型式试验要点及注意事项

用以验证电能计量柜的电气、机械性能以及制造工艺是否符合本标准的要求。试验应由制造厂家提请国家指定的检验部门进行。样品应是经出厂检验合格的产品，全部试验项目应在同一台样品上做。

7.1　试验项目

a）一般检查；

b）主电路电阻测量（不包括电压互感器的一次绕组的引接线）；

c）温升试验；

d）机械试验；

e）接地保护电路有效性试验；

f）电气安全距离和爬电距离的测量；

g）绝缘电阻测量和绝缘水平试验；

h）短时耐受电流和峰值耐受电流试验；

i）计量单元准确度试验；

j）操作震动试验；

k）局部放电试验。

7.2　下列情况之一，应再次做型式试验。

a）产品转厂生产。

b）停产三年后再次生产。

c）成批大量生产时，每隔五年做定期抽验。

d）设计、制造工艺或采用的电气设备、部件以及结构、材料已作了较大的修改，有可能影响产品性能时，按情况之不同再次做全部项目或个别项目的型式试验。

7.3　试验方法

7.3.1　一般检查

主要检查外观和装配质量。通常以目测和用平台、直尺进行，检查项目如下：

a）柜内安装的电气设备及部件，应是鉴定合格的产品，具有检验合格证且符合设计、制造工艺和设备明细表的要求。

b）在距柜体1000mm处，目测壳体及漆膜表面应平整均匀，无明显流痕起缝、透底漆、刷痕、擦伤及机械杂物且焊缝无夹渣、焊裂、焊穿。

c）柜体结构不应松动和变形，标准紧固件及零部件不应松动或脱落。

d）柜体的高、深尺寸的偏差不应超过±3mm；宽尺寸的偏差不应超过±mm；前后、左右侧面、底面对角线尺寸偏差的绝对值不应超过3mm。

e）柜门、面板的凹凸度，在每1000mm范围内不应超过3mm且相邻两个平行边尺寸的偏差绝对值不应超过3mm。

f）主电路中的母线和支持绝缘件应无裂纹、锤痕、破损；母线颜色、标志和相序的布置应符合表2的规定。

g）按短时耐受电流、峰值耐受电流和温升限值的规定检查母线（含辅助母线）的截面积是否符合规定。

h）检查二次电路的导线截面及外皮颜色是否符合5.16.3及5.16.4的规定。

i）检查电路接线是否正确；二次电路接线有无回路编号标志；导线的敷设及捆扎是否符合规定。

表2　主电路母线颜色及相序排列

j）检查柜内供电与用户两部分的区分、隔离、防护是否符合规定；柜门、铅封设施及防误操作安全联锁装置是否完备、好用。

k）检查观察窗的尺寸是否满足抄表和监视要求；是否采用厚度不小于4mm的无色透明玻璃；边框是否采用铝合金型材或具有足够强度的工程塑料构成；密封性能是否良好。

7.3.2　主电路电阻的测量

a）测量条件

对6kV～35kV电能计量柜，按GB 763的规定，在温升试验前后，分别进行主电路、隔离开关、触头的电阻测量。对0.38kV电能计量柜可以不进行主电路的电阻测量。

b）测量方法

测量应采用直流电压降法，在载流导体的温度与环境温度相同的条件下进行，测量电流宜采用100A。

c）测量判据

在温升试验和机械寿命试验的前、后电阻差值不应超过试验初始时测值的20%。

7.3.3　温升试验

a）试验条件

1）将电能计量柜置于无阳光照射、无热辐射影响、无外来气流干扰、空气流速不大于150m/s且有一定空间的试验室内，装上侧板、隔板，关闭柜门，使之处于正常工作条件。

2）选择一个或几个符合额定分散系数规定且能获得有代表性的最高温升试验电路，通以三相50Hz，频率变化范围＋2%～＋5%，电流偏差不大于＋2%，波形失真不大于5%的正弦波额定工作试验电流下测定环境温度。

