电弧故障断路器检测技术及相关标准
时间：2014-01-06 09:37 来源：低压电器杂志编辑：魏志娟
作者_周积刚/刘金琰上海电器科学研究院
摘要：本文在对电弧故障检测技术分析及相关标准研究的基础上，提出了终端电路用电弧故障断路器的关键检测技术、主要性能要求和试验方法。
关键词：电弧故障断路器(AFDD) 检测技术电压波形电流波形标准电弧故障动作特性串联电弧故障试验并联电弧故障试验屏蔽试验误脱扣试验碳化通道电缆试品电弧发生器
The Detection T echnique and Related Standard for Arc Fault Detection Device
ZHOU Jigang，LIU Jinyan
(Shanghai Electrical Apparatus Research Institute, Shanghai 200063, China)
Abstract: Based on research of the detection technique and related standard for Arc Fault Detection Device, the text puts forward the key detection technique, performance requirements and test method of Arc Fault Detection Device used in terminal circuit.
Key word: arc fault detection device(AFDD); detection technique; current waveform; voltage waveform; standard; operating characteristics; series arc fault tests; parallel arc fault tests; masking test; unwanted tripping test; preparation of the cable specimens; arc generator
1 概述
用电引起的电气火灾逐年上升，已成为引发火灾的最主要原因。据统计我国在2011年电气火灾在整个火灾事故中所占的比重已超过34%，严重威胁着人民生命财产安全，已成为火灾防治的重点，必须采取技术措施从根本上抑制电气火灾的发生。
现有的过电流保护电器和剩余电流保护电器不能降低由于电弧故障引起的电气火灾危险，这类电气火灾事故约占整个电气火灾的30%左右，而且主要是发生在配电终端电路中。
电弧故障断路器，又称为电弧故障检测装置(简称AFDD，在美国称AFCI)是一种新颖的电弧故障保护电器，它能检测电气线路中的电弧故障，并在引发电气火灾以前切断电路，有效地防止终端电路的电弧故障引起的电气火灾。电弧故障断路器最早是由美国从90年代开始研究，并于1999年2月制订了UL1699《电弧故障断路器》标准(第一版)。随着技术的改进，电弧故障断路器已在北美地区迅速得到普及和推广。AFDD 弥补了其他保护装置的不足，极大地提高了电气火灾的防护水平。针对我国电气火灾居高不下的消防形势，相关政府管理部门和企业已在研究相关的规程和产品，我国在终端电气线路中推广AFDD产品已势在必行，因此AFDD是一种具有广阔市场前景和发展潜力的产品。
2 电弧故障断路器的检测技术
2.1故障电弧的特点
电弧是一种气体游离放电的现象，电弧产生的同时往往伴随着闪光、高温、高压和电流和电压波形的
变化，为此检测电弧的方法可采用检测电弧发出的弧光，红外热能，电磁波，以及异常的电压、电流波形等特征来识别电弧的存在。
在低压配电终端线路中的电弧故障可分为三类：串联电弧故障、并联电弧故障、接地电弧故障。串联故障产生于一根导体发生机械断裂，或接头处松开，或在插头接触不好等，故障电弧与负载是串联的。串联故障的电流受到负载限制，因而电流可能小于负载电流。并联电弧故障是一种短路电弧故障，例如把一束导体中二根导体绝缘表面机械损伤而相碰，故障电弧往往是与负载并联的。并联电弧电流决定于绝缘损坏程度和线路阻抗的大小，并且往往是间隙性的故障。因而，一般的过电流和剩余电流保护装置是不能检测串联和并联电弧故障的。接地电弧故障发生于带电导线接地，或绝缘损坏与接地的金属导体接触，故障电弧电流的大小与接地电阻大小有关。一般的电气保护装置有时也可能检测不到故障。
检测电弧故障首先要分析故障电弧的特性，发生电弧往往伴随着强烈的弧光、高温、噪声和电磁辐射等现象，同时电压和电流的波形也会发生变化，这些现象和特征可以作为故障电弧检测的基础。故障电弧的电流电压波形特征：由于每次过零时电弧点燃和熄弧过程，使得电流波形每次过零附近出现肩部平坦的电流波形，电压波形除在电弧点燃和熄弧处出现较高的峰值以外，其余部分近似矩形波。图1为电阻电感混合负载电弧故障电流电压波形，在阻性和感性负载时，由于电感的作用，在电压突变的地方电流的突变和平肩部更为明显。
电弧故障断路器是根据故障电弧的特点来检测，并及时排除电弧故障。但实际上在正常电气线路中，会存在大量正常电弧，例如开关电器操作产生的电弧、电动机电刷产生的电弧、弧焊机产生的电弧、插头插拔过程中产生的电弧等。此外，许多电子设备也会产生类似于故障电弧的电流波形和电压波形，例如由开关电源供电的计算机负载波形，也呈现类似于故障电弧平坦的肩部。因此，电弧故障断路器必需要能区别正常电弧和故障电弧, 这样才能迅速、有效地提供保护，同时防止误动作的发生，这是电弧故障断路器的技术关键。
图1 电阻电感混合负载电弧故障的电流电压波形
2.2 故障电弧检测技术
终端电路用电弧故障断路器主要采用基于电压电流波形的电弧检测方法。在出现电弧故障时，电网中故障电压和故障电流的波形会呈现不同的特性。综上所述，故障电弧的电流电压波形具有以下特征：
1) 每个周期在电弧熄灭过零和重燃期间，电弧电流波形会出现两个电流短暂为零的“平肩部”;
2)故障电弧电压和电流的波形是不稳定的和随机的;
3)电压和电流的波形包含有高频噪声;
4)电弧电流di/t高于正常电流波形;
5)除电弧熄灭和重燃部分外，电弧电压波形近似于矩形。
因此，电弧故障断路的检测技术就是如何提取电弧波形的特征，并识别正常电弧和故障电弧的差异，确保AFDD正确动作。电弧故障检测方式，首先采用电流传感器检测电路中的电压或电流信号，将检测到的信号进行变换放大、滤波，经滤波器处理后的高频信号或低频信号，输入微处理器，由微处理器按预先设定的算法进行计算和判断，并和存贮器的数据进行对比，如判断为电弧故障，则发出脱扣信号，使电弧故障断路器分断。这种方式可以检测其下端电路和用电设备中发生的电弧故障，比较适合于在终端电路中使用。
2.3 基于波形检测的电弧故障断路器的工作原理
从国内外公司的研究成果来看，根据电弧特征的提取方式和数据处理方式不同，电弧故障断路器的主要工作原理如下：
(1)检测故障电弧典型频谱的电弧故障检测系统
图2是施耐德公司电弧故障检测系统工作原理框图，原理框图的左边表示电气装置，右边虚线框内的部分是电弧检测系统展开示意图。电弧故障检测系统安装在电气装置中，用以监视电气装置中的接地故障和电弧故障。
图2 施耐德公司电弧故障检测系统原理框图
电弧故障检测系统由di/dt传感器、带通滤波器和信号检测器(电弧故障检测电路)、积分器(电流测量电路)、电压过零检测电路、接地故障传感器、接地故障放大处理电路、微处理器(包括A/D转换和运算器)等组成。
di/dt传感器用来检测电气装置中的电流变化率，传感器铁心由磁性材料制成，例如铁淦氧或导磁粉末模压制成，以便感应快速变化的磁通。传感器铁心的导磁率应适当减小，以便在较大的电弧电流通过时不会使铁心饱和，确保其能检测电弧。di/dt传感器二次回路输出的感应电压与与一次回路电流的瞬时变化率成正比。调整传感器的参数使其输出的信号的范围和频谱，可将电弧从负载中区分出来。di/dt传感器的输出信号分二路，一路提供给由带通滤波器和信号检测器组成的电弧故障检测电路，另一路提供给测量电流的积分器。带通滤波器是一个宽频噪声检测器，由一个或几个带通滤波器组成。选择带通滤波器的频率范围，以便检测代表电弧故障典型频谱的频段噪声，带通滤波器将通过滤波器的频段信号传送给信号检测器，与基准电平相比较，如达到足够的电平，则输出一个脉冲。带通滤波器的信号送入一个与门，如果几个带通滤波器同时输出脉冲，则与门送出一个脉冲至微处理器，由微处理器计数并用于电弧检测运算。传感器的另一路信号送入积分电路测量电流，积分电路的输出与电路的交流电流成正比。积分器的输出信号由A/D 转换器采样，A/D转换至少输出一组8位字节的采样数据。采样电流被转换成电流峰值、电流区域、di/dt 最大值等信号贮存于每半周期电压。
为防止频率漂移的影响，通过电压过零电路检测电压过零点，并通过内置定时器测量电压过零点之间
的时间，修正采样频率，确保每个周期的采样数恒定。
微处理器接收带通滤波器的脉冲信号，每半周期的电流峰值、电流区域、最大di/dt、电流波动等信号，根据预定的方式进行运算和判别，确定是否发生电弧故障。如确定发生电弧故障，发出脱扣指令使断路器断开电路。
(2)采用“三周期算法”判断的电弧故障检测系统
