合—分时间过短又不利于断路器重合闸时第二个“分”的可靠开断能力，因此合—分时间应该有个范围，制造厂应给出断路器合—分时间的上下限，并应在型式试验中验证断路器在规定的合—分时间下的额定短路开断能力，且试验中合—分时间不得超过产品技术条件中给出的规定值。

3.各极的同期性要求

当各相间的同期性要求未做规定时，合闸不同期不应大于5ms，分闸不同期不应大于3ms。断路器在其所规定的操作电压和液压变化范围内应能保证所规定的同期性。制造厂应指明同相各断口间的同期性要求。

4.运行中的操作顺序

断路器的额定操作顺序应是下列操作顺序之一。除非另有说明，下列给出的时间间隔值是适用的。提供的额定操作顺序有：

（1）分—3min—合分—3min—合分；

（2）合分—15s—合分

（3）分—0.3s—合分—3min—合分（用于快速自动重合闸的断路器）。

5.无线电干扰电压

对于额定电压126kV及以上的断路器设备，应有无线电干扰电压的要求。断路器设备在时的无线电干扰电压不应超过500μV，其中U_r为设备的额定电压。

6.噪声水平

断路器设备在进行操作时的噪声水平规定如下：

——对户外设备不得超过110dB（A声级）；

——对户内设备不得超过90dB（A声级）。

噪声水平的测点应在水平方向距声源2m，对地高1.5m的地方。

7.电磁兼容性（EMC）要求

断路器设备二次系统的辐射应满足GB 4824—2004（工业、科学和医疗（ISM）射频设备电磁骚扰特性限值和测量方法）中所规定的关于辐射的要求。二次系统的抗扰性应能耐受1.6kV的电磁干扰的幅值而不会造成损坏或误动。这既适用于正常运行，也适用于开合操作，包括开断主回路中有故障电流时。

8.对断路器液压操动机构中液体介质的要求

制造厂应明确规定液压操动机构所使用的油液的种类、要求的数量和质量，并为用户提供更新油液和保持要求的油液数量和质量的必要说明。

9.液位

断路器液压操动机构应有检查液位的装置，而且在运行时应能清晰地指示出保证设备正常工作时允许的液位的上、下限。注：此条对缓冲器不适用。

10.外壳

辅助和控制回路的外壳应由能够耐受机械、电气和热的应力以及能耐受在正常运行条件下可能出现的湿度效应的材料组成。操动机构箱和开关箱均应能防寒、防热、防潮、防水、防尘和防止异物进入。

外壳应通过采用防腐材料或者对暴露的表面采用适当的防腐涂层来取得良好的防腐性能。

辅助和控制回路的外壳提供的防护等级应该在材料的选择和零部件的设计上，使得因开关设备和控制设备中的事故过热而引发的火焰在传播时受到阻止。电缆入口处的门、盖板等应设计成在电缆正确安装后能达到因事故过热而引发的火焰在传播时受到阻止的、低压辅助和控制回路的外壳的防护等级。所有通风口的门应予以屏蔽或者其布置能达到为外壳规定的相同的防护等级。

11.防止火灾危害

由于辅助和控制回路中存在火灾的危险，在正常使用条件下以及在可预见的异常使用条件下发生误动作和故障时，均应减低火灾的可能性。第一目标是防止带电部件产生火花。如果火灾或火花发生在外壳内部，第二目标是限制火灾的危害。

制造厂要通过合理的回路设计和保护使得内部故障和过载条件下不会增加火灾危害。制造厂应设计或选取额定容量值高于正常运行条件下所需要的额定值的元件，且其自燃特性应根据回路的最大故障容量决定。应特别注意电阻器。应对元件的总装和这些元件的相对布置予以考虑，通过在它们周围提供足够的空间来散发过多的热量。

