摘要：本文介紹了負(fù)荷開(kāi)關(guān)試驗(yàn)方式6a和6b的一些試驗(yàn)要求，提供了確定決定試驗(yàn)電流的原則，分析了斷口恢復(fù)電壓，加深對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的理解。
關(guān)鍵詞：負(fù)荷開(kāi)關(guān)接地故障開(kāi)斷電流額定電纜充電開(kāi)斷電流恢復(fù)電壓試驗(yàn)回路
　　中圖分類號(hào)：TM51文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A　　Abstract：Thispaperintroducestestrequestontest-duty6aand6fortheswitches,andalsoprovidestheprinciplethatisusedtodeterminetestcurrentandanalyzesrecoveryvoltageacrossthecontacts,thereforethisstandardisfurtherunderstood。　　KeyWords:test-duty6aand6b;earthfaultbreakingcurrent;cable-chargingbreakingcurrentunderearthfault;recoveryvoltage;testcircuit　　GB3804-2004標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，用于中性點(diǎn)絕緣或諧振接地系統(tǒng)的負(fù)荷開(kāi)關(guān)應(yīng)具有額定接地故障電流的開(kāi)斷能力（即試驗(yàn)方式6a）以及接地故障條件下的額定電纜充電和線路充電開(kāi)斷電流的開(kāi)斷能力（即試驗(yàn)方式6b）^[1]。本文就試驗(yàn)方式6a和6b進(jìn)行一些分析，明確標(biāo)準(zhǔn)中的一些要求。　　

1試驗(yàn)方式6a　　

1.1試驗(yàn)電流　　

在中性點(diǎn)絕緣或諧振接地系統(tǒng)中，負(fù)荷開(kāi)關(guān)出線端一極對(duì)地短路，導(dǎo)致該極與負(fù)荷開(kāi)關(guān)電源側(cè)線路的對(duì)地雜散電容構(gòu)成回路，在故障極中流過(guò)容性電流。由此額定接地故障開(kāi)斷電流定義為負(fù)荷開(kāi)關(guān)在其額定電壓下能夠開(kāi)斷的故障相的最大接地故障電流。　　標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有給出額定接地故障電流開(kāi)斷電流值，這是因?yàn)椴煌南到y(tǒng)結(jié)構(gòu)和布線方式，當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí)，故障電流各不相同。圖1是輻射型結(jié)構(gòu)的配電系統(tǒng)簡(jiǎn)圖，圖中：A、B、C為電源三相母線，A1、B1、C1和A2、B2、C2分別為1^＃支路和2^＃支路三相線路，St1和St2分別為支路中的負(fù)荷開(kāi)關(guān)，C₁和C₂分別為線路側(cè)對(duì)地雜散電容。當(dāng)1^＃支路D點(diǎn)發(fā)生接地故障時(shí)，A1和B1相將因?yàn)閷?duì)地電容的存在而有電流流過(guò)負(fù)荷開(kāi)關(guān)的C1相，同時(shí)2^＃支路A2、B2、C2相也會(huì)因?yàn)閷?duì)地電容的存在而有電流流過(guò)負(fù)荷開(kāi)關(guān)的C1相。支路越多，流過(guò)故障相的故障電流越大。　　
圖1輻射型結(jié)構(gòu)的配電系統(tǒng)簡(jiǎn)圖　　因此，實(shí)際試驗(yàn)時(shí)，制造廠應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)的情況合理選擇試驗(yàn)電流。一般可選幾十安培。　　

1.2試驗(yàn)回路和恢復(fù)電壓　　

試驗(yàn)回路　　

試驗(yàn)方式6a的試驗(yàn)回路如圖2。圖中：St為負(fù)荷開(kāi)關(guān)，電源電壓u_a=U_msinωt，Z_S為電源回路阻抗，Z_S等于100額定有功負(fù)載電流開(kāi)斷試驗(yàn)回路的電源阻抗，且其功率因數(shù)不大于0.2。電容C應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)電壓和試驗(yàn)電流確定，電阻R用于限制涌流，一般取容抗的5，不宜過(guò)大，否則會(huì)影響回路功率因數(shù)和恢復(fù)電壓。　　
圖2試驗(yàn)方式6a試驗(yàn)回路簡(jiǎn)圖　　

試驗(yàn)電壓應(yīng)在電流開(kāi)斷后、在負(fù)荷開(kāi)關(guān)端子間測(cè)量，即ab點(diǎn)間或bc點(diǎn)間電壓，試驗(yàn)電壓有效值應(yīng)等于負(fù)荷開(kāi)關(guān)額定電壓U_r（ 10），由于容性回路中的電壓升高，試驗(yàn)電壓高于電源電壓ΔU。一般ΔU很小。　　參數(shù)計(jì)算—開(kāi)斷電流和恢復(fù)電壓　　

為方便計(jì)算，忽略電源回路阻抗Z_S，負(fù)荷開(kāi)關(guān)合閘狀態(tài)下的穩(wěn)態(tài)電流為：　　

（1）開(kāi)斷電流有效值為：　　

（2）　　當(dāng)i_C過(guò)零開(kāi)斷后，負(fù)荷開(kāi)關(guān)斷口恢復(fù)電壓為（以i_C過(guò)零開(kāi)斷時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)）：　　

（3）　　負(fù)荷開(kāi)關(guān)斷口最大恢復(fù)電壓為U_tr=2U_m。　　如果考慮電源阻抗上的壓降，并折算到試驗(yàn)電壓，負(fù)荷開(kāi)關(guān)斷口最大恢復(fù)電壓為：　　