图3所示是德州仪器公司检测电弧故障设备的原理框图。检测电弧故障设备由电流传感器、输入感测电路、电弧感测电路、电源、脱扣电路处理单元和开关装置组成。电流传感器用以监视通过开关装置的电流，并检测电流中的高频分量提供给输入感测电路，输入感测电路对交流信号进行滤波和整流，并将经过整流的信号提供给电弧感测电路。电弧感知电路将有可能发生电弧的电压电平和数字信号提供给处理单元，随后在处理单元中测量电压电平，并使用一种或多种算法分析电压测量结果和数字信号，以确定该信号是电弧故障还是干扰负载产生的信号，如判定是电弧故障信号，触发脱扣电路，使开关装置断开被保护电路。
时间：2014-01-06 09:37 来源：低压电器杂志编辑：魏志娟
图3 德州仪器公司检测电弧故障设备的原理框图
详细的电路结构如图4所示，电流传感器为互感器TR1，将电流的高频分量从初级线圈L1耦合到L2，TR1为弱耦合互感器。感测电路由电容器C1、电阻器R1-R2及二极管D1-D6组成，电流传感器的次级线圈L2连接在电容器C1与电阻R2之间，电容器C1对L2输出的AC信号进行高通滤波。电阻器R1和R2连接后接地，为L2提供接地基准。二极管D1-D2和D4-D5组成全波整流桥，在S点输出全波整流信号。D3-D6和电弧感测电路的电容C2形成记录电路，使S点的输出电平与感测电路的输入成正比。电弧感测电路由电容器C2、积分电容器C3、电阻器R3-R7、运算放大器OPA以及二极管D7组成。电容器C2和电阻器R4连接在电弧感测电路输入端S与地之间。运算放大器OPA与电阻R5-R6形成非反相放大器，电容器C2连接到运放的正向输入端，运放输出端连接二极管D7、电阻R7和积分电容器C3，C3一端接地一端与微处理器的引脚9连接。电阻R7和电容器C3，构成低通滤波器，以过滤高频噪声。电弧感测电路的作用是将C2的电压变化转换为一定宽度的响应有效di/dt("电弧事件")脉冲,电弧事件增加,C3上的积分电压也增加。微处理器采用MSP430F1122或其他任何合适的微处理器，微处理器的引脚9在每个线电压半周期靠近电压过零处测量一次电容器C3上的电压VC3，即积分电容器C3上所累积的电压和，并且在每次测量后将C3上的电压置零。微处理器将测量电压经过A/D转换贮存在存贮器中。OPA的输出直接连接到微处理器的引脚13，向微处理器提供脉冲计数信号，微处理器使用内部计数器监视脉冲计数信号，以跟踪信号内发生的脉冲，微处理器贮存与测量电压和脉冲计数有关的数据，并使用一种或多种算法处理数据，以确定所述的电压/脉冲是电弧事件还是干扰负载。脱扣电路由电容器C5-C7、电阻器R11-R12、二极管D9、可控硅SCR1组成。开关电路由整流桥D12-D15、脱扣线圈、压敏电阻MOV1组成。电源电压经过脱扣线圈连接到整流桥，整流桥输出一端经过二极管D8与脱扣电路的SCR1阳极连接。当微处理器检测到电弧故障时，在引脚14输出一个高电平，SCR1导通，脱扣线圈通以电流，使开关装置脱扣。电源部分由R13-R20、电容器C8-C10、二极管D10和稳压管D11组成。稳压管D11经过电阻R20与微处理器引脚2(Vcc正端)连接，给微处理器提供电源。C8接在R16、R17连接处地之间并向微处理器引脚8提供基准电压(VRFF)，电容C8上电压与整流桥D12-D15成正比，即与电路的线电压成正比，因而微处理器通过VRFF可监视电路的线电压，从而确定何时测量电容器C3的电压。
检测电弧故障的关键是如何处理检测到的信号，本原理图中是采用三周期算法(TCA)来减少误动作发生。三周期算法是：计算周期1的数值(V[n-1])的减去周期2的数值(V[n])，并取绝对值，得到第一计算值;计算周期3的数值(V[n+1])减去周期2的数值(V[n])，并取绝对值，得到第二计算值;计算周期3的数值
(V[n+1])减的去周期1的数值(V[n-1])，取绝对值，得到第三计算值，接着计算第一值加第二值减去第三值，并取绝对值，即TCA步骤如下式所示：
TCA=∣(∣V[n-1]- V[n] ∣+∣V[n+1]- V[n] ∣-∣V[n+1]- V[n-1] ∣ (式1)
TCA计算的每个求和代表在各自采样周期内发生的电弧总数，如采样周期终点确定的求和超过预定的最大阈值，则认为检测到电弧故障，微处理器触发SCR1，使开关装置断开负载的电源。
图4 德州仪器公司检测电弧故障设备的原理框图
从上述几种电弧故障检测方式可以看出，基于波形检测的检测原理的关键技术如下：
1)采用电流互感器采集电弧电流的高频信号，尤其是电压过零区域电弧电流突变的高频信号，作为采集电弧电流的最主要依据，将高频信号送入微处理器进行处理和判断。因此，采集电弧电流的互感器一次回路只有一根相导线或中性线通过。互感器应具有一定的高频响应特性、低铁损、高饱和磁感应密度和较好的稳定性。
2)采集电压信号，电弧的高频信号及变化状况作为判断和计算的依据之一，同时作为基准电压输入微处理器，用于采集、处理电流高频信号和确定电流电压相位的时间基准，采集信号贮存于微处理器，作为计算的依据。
3)信号处理电路，信号处理电路采用微处理器和合适的软件进行处理。信号处理电路的关键是如何提取故障电弧的特征，将其从类似波形中区分开来。微处理器根据检测回路输入的电弧电流和电压波形的数据，例如电流和电压的峰值、di/dt、电弧电流变化趋势、电压与电流的相位角等特性数据，采用合适的算法进行计算，提取电弧电流和电压波形的特征，与贮存的负载特性进行比较，由此确定检测到的电弧是故障电弧还是正常电弧。目前，常用的算法有“三周期”算法，计算电弧电流变化的趋势;采用傅里叶分解来分析电弧电流的谐波成分;采用小波变换分析方法分析电流中周期性的奇异点来判断是否发生电弧故障等，也有学者提出可将非线性的混沌理论和分形理论运用到故障电弧的特征信息提取之中。相信随着对故障电弧算法和各种正常电弧负载研究的深入和数据的积累，采用电流电压波形检测故障电弧的精确度会越来越高，使电弧故障断路器的可靠性进一步提高。
3 电弧故障断路器相关标准
3.1主要性能要求及技术指标
目前与电弧故障断路器相关的产品标准有：美国的UL1699《电弧故障断路器》、IEC 62606：2013 《电弧故障检测装置的一般要求》(第一版)，以及我国正在制订的国家标准《电弧故障保护电器(AFDD)的一般
要求》等。这些标准根据AFDD的功能，提出了相应的性能要求和试验方法，主要的性能要求如下：
(1)电弧故障动作特性
电弧故障断路器应能检测接地电弧故障、并联电弧故障和串联电弧故障。其在相应电弧电流下的动作时间如表1和表2所示，表1为小电弧电流下的最大分断时间，表2为大电弧电流下的最大分断时间(用0.5 s 内允许的最大电弧半波数来表示)，大电弧电流可以由接地电弧故障或并联电弧故障产生。
表1额定电压为230V的AFDD分断时间极限值
试验电弧电流(a) 3A 5A 10A 16A 32A 63A
最大分断时间1s 0.5s 0.25s 0.15s 0.12s 0.12s
（a）试验电流是试验电路中发生燃弧前的预期电流。
表2 额定电压230V的AFDD在0.5s内允许的最大电弧半波数
试验电弧电流（a） 75A 100A 150A 200A 300A 500A
N（b）12 10 8 8 8 8
(a)试验电流是试验电路中发生燃弧前的预期电流。
(b) N是额定频率下的半波数。
(2)电弧故障断路器在负载侧连接各种电气器具时应正确动作
在电弧故障断路器的负载侧连接各种负载时, 例如，电子式开关电源、真空吸尘器、电子式调光器、萤光灯等类似故障电弧的负载时，电弧故障断路器不会产生误动作，并不会因这些负载的屏蔽作用而失去判别能力，应能继续检测电弧故障。
(3)电弧故障断路器应具有能检查电弧检测电路的试验装置
电弧故障断路器应具有手动触发或自动触发或两种兼有的检查电弧检测电路的试验功能。手动试验时，电弧故障断路器应脱扣。自检试验功能应每次接通时执行，并且检测间隔不应超过一天。自检过程中，进行试验时不要求断开触头。
在试验功能执行过程中，电气装置的保护导体不应带电。
3.2 主要的试验方法
与电弧故障检测有关的试验有：串联电弧故障试验、并联电弧故障试验、屏蔽试验和误脱扣试验等。
3.2.1 碳化通道电缆试品制备和电弧发生器
在电弧故障检测时通常采用具有碳化通道的电缆或电弧发生器来产生电弧，具体的制作方式如下：
(1)碳化通道电缆试品制备
将两根截面积为1.5mm2的导线紧密地捆绑在一起(如用胶带)，应使用平行导线电缆。可采用符合GB/T 5023.1附录A的60227 IEC41分类的扁形铜皮软线或其他类似的导线。
电缆试品按下列方式准备：
a) 电缆截成最小长度为200mm，并在电缆试品两端25mm处将其分成单股导线;
b) 从电缆一端将两根导线间的绝缘层切开50mm，切割深度应能露出导线而没有切断任何线丝;
c) 绝缘切口用黑色的PVC电气绝缘带包裹两层，然后再在外面用玻璃纤维带包裹两层;
d) 在电缆上绝缘切口的另一端将导线的绝缘剥开约12mm，以连接试验电路。
然后对电缆试品进行预处理，以便在两根导线之间的绝缘上产生碳化导电通道：
a) 电缆试品连接一个能提供30mA短路电流和至少7kV开路电压的电源，通电约10s，或者至停止冒烟;
b) 电缆试品连接一个能提供300mA短路电流的电路，电压至少为2kV或足以使电流流过。电路通电约1分钟，或者至停止冒烟。