为了控制火灾的冲击，应采取预防措施。使用的材料应足以耐受可能的燃烧和内部的热源。应采用具有阻燃性能的材料。

12.辅助和控制回路元件的要求

（1）元件的选择

断路器设备中辅助和控制回路元件包括：辅助开关、继电器、并联脱扣器、电动机、加热元件、表计、计数器、指示灯、电缆和电线、端子、辅助和控制触头、辅助和控制触头以外的触头、接触器和电动机起动器、低压开关、低压断路器、低压熔断器、低压隔离开关、插头、插座和接线器、印制电路板、电阻器、照明、线圈等。这些元件的性能应满足相关的国家和行业标准的要求及DL/T 593—2006（高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求）中的规定。如果没有相关的国家和行业标准，或者元件是按照另外的标准（如由某个国家或组织发布的标准）经过试验的，则选取的判据应在制造厂和用户之间达成协议。

辅助和控制回路中使用的所有元件的选择和设计应使得在所有实际运行条件下、在辅助和控制回路的外壳内，能够在其额定特性下运行。

应当采取适当的措施（隔热、加热、通风等）保证维持正确功能所需要的运行条件。如果加热是设备正确功能的基本条件，应提供对加热回路的监控。对于用于低温地区的断路器，其机构箱中应设置可自动投切的加热装置，并有保温措施。加热器在额定电压下的功率应在制造厂规定值的±10%范围内。

对于户外断路器，应进行适当的布置（通风和内部加热等）以防止辅助和控制回路外壳内产生有害的凝露。

连接点上极性的反接不应该损坏辅助和控制回路。

（2）元件的安装

元件应按照其制造厂的说明书进行安装。

（3）可触及性

分闸和合闸执行器以及紧急关闭系统的执行器应位于正常的操作高度以上0.4～2m之间。其他执行器应位于易被操作的高度，指示装置应位于易被读取的位置。

考虑到正常操作高度，构架安装和地面安装的辅助和控制回路的外壳应安装在高度满足上述可触及性、操作和读取高度要求的位置。

外壳内元件的布置应在安装、接线、维护和更换时能够触及的位置。

（4）识别

安装在外壳内的元件应易于识别，且应与接线图和电路的指示一致。如果元件是插入式的，则元件和固定部分（元件插入的位置）上应有确认标记。在元件或电压的混杂可能引起混乱的场合，应考虑更明晰的标记。

13.防跳跃功能

断路器应具有防跳跃功能。防跳跃装置作为控制回路的一部分时，如果安装了不止一个，它们应在每一个回路中动作。

14.防止非全相合闸的功能

对于分相操作的断路器，当断路器发生非全相合闸时，超过设定值（一般为150～300ms）时，应能实现保护性分闸。

15.保证断路器额定合—分时间的自卫能力的要求

为满足断路器额定合—分时间的要求，断路器应具有自卫能力，并保证断路器的开断能力。

16.其他要求

1）连接件应能承受断路器产生的应力，尤其是由于操作时的机械力而产生的应力。

2）辅助开关用作位置指示器时，应指示断路器已处的静止状态的分闸或合闸的最终位置。

3）操动机构的各种线圈（电动机绕组和接触器线圈除外）的匝间绝缘应能承受表1-2所规定的交流试验电压1min。

表1-2 操动机构线圈1min交流试验电压规定值

4）辅助开关：操动机构应能装设不少于12对供控制、信号及联动回路用的辅助触点，辅助触点能通过并切断的电流应不小于直流6A，导线截面不得小于2.5mm²。制造厂应提供辅助开关触头切换和主断口动作之间的配合时间。

5）断路器液压操动机构上的所有计量、辅助和控制元件及协作件都必须经由断路器制造厂校验和调整合格后方能装配出厂，制造厂应对这些元件的质量全面负责。

6）户外操动机构箱中应设有照明装置。

7）对分相操作的断路器要求在三相的操作机构箱上分别装设一套记录开、合次数的机械式计数器；对三相联动操作的断路器必须装设一套记录开、合次数的机械式计数器。

8）液压机构应设置液压泵起动次数计数器。

17.对动力操作的要求

用外部能源操作的断路器，当操动机构的动力源的电压或压力处在规定值的下限时，应该能关合或开断它的额定短路电流。在电压或液压处在规定值的下限时，所测得的分闸和合闸时间不得超过制造厂规定的最大合闸和分闸时间。

动力式操动机构应有供检修及调整用的手力合闸装置和手力脱扣装置或就地操作按钮。

除了在维修时的慢操作外，主触头只应该在传动机构的作用下以设计的方式运动。当合闸装置或分闸装置失去能源或失去后重新施加能源时，不应该引起主触头合闸或分闸位置的改变，即操动机构应该有防止失压慢分或失压后重新打压慢分的功能。