3）试验应在环境温度不低于＋10℃和不高于＋40℃的情况下进行。若低于＋10℃，则温升读数可以采用气温每降低1K增加4‰的近似线性关系对试验结果作修正，但不得在0℃以下或＋40℃以上环境温度的条件下进行试验。

4）试验时，柜子两端主电路导体的试验连接导线不应对柜有明显传入或导出热量。连接导线的长度不应小于2000mm。主母线的材质、规格、尺寸应记入试验报告中。

5）对裸露的涂、镀触头的表面，应在寿命试验后再做一次温升试验。

b）试验方法

1）发热温度应采用热电偶法进行测量。测点位置宜选择在各部件温度最高或裕度最小的部位。

2）为加速试验，在不影响试验结果和电能计量柜结构允许强度下可以采用大于规定的试验电流将试品预热。预热进行至全部测点中的任何一点首先达到预期温升的80%左右为止。

3）在试验电流保持不变下，如各部分温升在3h内的变化不超过2K则可以认为温升已稳定。试验只进行至温升稳定为止。

c）试验判据

如温升稳定后测值不超过表3规定，且柜内温度和在电压允许变化的范围内仍能正常工作，则认为温升试验已通过。

7.3.4　机械试验

a）机械操作试验

以检查电能计量柜在规定的操作条件下，隔离开关，断路器、手车的操作性能的可靠性。试验时施加正常操作力，且不允许对以上设备和联锁装置进行调整。

隔离开关、断路器应进行分闸、合闸试验各50次；手车应进行抽出，插入试验各25次。

表3　温升试验限值

注　括号中的数值仅用于绝缘材料的手柄。

b）联锁装置试验

将联锁装置处于联锁状况，在对断路器、隔离开关进行试验50次及对手车进行25次的误操作试验中，如隔离开关、断路器、手车不能被误操作，柜门不能被误开启，且试验前、后的操作力基本相同，而联锁装置仍能正常工作，则证明联锁装置可靠耐用。

c）机械寿命试验

以验证电能计量柜在规定的机械性能、空载操作次数和不更换零部件的条件下，承受机械操作的稳定性。

1）试验条件

试验应按产品技术文件的规定进行润滑，在试验过程中不应再作机械调整和维护，否则应重新计次数。如机械寿命试验前所做的机械操作试验后未再作调整，则其试验次数可累计入机械寿命试验次数中。

试验次数：对主电路隔离开关和联锁装置应能经受分、合闸操作各2000次；对可移开式柜、其主、辅电路的触头、触头罩以及联锁装置应能经受手车从工作位置至抽出位置，又从抽出位置再推入至工作位置各500次。

2）试验判据

在试验中及试验后应能正常操作并具有承受规定的额定电流、绝缘水平电压、短路电流耐受能力且试验中不应出现拒台、拒分；试验后未出现零部件过度磨损、脱落或永久性变形；主电路电阻应符合7.3.2的规定；可移开式柜在机械寿命试验的前后，在工作、断开、试验位置时手车与固定骨架上总接地螺栓间的接触电阻值不应大于1000μΩ。若达不到以上规定要求，则应在作调整后再次进行试验。

7.3.5　接地保护电路有效性试验

a）试验项目及方法

对电能计量柜中有可能出现超过安全电压的设备、部件、活动门、面板、操作把手等应测量其与主接地点间的直流电阻，以检验接地保护电路是否有效。

对可移开式柜，应试验其固定部分与手车间的接地是否良好。可以用电桥以直流电压降法测量，其直流电阻不应大于1000μΩ。

对0.38kV柜，如中性线母线与三相母线并排布置时，应将中性线与它最近的一条母线间进行短路耐受电流试验，以验证接地保护电路的耐受短路电流能力。如中性线母线与三相母线分离布置，则可免做此项试验。

b）试验判据

如接地直流电阻小于规定值且短路电流未引起连续性损坏，则认为该项试验已通过。

7.3.6　电气安全距离的测量

a）测量条件及方法

可以采用简单量具检测柜内不同极性裸露带电导体相互间以及它与外壳等结构件间的电气安全距离。对可移开式柜，应检测的手车不同位置时的电气间隙距离。

测量时，应考虑到外壳、部件、内部屏蔽物的外形有可能发生变化，故测量要在短时耐受电流和峰值耐受电流试验之后再进行。

b）测量判据

电气安全距离应符合表4的规定。

7.3.7　绝缘电阻测量

a）测量部位

断路器、隔离开关处于合闸位置，测量不同相间、主电路与二次电路间的绝缘电阻；断路器、隔离开关处于分闸位置，测量同相进出线断口的绝缘电阻；电压、电流互感器二次绕组间的绝缘电阻；各带电部件与金属构件间的对地绝缘电阻。