如果与碳化路径串联的一个100W/220V的白炽灯或等效阻值，在220V时能开始发光，则认为已形成了碳化路径。
(2)电弧发生器
电弧发生器由一个固定电极和一个移动电极构成，其结构图如图5所示。
图5 电弧发生器
一个电极为直径6mm的碳-石墨棒，另一个电极为铜棒。一个或两个电极的燃弧端可制成尖端，如图所示，“a”的尺寸约为17±7.5mm。
当接入电路中时，两个电极分开至一个合适的距离，应在电极间产生稳定的燃弧。
3.2.2 串联电弧故障试验
串联电弧故障试验电路如图6所示，将电缆试品和AFDD串联进行试验。每次试验时都应使用新的电缆试品。试验应在AFDD的额定电压及表1规定的每个电弧电流等级下进行试验，AFDD应在表1对试验的电弧电流规定的时间内断开电弧故障。
图6 串联电弧故障试验电路图
串联电弧故障检测试验的方式分以下几种：
(1) 验证电路中突然出现串联电弧故障时的正确动作;
(2) 验证接入带串联电弧故障负载的正确动作;
(3) 验证闭合串联电弧故障时的正确动作;
(4) 极限温度下的试验。
极限温度下的试验：AFDD依次在下列条件下，进行本文3.2.2中(1)的试验：a) 周围温度：-5℃，仅在表1最小电流值和0.85倍额定电压下进行;b) 周围温度：+40℃，AFDD先在合适电压下通以额定电流至热稳定状态。仅在AFDD额定电流和1.1倍额定电压下试验。达到稳态之后，断开负载电流，并立即进行脱扣试验。
3.2.3 并联电弧故障试验
(1) 验证限流并联电弧时的正确动作
按表2的规定，当0.5s内电弧半波数量达到表中的要求时，AFDD应能断开电弧故障。
一个电弧半波是指10ms(额定频率50Hz)期间产生的所有电流波形。在此期间可能部分时间但不是所有时间均有电流流过。一个完整正弦半波电流不可视为一个电弧半波。
在故障电流为75A和100A 的情况下进行试验，试验电路图按图7。
图7 并联电弧故障试验电路
如果燃弧半波在0.5s内达到表2规定的数量，AFDD应断开电弧故障。如果燃弧少于表2规定的半波数且AFDD没有脱扣，则用新的电缆试品重复进行试验。
(2) 验证切割电缆并联电弧试验时的正确动作
试验电路图仍采用图7的试验电路图，但图中的电缆试验品用图8切割电缆试验装置(或采用等效的装置)替代。
图8 切割电缆试验装置
钢制刀片厚度应为3mm，外形尺寸约为32mm×140mm。刀片应固定在杠杆臂上以保持一定的切割角来达到效果。试验时，刀片应定位，使其与第一根导线可靠接触，而与另外一根导线产生电弧接触。
被试电缆样品应为常用的两根导线并紧密地扎在一起(如用胶带)，其截面积按表4的规定。样品最大长度应为1.2m，且应按图8所示置于刀片下面。
表4 对应于额定电流的试验铜导体
额定电流I n
I n≤66
A
S
1 1.5 2.5 4 6 10 16
mm2
试验应在AFDD的额定电压和表2的预期电弧电流下进行，通过阻抗Z调整试验电弧电流。在每个电流等级下采用三个样品进行试验。每个电缆试品应仅用于一次试验。
如果燃弧半波在0.5s内达到表2规定的数量，AFDD应断开电弧故障。如果燃弧少于表中规定的半波数且AFDD没有脱扣，则用新的电缆试品重新进行试验。
(3)验证接地电弧故障时的正确动作
在5A和75A的电流下进行本文3.2.3中(1)的试验，但以产生接地电弧故障的方式，试验电路见图9。按照表1中5A和表2中75A的规定时间，AFDD应断开。如果电弧故障在0.5s内出现表2规定的半波数，
AFDD应断开电弧故障。如果燃弧少于表2中规定的半波数且AFDD没有脱扣，则用新的电缆试品重新进行试验。
图9 验证对地并联电弧故障试验电路
3.2.4 屏蔽试验
屏蔽试验是用来检验电弧故障断路器在各种类似电弧负载的屏蔽下仍能正确地检测电弧故障。本试验应在下列不同的抑制配置下检查AFDD的正确动作。屏蔽试验以3.2.2中(1)的试验方法为基础，可用碳化电缆试品来产生电弧故障，也可用电弧发生器来产生电弧。当采用电弧发生器时，动作时间为表1规定值的2.5倍。
(1) 抑制性负载屏蔽试验
第一组试验在不带抑制性负载的情况下进行。AFDD和电弧发生器或电缆试品按图10接入电路，电流由一个阻性负载来调节。试验时S1断开，试验电压应是AFDD的额定电压，对额定电压为230V的AFDD，在3A电流下进行试验，每个AFDD在应测试三次。
图10 屏蔽试验电路(抑制性和干扰性负载)
图11 屏蔽试验的试验配置
第二组试验在施加抑制性负载的情况下进行，采用同样的阻性负载。AFDD、阻性负载(如果有时)和电弧发生器或电缆试品接入图11所示的每种电路配置。AFDD应在下述每种屏蔽负载下进行试验：
a) 起动和运行一个带通用电动机的真空吸尘器，对230V的AFDD，其满载额定电流为5.4-6A。
b) 电子式开关电源(或开关电源组),在额定电压230V下总负载电流至少为2.5A，最小总谐波畸变(THD)为100%，单独3次谐波最小畸变率为75%，5次谐波最小畸变率为50%，7次谐波最小畸变为25%。接通开关电源(或开关电源组)。
c) 额定电压230V下，最大起动电流峰值为65A±10%的电容起动电动机(空压机型)带载起动(在压缩机气缸无任何气压条件下操作)并运行。
d) 对230V的AFDD，用一个带滤波线圈的600W电子灯光调节器(晶闸管型)控制600W钨灯负载(由2个150W灯泡和3个100W灯泡组成)，调节器预先分别设定至满载、导通角60°、90°、120°以及刚使灯点亮的最小设定值，接通调节器。
e) 2个40W荧光灯外加一个5A的阻性负载。
f) 总功率至少为300W、由电子变压器供电的12V卤素灯，再加上一个5A的阻性负载。
g) 手持式电动工具，例如功率至少为600W的电钻。
每个屏蔽负载在每种配置下应进行了三次试验，AFDD应在表1规定的时间内断开电路。对图11中A 和C的配置，当屏蔽负载的工作电流小于3A时，可不进行试验。
(2) EMI滤波器屏蔽试验
AFDD安装在图11所示的配置B的电路中。对于额定电压为230V的AFDD，应采用3A的负载电流进行电弧试验。当采用碳化电缆试品时，AFDD应在表1规定的时间内断开电弧故障;当采用电弧发生器时，AFDD应在2.5倍表1规定时间内断开电弧故障。EMI滤波器的结构如下：
a) 滤波器1：安装2个0.22μF的EMI滤波器。每个滤波器应安装在两根长15m、2.5mm2的阻性负载电缆的一端。滤波器应位于大约长2.0m、1.5mm2的软电缆的末端。引燃电弧的位置如图12所示。
b) 滤波器2：在长15m、2.5mm2电缆的末端安装图14所示的EMI滤波器，滤波器应位于长2m、
1.5mm2的软线的末端。AFDD及引燃电弧的位置如图13所示。
屏蔽试验电缆可采用GB/T 5023.1附录A的60227 IEC41或60227 IEC02分类的导线。
L1、L2—6.36 mH;L3—0.036 mH;L4、L5—1.47 mH;C1—1000 nF;C2—0.27 μF;C3、C4 、C5、C6—0.002 μF;R—330 kW
图14 试验电路图14中的滤波器的结构
(3) 线路阻抗的屏蔽试验
AFDD按预期要求接入分支线路，在下述线路阻抗条件下，AFDD应按表1规定的分断时间动作。
分支线路由长30m、2.5mm2的铠装电缆(带钢制套管的2根导线)组成。额定电压为240V的AFDD，电弧故障应与3A的负载串联，如图15所示。
图15 线路阻抗的屏蔽试验电路图
3.2.5 误脱扣试验
(1)串扰试验
两个分支电路由同样的相线和中线供电，如图16所示，安装的尽可能靠近。一个带AFDD保护，另一个不带AFDD保护(但是带传统的过电流保护)，两个电路中连接的都是5A的阻性负载。仅不带AFDD保护的电路中由电弧发生器产生电弧，按3.2.2中(3)的试验条件进行试验，电弧应持续0.5s;另一路中的AFDD 不应脱扣。
图16 串扰试验电路图
(3)带各种干扰负载试验
AFDD按3.2.4中项(1)的方法，用项a)至项g的干扰负载进行试验，但不使用图10中所示的电弧发生器(图中的开关S1闭合)。
手持式电动工具应在试验前运转24 h。负载通电至少15 s，至少应进行10次起动/停止操作。
在试验过程中，AFDD不应脱扣。
4 电弧故障断路器发展前景
电弧故障断路器作为一种新型的电气火灾和安全保护电器，其电弧故障保护功能是其他保护电器不可替代的。电弧故障断路器的问世，将补充过电流保护装置和剩余电流保护装置的不足，与现有的过电流保护装置和剩余电流保护装置构成完善的电气火灾保护系统，在电气火灾防护中发挥巨大的作用。因此，美国自上世纪九十年代发明电弧故障断路器以来，不断地在技术上取得突破，美国和加拿大等北美国家通过电气规程的制订，电弧故障断路器迅速地得到了推广和普及，至2009年底在北美地区已安装了3500万台，有效地减少了电气火灾的发生。