用外部能源进行动力合闸的断路器应能在关合额定短路关合电流的操作后立即分闸。

动力式操动机构，当操作能源的电压、压力在表1-3规定的范围内时，应保证断路器可靠合闸（包括关合额定短路关合电流），且关合后应能接着立即开断；在规定的最高值时，应能空载合闸而不产生异常现象。

表1-3 操作能源的电压和压力

注：1.表中规定的电压极限范围为受电元件线圈通电时端钮间的稳态数值。

2.表中规定的液压极限范围为操动机构附有的储压筒内的液压数值。

18.对储能操动的要求

储能操动的断路器，当操动机构储足能量时，应该能关合和开断它的额定短路电流，在指定的最低液压下能进行各种恰当的操作。如果制造厂规定了最大合闸和分闸时间，所测得的分闸和合闸时间不得超过此值。(www.xing528.com)

对具有单独泵的断路器，泵的出力、液压蓄能器的容量应足以供给断路器在额定短路关合和开断电流及以下的所有电流下进行额定操作顺序的操作。操作顺序开始时的压力应等于制造厂按照上述要求以及泵得以正常运转所规定的适当的最低压力。

储能操作的断路器应能在关合额定短路关合电流的操作后立即分闸。

19.液压蓄能器中能量的储存

如果用液压蓄能器储能，操作压力处在规定的上、下限之间时，应能进行相应的操作。

1）与操动机构一体的泵，其操作压力的上、下限由制造厂规定。

2）制造厂应规定操作用流体的最高压力和最低压力，断路器在此极限压力下应能进行相应的操作，并应整定合适的低压力和高压力闭锁装置，应规定操作和开断用的最低功能压力。

20.弹簧（或重锤）储能

用弹簧（或重锤）储能，弹簧储能后（或重锤升起后），如果所储能量不足以完成合闸操作，则动触头不应从分闸位置开始运动。

21.人力储能

如果弹簧（或重锤）用人力储能时，应该标出手柄运动的方向，在断路器上应装设弹簧（或重锤）储能指示器，而且制造厂应该提供手力储能工具。储能用手柄或单臂杠杆的长度不应大于350mm，转动角度应不大于150°；储能手轮的直径或双臂杠杆的长度不应大于750mm，且转动角度应不大于180°。

用人力给弹簧（或重锤）储能所需的最大操作力不应超过200N。

人力储能与电动储能之间应有相互联锁。

22.对液压操动机构的其他要求

1）应具有监视压力变化的装置，当液压高于或低于规定值时应发出信号并切换相应控制回路的接点。

2）应给出各报警或闭锁压力的设定值（停泵、启泵、压力异常的报警信号及分、合闸闭锁）及其行程。

3）应装设安全阀和液压油过滤装置。

4）应具有保证传动管路充满传动液体的装置和排气装置；应具有防止断路器在运行中慢分的装置，以及附加的机械防慢分装置。

5）应具有能根据温度变化自动投切的加热装置，液压机构的电动机和加热器均应有断线指示装置。

6）液压机构的保压时间应不小于24h。

7）液压操动机构的机构箱里应装设温度表。

8）同一型号的断路器及其操动机构的安装尺寸应统一，相同部件、易损件和备品备件应具有互换性。

9）液压机构的结构设计应使其便于检修，并应有供起吊用的吊钩或吊环。

10）制造厂在产品说明书中应说明断路器操作时作用在基础上的操作力，并指明强度、固有频率等特性。对断路器基础强度（包括抗震强度）所提的要求应与断路器的作用力相对应。

11）操动机构的免维护周期应不小于8年。

23.对脱扣器操作的要求

脱扣器的操作极限值应符合以下规定：

（1）并联合闸脱扣器

并联合闸脱扣器在合闸装置的额定电源电压的80%～110%范围内，液压在操作压力的上、下限之间时应能可靠动作。

当电源电压等于或小于额定电源电压的30%，液压小于操作压力的下限时，并联合闸脱扣器不应动作。

（2）并联分闸脱扣器

并联分闸脱扣器在分闸装置的额定电源电压的65%～120%（直流）范围内，液压在操作压力的上、下限之间时，在断路器装置所有的直到其额定短路开断电流的操作条件下，均应能可靠动作。