（4）　　通常，ΔU很小，所以負(fù)荷開(kāi)關(guān)斷口最大恢復(fù)電壓約為試驗(yàn)電壓幅值的倍。　　額定接地故障開(kāi)斷電流試驗(yàn)仿真波形圖如圖3。圖3中u_a、u_b、u_c分別電源相電壓，u_ao、u_bo為圖2中a、b點(diǎn)對(duì)地電壓，u_CO為C相斷口恢復(fù)電壓。　　
圖3試驗(yàn)方式6a試驗(yàn)恢復(fù)電壓波形圖　　試驗(yàn)回路的TRV主要取決于回路中實(shí)際的R、C和Z_S，因此不必規(guī)定電源回路的TRV。　　當(dāng)進(jìn)行單相試驗(yàn)時(shí)，為保證斷口恢復(fù)電壓為額定電壓幅值的倍，試驗(yàn)電壓應(yīng)為U_r。　　

2試驗(yàn)方式6b　　

2.1　試驗(yàn)電流　　

在中性點(diǎn)絕緣或諧振接地系統(tǒng)中，負(fù)荷開(kāi)關(guān)正常開(kāi)合空載電纜或空載線路時(shí)，負(fù)荷開(kāi)關(guān)電源側(cè)發(fā)生一相對(duì)地短路故障時(shí)，其它兩個(gè)健全相中會(huì)出現(xiàn)更大的容性電流，如圖4所示。即接地故障條件下的額定電纜充電和線路充電開(kāi)斷電流是負(fù)荷開(kāi)關(guān)在其額定電壓下能夠開(kāi)斷的健全相中的最大電流。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定該電流為額定電纜充電和線路充電電流的倍。由于用于不接地系統(tǒng)，即首開(kāi)相系數(shù)為1.5，通常情況下可以僅進(jìn)行接地故障條件下的額定電纜充電電流開(kāi)斷試驗(yàn)。　　2.2試驗(yàn)回路和恢復(fù)電壓　　

試驗(yàn)回路　　

試驗(yàn)方式6b的試驗(yàn)回路如圖4（試驗(yàn)中可以不接C相的R和C）。圖中符號(hào)及參數(shù)要求同圖1。　　　　

圖4試驗(yàn)方式6b試驗(yàn)回路簡(jiǎn)圖　　

試驗(yàn)電壓應(yīng)在電流開(kāi)斷后、在負(fù)荷開(kāi)關(guān)端子間測(cè)量，即ab點(diǎn)間或bc點(diǎn)間電壓，試驗(yàn)電壓有效值應(yīng)等于負(fù)荷開(kāi)關(guān)額定電壓U_r（ 10），由于容性回路中的電壓升高，試驗(yàn)電壓高于電源電壓ΔU。一般ΔU很小。　　

參數(shù)計(jì)算—開(kāi)斷電流和恢復(fù)電壓　　

為方便計(jì)算，忽略電源回路阻抗Z_S，負(fù)荷開(kāi)關(guān)合閘狀態(tài)下的穩(wěn)態(tài)電流為：　　

（5）開(kāi)斷電流有效值為：　　

（6）　　

當(dāng)i_a過(guò)零開(kāi)斷后，負(fù)荷開(kāi)關(guān)斷口A的恢復(fù)電壓為（以i_a過(guò)零開(kāi)斷時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)）：　　

（7）負(fù)荷開(kāi)關(guān)斷口最大恢復(fù)電壓為U_tr=2U_m。　　如果考慮電源阻抗上的壓降，并折算到試驗(yàn)電壓，負(fù)荷開(kāi)關(guān)斷口最大恢復(fù)電壓為：　　

（8）通常，ΔU很小，所以負(fù)荷開(kāi)關(guān)斷口最大恢復(fù)電壓約為試驗(yàn)電壓幅值的2倍。　　　　

圖5試驗(yàn)方式6a試驗(yàn)恢復(fù)電壓波形圖　　圖5為接地故障條件下的額定電纜充電電流開(kāi)斷試驗(yàn)仿真波形圖。圖5中u_a、u_b、u_c分別電源相電壓，u_ao、u_bo為圖4中a、b點(diǎn)對(duì)地電壓，u_AO、u_BO為A、B相負(fù)載電容電壓，則A、B斷口恢復(fù)電壓分別為u_ao-u_AO、u_b-u_BO。　　

電源回路應(yīng)符合100額定有功負(fù)載電流開(kāi)斷試驗(yàn)回路的TRV參數(shù)，因?yàn)槿绻惶峁┱{(diào)節(jié)TRV的元件，電源回路電感上的能量將無(wú)法釋放。　　

當(dāng)進(jìn)行單相試驗(yàn)時(shí)，為保證斷口恢復(fù)電壓為額定電壓幅值的2倍，試驗(yàn)電壓應(yīng)為U_r。　　

3結(jié)論　　

1）額定接地故障開(kāi)斷電流應(yīng)由用戶根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)確定，電源回路不需規(guī)定TRV，開(kāi)斷時(shí)斷口恢復(fù)電壓最大值約為試驗(yàn)電壓幅值的倍；　　

2）通常情況下可以僅進(jìn)行接地故障條件下的額定電纜充電電流開(kāi)斷試驗(yàn)，其試驗(yàn)電流為額定電纜充電的倍，電源回路的TRV應(yīng)符合100額定有功負(fù)載電流開(kāi)斷試驗(yàn)回路的TRV，開(kāi)斷時(shí)斷口恢復(fù)電壓最大值約為試驗(yàn)電壓幅值的2倍。　　參考文獻(xiàn)：　　[1]GB3804—2004.3.6～40.5kV高壓交流負(fù)荷開(kāi)關(guān)[S]