2009年5月1日我国新修订的《消防法》已正式实施，其中特别强调：国家鼓励、支持消防科学研究和技术创新，推广使用先进的消防和应急救援技术、设备。无疑对新颖的电气火灾防护电器—电弧故障断路器的研究和使用起着强大的推动作用。目前，公安部沈阳消防研究所等国家消防管理部门正在制订《民用建筑电气防火设计规范》等技术规程，在人口密集、或容易发生电气火灾的场所强制推广电弧故障保护装置的使用。这些相关的产品标准、设计规范、技术规程等均将在最近几年内陆续发布和实施，将进一步促进电弧故障保护装置的普及和推广。因此，我国近几年内电弧故障断路器类的产品将呈现快速增长的势头，市场潜力十分巨大。将来随着技术的成熟还可推广到汽车、航空等领域，并向工业和商业等用途发展，将带来巨大的社会效益和经济效益。
参考文献
[1] 赵长征、邸曼、高伟. 电气火灾防治与调查技术[M]. 沈阳：辽宁大学出版社，2012
[1] 杨艺，董爱华等，付永丽. 低压故障电弧检测概述[J]. 低压电器，2009，5：1～4
[2] Birger Pahl, Thomas J. Schopf. Arc Faults in Residential Electrical Systems, 20
Albert-Keil-Kontaktseminar, Karisruhe [D],7.-9. Oktober 2009
[3] Andy A. Haun, Robert F. Dvorak etc. ARC FAULT PROTECTED DEVICE: United States, US 6567250B1[P]. May 20, 2003.
[4] 克里斯蒂·V·派伦，马克·D·拉比纳，迈克尔·派克等. 检测电弧故障的设备和方法：中国，CN 1746688 A[P]. 2006-03-15.
[5] UL 1699: Arc-Fault Circuit-Interrupters
[6] IEC 62606:2013 Ed. 1 General requirements for Arc Fault Detection Devices
——摘自《低压电器》2013NO23期
10kV柱上断路器及负荷开关技术规范书（通用部分）1 总则 本技术规范书的使用范围，仅限于河南省电力公司配网10kV柱上断路器及负荷开关的订货招标。 本技术规范书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节做出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，卖方应保证提供符合国家有关最新工业标准的优质产品，并符合本技术规范书。 如卖方未以书面形式对本技术规范书的条文明确提出异议，则卖方提供的产品应完全满足本技术规范书的要求。 在签订合同之后，买方有权提出因规范标准和规程发生变化而产生的一些补充要求，具体项目由买、卖双方共同商定。 本技术规范书所使用的标准如遇与卖方所执行的标准发生矛盾时，按其中要求较高标准执行。 本技术规范书的条款为订货合同的附件，与合同正文具有同等效力。 2 设备规范 设备名称：10kV (真空/SF6)（断路器/负荷开关） 设备参数 额定电流 1250/630A 额定短路开断电流 20KA
额定短路关合电流 50KA 额定短路持续时间 4S 3 使用环境条件 安装于户外 海拔高度 1000m 最高温度 +40℃ 最低温度 -15℃ 最大日温差 25℃ 最大风速 30m/s 复冰厚度 10mm 日照强度 cm2 污秽等级 要求泄漏比距不小于31mm/kV，按最高工作电压计算。地震强度地震裂度8度水平加速度 0.5g 垂直加速度 0.25g 安全系数 4 监造 双方应相互支持，卖方充分尊重监造代表提出的意见。
5 质量保证及试验 设备制造应遵守的规范和标准 5.1.1 GB1984《交流高压断路器》 5.1.2 DL/T402-91《交流高压断路器订货技术条件》 5.1.3 《高压输变电设备的绝缘配合高压试验技术》 5.1.4 GB2706《交流高压电器动、热稳定试验方法》 5.1.5 GB763《交流高压电器在长期工作时的发热》 5.1.6 GB3309《高压开关设备常温下的机械试验》 5.1.7 GB2955《电工产品人工日照试验方法》 5.1.8 GB772《高压电瓷元件技术条件》 5.1.9 GB191《包装贮运标志》 5.1.10 GB11022《高压开关设备通用技术条件》 5.1.11 IEC56-4《高压交流断路器》 5.1.12 GB11023《高压开关六氟化硫气体密封试验导则》 5.1.13 DL/T 593-1996《高压开关设备的共用订货技术导则》 设备性能保证 卖方提供的设备应符合上述设备规范和技术要求。 技术服务 5.3.1 首台开关在现场安装时，（起吊、装配、调试等）以卖方为主，施
负荷开关--熔断器组合电器选用中的技术问题 负荷开关--熔断器组合电器选用中的技术问题近年来，在10kV配电变压器的保护和控制开关的选用中，由于负荷开关-熔断器组合电器与断路器相比具有结构简单、操作维护方便、造价低、运行可靠等优点，从而使组合电器获得广泛的应用。在实际应用中，如何正确选用组合电器，负荷开关、熔断器与变压器如何合理选配参数，是关系到能否发挥组合电器作用，保证系统安全运行的关键问题。1转移电流的校验由于组合电器的三相熔断器熔体熔化具有时间差，三相熔断器中有一相首先断开后，撞击器动作，此时可能出现另两相熔断器尚未熄弧开断，而撞击器出击形成由负荷开关切断故障电流的现象，即原本由熔断器承担的开断任务转移给负荷开关承担。因此转移电流是指熔断器与负荷开关转换职能时的三相对称电流。低于该值时，首开相电流由熔断器开断，其他两相电流由负荷开关开断。大于该值时，三相电流仅由熔断器开断。转移电流是我们在选用组合电器时应注意的一个重要指标，假如选用不当，负荷开关所能承受的转移电流不足够，将无力承担开断两相短路电流的任务而引起开关的爆炸。负荷开关通常分为一般型和频繁型两种，以空气为绝缘介质的产气式和压气式负荷开关为一般型，真空和SF6负荷开关为频繁型，不同的负荷开关，转移电流的指标各不相同，一般型负荷开关的转移电流在800～1000A左右，频繁型可达1500～3150A。配电变压器的容量不同，相应的转移电流也不相同，实际的转移电流可由变压器容量进行估算。一般S9-800/10型配变的转移电流为978A。按照转移电流的定义及结合负荷开关的开断时间和特性，负荷开关转移电流要避开最大短路电流，控制在最大短路电流的70%以内，即实际转移电流约为978×70%＝685A。在分析国产负荷开关和熔断器技术系数的基础上，考虑到产品的离散性，按照转移电流的验算结果，以我市的经验，容量在800kV A以内的变压器，可选用以空气绝缘的一般型负荷开关，容量在800～1250kV A范围内的变压器，一般选用真空或SF6绝缘的频繁型负荷开关。容量大于1250kV A的变压器则要求选用断路器进行保护及控制。从我市组合电器多年的运行情况来看，安全可靠，情况良好，一直未出现由于选配不当而发生事故。2交接电流指标的选配某些负荷开关配备有分励脱扣器供过载等保护跳闸用，即过载时
开关电源测试标准
开关电源的测试 良好的开关电源必须符合所有功能规格、保护特性、安全规范（如UL、CSA、VDE、DEMKO、SEMKO，长城等等之耐压、抗燃、漏电流、接地等安全规格）、电磁兼容能力（如FCC、CE等之传导与幅射干扰）、可靠性（如老化寿命测试）、及其他之特定需求等。 开关电源包括下列之型式： ·AC-DC：如个人用、家用、办公室用、工业用(电脑、周边、传真机、充电器) ·DC-DC：如可携带式产品(移动电话、笔计本电脑、摄影机，通信交换机二次电源) ·DC-AC：如车用转换器(12V～115/230V) 、通信交换机振铃信号电源 ·AC-AC：如交流电源变压器、变频器、UPS不间断电源 开关电源的设计、制造及品质管理等测试需要精密的电子仪器设备来模拟电源供应器实际工作时之各项特性(亦即为各项规格)，并验证能否通过。开关电源有许多不同的组成结构(单输出、多输出、及正负极性等)和输出电压、电流、功率之组合，因此需要具弹性多样化的测试仪器才能符合众多不同规格之需求。 电气性能(Electrical Specifications)测试 当验证电源供应器的品质时，下列为一般的功能性测试项目，详细说明如下： 一、功能(Functions)测试： ·输出电压调整(Hold-on Voltage Adjust) ·电源调整率(Line Regulation) ·负载调整率(Load Regulation) ·综合调整率(Conmine Regulation) ·输出涟波及杂讯(Output Ripple & Noise, RARD) ·输入功率及效率(Input Power, Efficiency) ·动态负载或暂态负载(Dynamic or Transient Response) ·电源良好/失效(Power Good/Fail)时间 ·起动(Set-Up)及保持(Hold-Up)时间 常规功能(Functions)测试 A. 输出电压调整： 当制造开关电源时，第一个测试步骤为将输出电压调整至规格范围内。此步骤完成后才能确保后 续的规格能够符合。通常，当调整输出电压时，将输入交流电压设定为正常值(115Vac或230Vac)， 并且将输出电流设定为正常值或满载电流，然后以数字电压表测量电源供应器的输出电压值并调整其 电位器(VR)直到电压读值位于要求之范围内。 B. 电源调整率：
山东省电力公司柱上电压型负荷开关技术规范书