当电源电压等于或小于额定电源电压的30%时，液压在操作压力的下限时，并联分闸脱扣器不应动作。

（3）多个脱扣器

对于252kV及以上的断路器应设计两个相互独立的分闸回路和脱扣器。

当装有同样功能的、分别作用的多个脱扣器时，任一脱扣器的缺陷不应影响其他脱扣器的正常功能。

24.对高压力和低压力闭锁和监视装置的要求

在操动机构的系统中如果装有高压力或低压力闭锁装置，应将闭锁装置整定在制造厂指明的合适的压力极限上动作。压力监视装置应装在与本体环境温度一致的位置。

25.对位置指示的要求

断路器设备应该有表示主回路触头位置的清晰而可靠的指示，在就地操作时，应该能核对位置指示器的位置。

在分闸、合闸位置，位置指示器的颜色应按IEC 73确定。

合闸位置的标志，用字符“I”或“合”，红色表示；分闸位置的标志，用字符“O”或“分”，绿色表示。

26.密封压力系统的使用寿命

密封压力系统的密封性能以其预期的工作寿命来表示，标准值是20年和30年。

27.液体的密封

（1）液体的可控压力系统

液体可控压力系统的密封性能用每天补液次数（N_liq）或用不补液时的压力降（ΔP_liq）来表示，两者均由泄漏率（F_liq）引起。允许值由制造厂给出。

（2）液体的密封性能

制造厂应该说明液体的密封性。应该清楚地指出内部密封和外部密封的区别。

1）外部密封：观测不到液体的泄漏；

2）内部密封：在下列条件下，液体少量的损耗是可接受的：

——泄漏率（F_liq）低于允许泄漏率[F_P（liq）]；

——泄漏率（F_liq）不应随时间的增长而持续增大，或不应随着断路器操作次数的增加而增大；直至超出允许泄漏率[F_P（liq）]；

——液体的泄漏不应引起断路器的误动作，在正常工作过程中也不应对操作者造成任何伤害。

28.铭牌

断路器及其操动机构应装设铭牌，铭牌应标有在有关的产品标准中规定的必要的信息，铭牌应在正常工作位置和安装位置均可见。操动机构的铭牌应按表1-4的内容标明。

表1-4 液压操动机构的铭牌参数

如果断路器设备由带有操动机构的几个单极组成，则每个单极均应装设铭牌。对与断路器组成一体的操动机构，可以只用一个组合的铭牌。

对于户外断路器，铭牌和安装件应该是不受气候影响和防腐蚀的。对SF₆断路器应提供其SF₆气体压力与温度的关系曲线。操作机构的线圈应有参考标牌，使之能从制造厂获得全部数据。脱扣器也应带有适当的参数。

29.外壳的防护等级

装有主回路部件的高压断路器设备的所有外壳及其控制和辅助回路及操动机构的外壳，均应按照GB/T 4208—2008（外壳防护等级（IP代码））规定其防护等级。防护等级应适用于设备的使用条件。一般户外使用的液压操动机构或控制箱的防护等级取IP54，户内使用的液压操动机构或控制箱的防护等级取IP5X。

（1）IP代码的配置及含义

不要求规定特征数字时，由字母“X”代替（如果两个字母都省略则用“XX”表示）。附加字母和补充字母可省略，不需代替。

（2）防止人体接近危险部件的防护和防止固体外物进入设备的防护

IP标志的第一位特征数字表示外壳对人体提供的防护等级以及防止固体外物进入设备外壳内部的防护等级。

（3）防止水浸入的防护

IP标志的第二位特性数字表示防止有害的水浸入，这一防护不规定等级（第二位特征数字X）。

对于有防雨和防其他气候条件的附加防护性能要求的户外设备，应该在第二位特征数字后或在附加的字母后用补充字母说明。

30.在正常使用条件下防止设备受到机械撞击的保护

断路器设备的外壳应有足够的机械强度。

对户内断路器推荐的撞击能量为2J。

对没有附加的机械防护的户外断路器设备，由制造厂和用户协商，可以规定较高的撞击能量。