山东电力集团公司 2011年设备材料第五批项目集中招标 招标文件 智能配网建设工程 12kV柱上电压型负荷开关技术规范书 第三册 （技术专用部分） 招标人：山东电力集团公司 招标代理机构：山东鲁能三公招标有限公司
二〇一一年八月
目次 1标准技术参数表 (1) 2项目需求部分 (2) 2.1货物需求及供货范围一览表 (2) 2.2必备的备品备件、专用工具和仪器仪表 (3) 2.3图纸资料提交单位............................................................................................................. 错误!未定义书签。 2.4工程概况 ............................................................................................................................ 错误!未定义书签。 2.5使用条件 (3) 2.6项目单位技术差异表 (7) 2.7项目单位要求值 (7) 3投标人响应部分 (8) 3.1技术偏差表（投标人填写） (8) 3.2投标产品的销售及运行业绩 (8) 3.3投标人需提供的设备图纸及资料 (8) 3.4主要组部件材料 (9) 3.5推荐的备品备件、专用工具和仪器仪表 (9)
1标准技术参数表 投标人应认真逐项填写技术参数响应表中投标人保证值，不能空格，也不能以“响应”两字代替，不允许改动招标人要求值。如有偏差，应填写技术偏差表。“投标人保证值”应与型式试验报告相符。 表1技术参数响应表 序号名称单位标准参数值投标人保证值 一柱上负荷开关 1 灭弧方式真空（投标人填写） 2 型式或型号三相共箱式（投标人填写） 3 内置隔离开关有/无（投标人填写） 4 机构类型弹簧（投标人填写） 5 绝缘方式SF 6 （投标人填写） 6 额定电压kV 12 （投标人填写） 7 雷电冲击耐受电压kV 相对地75、断口85 （投标人填写） 8 1min工频耐压kV 相对地42、断口48 （投标人填写） 9 额定频率Hz 50 （投标人填写） 10 额定电流 A 630 （投标人填写） 11 额定短时耐受电流及持续时间kA/s 20/4 （投标人填写） 12 额定峰值耐受电流kA 50 （投标人填写） 13 额定有功负载开断电流 A 630 （投标人填写） 14 额定电缆充电开断电流 A 16 （投标人填写） 15 额定空载变压器开断电流 A 6.3 （投标人填写） 18 额定有功负载开断次数次≥100 （投标人填写） 19 主回路电阻（不含引线电缆）μΩ＜120μΩ（投标人填写） 20 CT变比、精度600/5，0.5 （投标人填写） 21 防护等级IP67 （投标人填写） 22 机械寿命次≥10000（投标人填写） 23 使用寿命年不小于30 （投标人填写） 24 操作方式手动+电动（投标人填写） 25 额定操作电压V AC220 （投标人填写） 26 运输重量kg （投标人提供）（投标人填写） 27 外形尺寸：长×宽×高mm×mm×mm （投标人提供）（投标人填写） 二电压互感器（PT） 1 高压侧额定电压kV 10 （投标方填写） 2 设备最高工作电压kV 12 （投标方填写）
负荷开关熔断器组合电器选型中问题 近年来，在10KV配电变压器的保护和控制开关的选用中，由于负荷开关—熔断器组合电器与断路器相比具有结构简单、操作维护方便、造价低、运行可靠等优点，从而使组合电器获得广泛的应用。在实际应用中，如何正确选用组合电器，负荷开关、熔断器与变压器如何合理选配参数，是关系到能否发挥组合电器作用，保证系统安全运行的关键问题。 1、转移电流的校验 由于组合电器的三相熔断器熔体熔化具有时间差，三相熔断器中有一相首先断开后，撞击器动作，此时可能出现另两相熔断器尚未熄弧开断，而撞击器出击形成由负荷开关切断故障电流的现象，即原本由熔断器承担的开断任务转移给负荷开关承担。因此转移电流是指熔断器与负荷开关转换职能时的三相对称电流。低于该值时，首开相电流由熔断器开断，其他两相电流由负荷开关开断。大于该值时，三相电流仅由熔断器开断。转移电流是我们在选用组合电器时应注意的一个重要指标，假如选用不当，负荷开关所能承受的转移电流不足够，将无力承担开断两相短路电流的任务而引起开关的爆炸。 负荷开关通常分为一般型和频繁型两种，以空气为绝缘介质的产气式和压气式负荷开关为一般型，真空和SF6负荷开关为频繁型，不同的负荷开关，转移电流的指标各不相同，一般型负荷开关的转移电流在800～1000A左右，频繁型可达1500～3150A。 配电变压器的容量不同，相应的转移电流也不相同，实际的转移电流可由变压器容量进行估算。一般S9-800?10型配变的转移电流为978A。 按照转移电流的定义及结合负荷开关的开断时间和特性，负荷开关转移电流要避开最大短路电流，控制在最大短路电流的70%以内，即实际转移电流约为978×70%=685A。在分析国产负荷开关和熔断器技术系数的基础上，考虑到产品的离散性，按照转移电流的验算结果，以某市的经验，容量在800KV A以内的变压器，可选用以空气绝缘的一般型负荷开关，容量在800～1250KV A范围内的变压器，一般选用真空或SF6绝缘的频繁型负荷开关。容量大于1250KV A的变压器则要求选用断路器进行保护及控制。从我市组合电器多年的运行情况来看，安全可靠，情况良好，一直未出现由于选配不当而发生事故。 2、交接电流指标的选配 某些负荷开关配备有分励脱扣器供过载等保护跳闸用，即过载时通过继电保
1、目的 通过进行相关的测试检验评估，确保产品符合安规及品质要求。 2、适用范围 适用于本公司所开发/设计的所有开关电源产品。 3、检验所用仪器与设备 检验所需的设备均须为校验合格的设备，其精度必须高于测试所要求的精度至少一位。 4、检验试验的一般条件 4.1 检验试验的环境要求 如无特殊要求，则试验应在下列环境条件下进行： 环境温度：20 ~ 30℃； 相对湿度：35% ~ 75%； 大气压力：70 ~ 106KPa。 4.2 检验方法 各检验项目内有检验方法，具体的检验操作方法参考《检验作业指导书》。 5、检验基本原则及判定准则 5.1 检验基本原则 5.1.1 以《检验规范》、《产品规格书》依据，以测试数据为准则。 5.1.2 检验过程中若发现问题比较严重且比较多，需立即停止并及时向上级汇报。 5.1.3 检验过程中，若抽样产品出现问题，但不影响测试的正常进行，则需测完样机的全部项目。 5.2 不合格项目分类 5.2.1 致命问题 安规测试不合格；导致电源损坏的所有项目。 5.2.2 严重问题 技术指标未达到规格的要求；抗干扰性指标未达到规格要求。 5.2.3 一般问题 测试中指标的裕量不足。 5.2.4 讨论问题 研究性测试未合格项目；产品规格书中未界定的项目。 修改记录版次修订日期批准审核编写 唐恿 2012.3.3
6、检验试验项目 说明：以下检验方法，参照IEC 、GB 、CE 、UL 等标准的通用检验方法；检验项目以产品规格书规定的为准，产品规格书有要求的项目为必检项目，产品规格书未要求的项目可不检验；检验条件如果产品规格书有规定,则以产品规格书为准；当客户对检验项目和检验方法等有特别要求时，以客户的要求为准。输入全电压范围是指输入由最低输入电压到最高输入电压连续调节，但数据只需记录最低输入电压，额定输入电压，最高输入电压的情况。输出全负载范围是指输出负载由最小负载到额定负载连续调节，但数据只需记录最小负载，半载，额定负载的情况。高温低温分别指产品的工作温度或存储温度的上限和下限。输入电源的频率要求为最小输入电压时47Hz （当设备能力达不到47 Hz 时按设备能达到的最小频率输入）、最大输入电压时63Hz 、额定高电压输入时为50 Hz 、额定低电压输入时为60 Hz 。 检验试验范围包含但不限于以下项目： 6.1 电气性能测试：空/负载输入输出电压、负载输入输出电压/电流/功率、效率、纹波&噪声、功率 因素、动态响应、开机时间、异常保护，耐压绝缘、漏电、接地、老化、温升等测试。 6.2 环境适应性检验：高温、低温启动，高温、低温ON/OF 循环冲击，高温、低温储存等试验。 6.3 机械检验：外观要求、尺寸测量、标记检查，跌落、振动、模拟运输等试验。 6.4 重要元器件检验：变压器、电感、场效应管、输出整流二极管、桥堆、滤波电容、X 电容、Y 电 容等重要元器件的型号、规格、厂商、生产批号的检验。 6.1 电气性能测试： 6.1.1 空载输入功率 测试说明： 参照产品Spec.，测试空载输入功率须在Spec.标示范围内，同时也需符合下表的限值（输入115V/60Hz 和(或)230V/50Hz 两种模式下测试）： 输出功率标称值Po(W) 空载输入功率限值(W) 0 ＜ Po ＜ 60 1 MAX. 60 ≤ Po ≤ 200 3 MAX. 测试方框图: 图1 测试方法： 1. 先如图1 布置好测试电路。 2. 产品输入额定电压&频率。 3. 电源输出处于空载状态。 4. 读取电参数测量仪上输入功率，此时功率为空载输入功率。 判定标准： 空载输入功率超标： 严重问题 6.1.2 空载输出电压 测试说明： AC 电源 电参数测量仪 待测试 电源 电子负载
第六章技术规范书 技术规范书 箱式开闭所,AC10kV。SF6绝缘,电动,有自动化接口,进出线负荷开关,GRC外壳 2017年12月
目录
第1部分：通用技术规范 1 范围 本部分规定了12kV空气绝缘、SF6绝缘环网柜（内设SF6绝缘环网柜的12kV箱式开闭所）招标的总则、技术参数和性能要求、试验、包装、运输、交货及工厂检验和监造的一般要求。 本部分适用于12kV空气绝缘、SF6绝缘环网柜（内设SF6绝缘环网柜的12kV箱式开闭所）招标。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本文件。 GB/T 191 包装储运图示标志(ISO 780-1997,MOD ) GB 1094.11 电力变压器第11部分干式变压器(IEC 726-82,EQV) GB 1207 电磁式电压互感器(IEC 60044-2: 2003, MOD ) GB 1208 电流互感器(IEC 60044-1.2001. MOD） GB 1984 高压交流断路器(IEC 62271-100: 2001, MOD) GB 1985 高压交流隔离开关和接地开关(IEC 62271-102: 2002, MOD) GB/T 11022 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求 GB 3804 3.6kV～40.5kV 高压交流负荷开关(IEC 60265-1-1998 ,MOD) GB 3906 3.6kV～40.5kV 交流金属封闭开关设备和控制设备(IEC 62271-200-2003,MOD ) GB 4208 外壳防护等级（IP代码）(IEC 60529-2001,IDT) GB/T 5465.2 电气设备用图形符号第2部分：图形符号(IDT IEC 60417 DB:2007) GB/T 7354 局部放电测量(IEC 60270-2000,IDT) GB/T 10228 干式电力变压器技术参数和要求 GB/T 11022 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求 GB 11032 交流无间隙金属氧化物避雷器(IEC 60099-4-2006,MOD) GB/T 12022 工业六氟化硫(IEC 376,376A,376B.MOD) GB/T 12706.4 挤包绝缘电力电缆及附件试验要求(IEC 60502-4-2005,MOD) GB 15166.2 交流高压熔断器：限流式熔断器(IEC 60282-1-2005 ,MOD) GB 16926 高压交流负荷开关熔断器组合电器(IEC 6227-105-2002 ,MOD) GB 50150 电气装置安装工程电气设备交接试验标准 DL/T 402 高压交流断路器订货技术条件(IEC 62271-100-2001,MOD) DL/T 403 12-40.5kV高压真空断路器订货技术条件 DL/T 404 3.6kV～40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备（IEC 62271一200-2003,MOD） DL/T 486 高压交流隔离开关和接地开关(IEC 62271-102-2002,MOD) DL 538 高压带电显示装置(IEC 61958- 2000-11,MOD ) DL/T 593 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求(IEC 60694-2002,MOD) DL/T 621 交流电气装置的接地 DL/T 728 气体绝缘金属封闭开关设备订货技术导则(IEC 815-1986，IEC 859-1986) DL/T 791 户内交流充气式开关柜选用导则 DL/T 637 阀控式密封铅酸蓄电池订货条件 DL/T 459 电力系统直流电源柜订货技术条件
开关电源测试规范 By ZGQ 一、概述 本文主要阐述了开关电源必须通过一系列的测试，使其符合所有功能规格、保护特性、安规（如UL、CSA、VDE、DEMKO、SEMKO，长城等之耐压、抗燃、漏电流、接地等安全规格）、电磁兼容（如FCC、CE等之传导与幅射干扰）、可靠性（如老化寿命测试）、及其他特定要求等。 测试开关电源是否通过设计指标，需要各种精密的电子设备去模拟电源在各种环境下实际工作中的性能。下面是开关电源一些测试项目： 1.功能(Functions)测试： ·电压调整率测试(Line Regulation Test) ·负载调整率测试(Load Regulation Test) ·输出纹波及噪声测试(Output Ripple & Noise Test) ·功率因数和效率测试(Power Faction & Efficiency Test) ·能效测试（Energy Efficiency Test） ·上升时间测试（Rise Time Test） ·下降时间测试（Fall Time Test） ·开机延迟时间测试（Turn On Delay Time Test） ·关机保持时间测试（Hold Up Time Test） ·输出过冲幅度测试(Output Overshoot Test) ·输出暂态响应测试（Output Transient Response Test） 2.保护动作(Protections)测试： ·过电压保护(OVP, Over Voltage Protection) ·短路保护(Short Circuit Protection) ·过电流保护(OCP, Over Current Protection) 3.安全(Safety)规格测试： ·输入电流、漏电电流等 ·耐压绝缘: 电源输入对地，电源输出对地；电路板线路须有安全间距。 ·温度抗燃：零组件需具备抗燃之安全规格，工作温度须於安全规格内。 ·机壳接地：需於0.1欧姆以下，以避免漏电触电之危险。 ·变压输出特性：开路、短路及最大伏安(VA)输出 ·异常测试：散热风扇停转、电压选择开关设定错误 4.电磁兼容(Electromagnetic Compliance)测试： 5.可靠性(Reliability)测试： 6.其他测试： 二、电气特性(Electrical Specifications)测试
10kV架空线路分界（支）智能负荷开关技术规范书（2010.01） 工程项目： 广西电网公司 年月
1．总则 1.1本规范书适用于本合同的设备，它提出设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。是相关设备招标书/订货合同的技术条款。 1.2 本智能开关适用于与变电站10kV出线断路器（开关）配合，不依赖通信及控制终端，实现架空线路分界（支）、T接短线路或末端用户相间故障、单相接地故障的隔离。 1.3供方须执行现行国家标准和电力行业标准。有矛盾时，按要求较高的标准执行。遵循的主要现行标准如下： 开关部分 DL402-2007 高压交流断路器订货技术条件 GB/T11022—1999 高压开关设备控制和设备标准的共同技术条件GB311.1—1997 高压输变电设备的绝缘配合 GB763－1990 交流高压电器在长期工作时的发热 GB3309—1989高压开关设备常温下机械试验 GB2706－1989 交流高压电器动热稳定试验方法 GB1208－1997 电流互感器 DL/T726—2000 电力用电压互感器订货技术条件 DL/T844—2003 12kV少维护户外配电开关设备通用技术条件控制终端部分 GB/T7261-2000 继电器及装置基本试验方法 GB/T11287-2000 量度继电器和保护装置的振动试验（正弦）（idt IEC 60255-21-1：1988） GB/T14537-1993 量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验 （idt IEC 60255-21-2：1988） GB/T17626.4-1998 电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群 抗扰度试验 (idt IEC 61000-4-4：1995)
1.0 目的： 统一定义本司电源产品的测试方法与标准，给电源的测试提供一个方法依据，从而使电源的测试能够正确、准确地进行。 2.0 适用范围： 适用于测试工程师、技术员和工程测试人员对本司所有电源类产品的测试验证. 3.0 定义 略 4.0 权责： 测试组：测试工程师、技术员对各阶段样机进行测试验证，并提供测试报告 研发组：针对测试组在测试过程中提出的问题点进行改善. 5.0 程序内容： 5.1 输入电流 5.1.1 测试条件 5.1.1.1 输入电压: 下限电压/上限电压/额定电压 5.1.1.2 负载: 满载条件 5.1.1.3 环境温度：室温 5.1.2 测试设备 5.1.2.1 可编程交流源 5.1.2.2 精密电子负载 5.1.2.3 电参数测试仪 5.1.3测试方法与步骤 5.1.3.1接线方法请参考下图 5.1.3.2 说明：当DC输入时，图中Power analyzer（电参数测试仪）用万用表替代测试电流 5.1.3.3 依照客户规格输入电压设定AC Source/DC Source的输出电压 5.1.3.4 依照客户规格的满载条件设定电子负载带载条件 5.1.3.5 开启AC Source 电源输出并确认EUT正常动作后，直接读取电参数测试仪的电流读 值或AC SOURCE上的电流读值即为输入电流值 5.1.3.6 DC输入时，用导线直接将DC Source与EUT连接，用钳流表量测其输入电流 5.1.4 判定标准 依照客户规格或开发样机规格书所定的标准判定，若规格无输入电流测试的判定标准，则此项测试仅供参考
5.1.5 注意事项 5.1.5.1 若客户对输入电流之量测条件有特别的要求，则测试标准条件的设定以客户规格为准 5.1.5.2 通常在外部环境为高温，EUT 规定的最低电压输入，EUT满载的条件下，所测得的电 流最大 5.1.5.3 电参数测试仪上显示的电流值的精确度要比AC Source 显示的电流值要高,建议用电 参数测试仪读取 5.2 启动冲击电流 5.2.1 测试条件 5.2.1.1 通常在高温环境、EUT允许最高的输入电压（AC输入的相位角建议为９０℃或２７ ０℃）及满载条件下所测得的数值最大 5.2.1.2 如客户无特别要求，本司的测试要求在常温条件下测试 5.2.1.3 一般而言，客户所定的冲击电流规格时通常会分别规定热态及冷态时的最大值，故量 测时严格以客户要求为准 5.2.2 测试设备 5.2.2.1 可编程交流源 5.2.2.2 精密电子负载 5.2.2.3 数字示波器 5.2.2.4 电流探头 5.2.3 测试方法与步骤 5.2.3.1 依据下图将仪器和待测物接线. 5.2.3.2 依照客户规格输入电压之上下限设定AC Source之电压输出. 5.2.3.3 依照客户规格作业温度的高温设定外部环境(Chamber)温度. 5.2.3.4 依照客户规格的满载条件设定电子负载条件：满载. 5.2.3.5 连接电流探头与示波器，设置适当的档位，将示波器触发设定为Normal捕获冲击电流 波形. 5.2.3.6 开启AC Source/DC Source 电源瞬间，示波器所取得的电流波形并判读其最高点的读 值为冲击电流，存储该冲击电流波形 5.2.4 判定标准 依照客户规格或本司企业标准所定标准判定，若规格无Inrush current测试标准，则此测试仅供参考 5.2.5 注意事项
10KV空气绝缘环网柜技术规范书 2014年11月
目录 1 范围----------------------------------------------------------------- 3 2 规范性引用文件------------------------------------------------------- 3 3 使用环境条件--------------------------------------------------------- 4 4 技术参数及要求------------------------------------------------------- 4 5 试验标准及要求------------------------------------------------------ 10 6 厂家应提供的资料 ---------------------------------------------------- 11 7 质量保证------------------------------------------------------------ 11
1 范围 本技术规范规定了10kV空气绝缘绝缘环网柜的使用条件、主要技术参数、功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。 本技术规范适用于重庆供电公司开县地区配电项目所需的10kV空气绝缘绝缘环网柜。 本技术规范提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，设备生产厂家应提供符合本技术规范、国家标准、电力行业标准以及国际标准的优质产品。 本技术规范所使用的标准如遇与设备生产厂家所执行的标准不一致时，按较高标准执行。 2 规范性引用文件 供货方应使用最新颁布执行的国家标准、行业标准和IEC标准，在用户方同意时可以使用其他性能更高的标准。行业标准中已对产品质量分等作出规定的条款，供货方所提供的产品性能应达到优等品的标准。 下列标准所包含的有关条文，通过引用而构成为本技术条件的条文。所有标准都会被修订，使用本技术条件的各方应探讨采用下列标准最新版本的可能性。 GB 16926 交流高压负荷开关—熔断器组合电器 GB 3804 3.6kV～40.5kV高压交流负荷开关 GB 3906 3.6kV~40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备 GB/T 11022 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求 GB 4208 外壳防护等级（IP代码） IEC 420 高压交流负荷开关—熔断器的组合电器 IEC 298 1kV以上52kV及以下交流金属封闭开关设备和控制设备 GB 1984 高压交流断路器 DL/T 728 空气绝缘金属封闭开关设备订货技术导则 DL/T 615 交流高压断路器参数选用导则 DL/T 402 交流高压断路器订货技术条件 GB 1207 电磁式电压互感器
1.答：开启式负荷开关的选用： （1）用于照明或电热负载时，负荷开关的额定电流等于或大于被控制电路中各负载额定电流之和。 （2）用于电动机负载时，开启时负荷开关的额定电流一般为电动机额定电流的3倍。而且要将开启式负荷开关接熔丝处用铜导线连接，并在开关出线座后面装设单独的熔断器作为电动机的短路保护。 2.答：熔断器主要由熔体、安装熔体的熔管和熔座三部分组成。熔体是熔断器的主要部分，起短路保护作用。常做成丝状或片状。在小电流电路中，常用铅锡合金和锌等低熔点金属做成圆截面熔丝；在大电流电路中则用银、铜等较高熔点的金属作成薄片，便于灭弧。熔管是保护熔体的外壳，用耐热绝缘材料制成，在熔体熔断时兼有灭弧作用。熔座是熔断器的底座，作用是固定熔管和外接引线。 3.答：按钮的选用主要根据以下方面： （1）根据使用场合，选择按钮的型号和型式。 （2）按工作状态指示和工作情况的要求，选择按钮和指示灯的颜色。 （3）按控制回路的需要，确定按钮的触点形式和触点的组数。 （4）按钮用于高温场合时，易使塑料变形老化而导致松动，引起接线螺钉间相碰短路，可在接线螺钉处加套绝缘塑料管来防止短路。 （5）带指示灯的按钮因灯泡发热，长期使用易使塑料灯罩变形，应降低灯泡电压，延长使用寿命。 4.答：交流接触器由以下四部分组成： （1）电磁系统用来操作触头闭合与分断。它包括静铁芯、吸引线圈、动铁芯（衔铁）。铁芯用硅钢片叠成，以减少铁芯中的铁损耗，在铁芯端部极面上装有短路环，其作用是消除交流电磁铁在吸合时产生的振动和噪音。 （2）触点系统起着接通和分断电路的作用。它包括主触点和辅助触点。通常主触点用于通断电流较大的主电路，辅助触点用于通断小电流的控制电路。 （3）灭弧装置起着熄灭电弧的作用。 （4）其他部件主要包括恢复弹簧、缓冲弹簧、触点压力弹簧、传动机构及外壳等。 5.答：中间继电器与交流接触器的区别有以下几点： （1）功能不同。交流接触器可直接用来接通和切断带有负载的交流电路；中间接触器主要用来反映控制信号。
主题：为方便做电源的朋友测试，特奉献此开关电源测试规范。[转] 为方便做电源的朋友测试，特奉献此开关电源测试规范。[转] wwxc： 开关电源测试规范 第一部分：电源指标的概念、定义 一．描述输入电压影响输出电压的几个指标形式。 1．绝对稳压系数。 A．绝对稳压系数：表示负载不变时，稳压电源输出直流变化量△U0与输入电网变化量△Ui之比。既：K=△U0/△Ui。 B．相对稳压系数：表示负载不变时，稳压器输出直流电压Uo的相对变化量△Uo与输出电网Ui的相对变化量△Ui之比。急： S=△Uo/Uo / △Ui/Ui 2. 电网调整率。 它表示输入电网电压由额定值变化+-10%时，稳压电源输出电压的相对变化量，有时也以绝对值表示。3. 电压稳定度。 负载电流保持为额定范围内的任何值，输入电压在规定的范围内变化所引起的输出电压相对变化△Uo/Uo （百分值），称为稳压器的电压稳定度。 二．负载对输出电压影响的几种指标形式。 1．负载调整率（也称电流调整率）。 在额定电网电压下，负载电流从零变化到最大时，输出电压的最大相对变化量，常用百分数表示，有时也用绝对变化量表示。 2．输出电阻（也称等效内阻或内阻）。 在额定电网电压下，由于负载电流变化△IL引起输出电压变化△Uo，则输出电阻为 Ro=|△Uo/△IL| 欧。 三．纹波电压的几个指标形式。 1．最大纹波电压。 在额定输出电压和负载电流下，输出电压的纹波（包括噪声）的绝对值的大小，通常以峰峰值或有效值表示。 2．纹波系数Y（%）。 在额定负载电流下，输出纹波电压的有效值Urms与输出直流电压Uo之比，既 y=Umrs/Uo x100% 3．纹波电压抑制比。 在规定的纹波频率（例如50HZ）下，输出电压中的纹波电压Ui~与输出电压中的纹波电压Uo~之比，即：纹波电压抑制比=Ui~/Uo~ 。 这里声明一下：噪声不同于纹波。纹波是出现在输出端子间的一种与输入频率和开关频率同步的成分，用峰-峰（peak to peak）值表示，一般在输出电压的0.5%以下；噪声是出现在输出端子间的纹波以外的一种高频成分，也用峰-峰（peak to peak）值表示，一般在输出电压的1%左右。纹波噪声是二者的合成，用峰-峰（peak to peak）值表示，一般在输出电压的2%以下。 四．冲击电流。冲击电流是指输入电压按规定时间间隔接通或断开时，输入电流达到稳定状态前所通过的最大瞬间电流。一般是20A——30A。 五．过流保护。是一种电源负载保护功能，以避免发生包括输出端子上的短路在内的过负载输出电流对
10kV架空线路分界（支）智能负荷开 关技术规范书 工程项目： XXX公司 年月
1．总则 1.1本规范书适用于本合同的设备，它提出设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。是相关设备招标书/订货合同的技术条款。 1.2本智能开关适用于与变电站10kV出线断路器（开关）配合，不依赖通信及控制终端，实现架空线路分界（支）、T接短线路或末端用户相间故障、单相接地故障的隔离。 1.3供方须执行现行国家标准和电力行业标准。有矛盾时，按要求较高的标准执行。遵循的主要现行标准如下： 开关部分 DL402-2007 高压交流断路器订货技术条件 GB/T11022—1999 高压开关设备控制和设备标准的共同技术条件GB311.1—1997 高压输变电设备的绝缘配合 GB763－1990 交流高压电器在长期工作时的发热 GB3309—1989高压开关设备常温下机械试验 GB2706－1989 交流高压电器动热稳定试验方法 GB1208－1997 电流互感器 DL/T726—2000 电力用电压互感器订货技术条件 DL/T844—2003 12kV少维护户外配电开关设备通用技术条件 控制终端部分 GB/T7261-2000 继电器及装置基本试验方法 GB/T11287-2000 量度继电器和保护装置的振动试验（正弦）（idt IEC 60255-21-1：1988） GB/T14537-1993 量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验 （idt IEC 60255-21-2：1988） GB/T17626.4-1998 电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗 扰度试验 (idt IEC 61000-4-4：1995)
开关电源测试规范 第一部分：电源指标的概念、定义 一．描述输入电压影响输出电压的几个指标形式。 1．绝对稳压系数。 A．绝对稳压系数：表示负载不变时，稳压电源输出直流变化量△U0与输入电网变化量△Ui之比。既： K=△U0/△Ui。 B．相对稳压系数：表示负载不变时，稳压器输出直流电压Uo的相对变化量△Uo 与输出电网Ui的相对变化量△Ui之比。急： S=△Uo/Uo/ △Ui/Ui 2. 电网调整率。 它表示输入电网电压由额定值变化+-10%时，稳压电源输出电压的相对变化量，有时也以绝对值表示。 3. 电压稳定度。 负载电流保持为额定范围内的任何值，输入电压在规定的范围内变化所引起的输出电压相对变化△Uo/Uo（百分值），称为稳压器的电压稳定度。 二．负载对输出电压影响的几种指标形式。 1．负载调整率（也称电流调整率）。 在额定电网电压下，负载电流从零变化到最大时，输出电压的最大相对变化量，常用百分数表示，有时也用绝对变化量表示。 2．输出电阻（也称等效内阻或内阻）。 在额定电网电压下，由于负载电流变化△IL引起输出电压变化△Uo，则输出电阻为Ro=|△Uo/△IL|欧。 三．纹波电压的几个指标形式。 1．最大纹波电压。 在额定输出电压和负载电流下，输出电压的纹波（包括噪声）的绝对值的大小，通常以峰峰值或有效值表示。 2．纹波系数Y（%）。 在额定负载电流下，输出纹波电压的有效值Urms与输出直流电压Uo之比，既 y=Umrs/Uo x100% 3．纹波电压抑制比。 在规定的纹波频率（例如50HZ）下，输出电压中的纹波电压Ui~与输出电压中的纹波电压Uo~之比，即： 纹波电压抑制比=Ui~/Uo~ 。 这里声明一下：噪声不同于纹波。纹波是出现在输出端子间的一种与输入频率和开关频率同步的成分，用峰-峰（peak to peak）值表示，一般在输出电压的0.5%以下；噪声是出现在输出端子间的纹波以外的一种高频成分，也用峰-峰（peak to peak）值表示，一般在输出电压的1%左右。纹波噪声是二者的合成，用峰-峰（peak to peak）值表示，一般在输出电压的2%以下。 四．冲击电流。冲击电流是指输入电压按规定时间间隔接通或断开时，输入电流达到稳定状态前所通过的最大瞬间电流。一般是20A——30A。
HXGN15-12型环网开关柜 技术规范书
1、适用范围 HXGN15-12箱式固定交流金属环网开关设备，是为城市电网改造和建设需要而设计的新型开关设备。在供电系统中亦作为开断负荷电流和短路电流以及关合短路电流之用，适用于交流3-10KV、50Hz的配电系统中。 2、执行标准 GB311.1-1997 高压输变电设备的绝缘配合 GB1985-1989 交流高压隔离开关和接地开关 GB3804-1990 3－63 kV交流高压负荷开关 GB3309-1989 高压开关设备在常温下的机械试验 GB3906-1991 3－35kV交流金属封闭开关设备； GB/T11022-1999 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求 GB/T13384-1992 机电产品包装通用技术条件 GB/T16926-1997 交流高压负荷开关－熔断器组合电器 GB/T16927.1-1997 高电压试验技术 DL/T404-1997 户内交流高压开关柜订货技术条件 DL/T593-1996 高压开关设备的共用订货技术导则 IEC 420 ：1990 高压交流负荷开关—熔断器的组合电器 3.总则 3.1 使用条件 A、海拔高度不超过1000m B、周围空气温度：上限＋40℃ 下限－25℃
C、相对湿度：日平均值不大于95％ 月平均值不大于90％ D、周围空气不受腐蚀气体或可燃性气体、水蒸气等明显污染； E、无经常性的剧烈振动。 3.2 主要技术参数
3.3总体结构概述 1.环网柜由外壳、真空开关、接地开关、仪表室、母线及其它电气元器件和辅助元件组成，负荷开关布置在外壳的中上部，外壳由敷铝锌板折边弯后组装而成。 2.环网柜三相排列按纵向结构布置，柜体之间的三相母线连接较为方便。 3.仪表室位于环网柜的上部，室内可装设电流表、电压表、转换开关、指示灯等元件，在仪表室底部可装设二次回路的端子排等。 4.柜内配有照明装置，照明灯开关安装于仪表室内。 母线的着色与相序见表8 3.4联锁及操作 1.环网柜具备以下联锁 a、接地开关合闸后，负荷开关不能动作； b、负荷开关合闸后，接地开关不能动作； c、只有当负荷开关分闸，接地开关合闸时，才允许打开环网柜前门，其它情况下门均处于联锁状态。 d、前门打开后，负荷开关不能合闸。 e、当开关柜作为联络柜或电缆进线使用时，接地开关与进线电缆之间实行强制闭锁。 2.操作
开关电源变压器测试标准 正常的试验大气条件(除有规定条件除外，均应在正常试验条件下进行试验)： 温 度： 15~35℃ 相对湿度： 45%~75% 气 压： 86~106kPa 一、直流铜阻 目的：保证每一绕组使用正确的漆包线规格。 仪器：TH2511低直流电阻测试仪。 方法：变压器各绕组在温度为20℃时的直流电阻，应符合产品规格书的标准。 若测量环境温度不等于20℃时，应按下面的公式换算 R 20=θ +5.2345 .254R θ 式中： R 20——温度为20时的直流电阻，Ω； R θ——温度为θ时测得的直流电阻，Ω； θ——测量时的环境温度，℃。 二、电感量 目的：确保使用正确的磁性材料及绕组圈数的正确性。 仪器：WK3255B 电桥。 方法：对变压器测试端施加额定条件的电桥，测试电感量。见图1 图1 开 路
三、直流叠加 目的：检验磁芯的磁饱和特性或实际工作条件下的磁芯特性。 仪器：WK3255B 电桥；FJ1772A 直流磁化电源。 方法：对变压器测试端施加规定的直流电流，用电桥测试电感量。见图2 图2 图中I 0 —— 在测试端N1绕组施加的直流电流 四、漏感 目的：保证绕组处于骨架上正确的位置以及磁性材料的气隙大小的正确性。 仪器：WK3255B 电桥。 方法：将所测变压器次级端短路，在初级端施加额定条件的电桥测试电感量。 见图3 图3 五、绝缘电阻 目的：保证每一绕组对磁芯、静电屏蔽及各绕组间绝缘电阻性能满足所需的 技术指标。 仪器：2679绝缘电阻测试仪。 方法：用绝缘电阻测试仪对变压器的初次级绕组间或绕组和磁芯、静电屏蔽 短 路