表4　电气安全距离允许最小值

b）试验判据

对0.38kV柜用500V的兆欧表，对6kV～35kV柜用2500V的兆欧表，施加电压1min以上。在环境温度为20℃±5℃、相对湿度50%～90%的条件下，计量单元及辅助单元的绝缘电阻不应小于2MΩ，主电路的绝缘电阻不应小于10MΩ。

7.3.8　绝缘水平试验

试验应在绝缘电阻测量后进行并按各电路耐受电压之不同分别试验。

a）试验条件

主电路各相对地和相与相间的绝缘耐受试验，应将所有开关合闸（手车处于工作位置）。以主电路的各相分别轮流与试验电源的高压端连接，其他电路及辅助电路与接地导体或柜构架相联后再与试验电源的接地端连接。

隔离断口间的绝缘耐受试验的试验电压见表5的规定。隔离断口是指主电路中的可移开或可以抽出的插头与插座间的间距。

计量、辅助电路绝缘耐受试验：将计量、监控、辅助电路相连接；电流互感器二次绕组应短路并与地脱开；电压互感器二次绕组应开路。试验电压施加于电路与接地的构架间。

b）试验电压

试验电压按表5规定施加。

表5　绝缘耐受试验电压　kV

c）试验程序

1）工频耐受电压试验

工频耐受电压试验前将过电压保护元件解除。当主电路的相间、相对地、隔离断口间的绝缘电阻合格时才允许施加试验电压。应先按表5规定试验电压的30%～50%施加于试验部位，然后在10s～30s内逐渐升至规定的试验电压后维持1min。

2）雷电冲击耐受电压试验

雷电冲击耐受电压试验也应将过电压保护元件解除，电流互感器二次绕组应短路并接地（小变比的允许在一次侧短接）。冲击电压发生器的接地端应与柜内总接地端相连接，将高压端电压分别施加于主电路的相间、相对地间和断口间，在标准大气压下使之承受正极性全波，1.2/50μs的冲击试验电压15次。

d）试验判据

在15次雷电冲击耐受试验中，如母线支持瓷件的自恢复绝缘放电次数不超过2次；电流、电压互感器（非自恢复绝缘）未发生破坏性放电；在1min工频耐受电压试验中，如未发生击穿或闪络，则认为两项试验通过。

7.3.9　短时耐受电流和峰值耐受电流试验

a）试验条件和方法

1）条件

试验应在装配完整的电能计量柜上进行。将柜按正常工作条件放置，以50Hz（允许偏差±10%）适当电压的三相试验电源对主电路的进线端通入按表6规定的试验电流。

试验电源导线和短路导线应具有足够的机械强度和截面积，连接后对柜内任何部件不应产生附加应力。

2）方法

电流互感器应按正常工作条件安装，将二次绕组短路并可靠接地。

对0.38kV柜，三相短路电流不大于10k A时可免做短时耐受电流和峰值耐受电流试验，但6kV～35kV柜，两项试验均应做。短时耐受电流和峰值耐受电流试验联合进行时，其I 2t值和峰值Ip不应小于表6的规定值且I 2t与规定值之差不应大于10%；Ip值与规定值之差不应大于5%。两种试验分别进行时也应满足表6所列相应要求。

b）试验程序

程序1：将电流互感器接入主电路，按表6的试验电流及持续时间的规定进行试验；

表6　短时耐受试验电流和峰值耐受试验电流

注　括号中的额定电流为老产品规格。

程序2：将电流互感器的一次绕组短接，按相同类型开关柜规定的I 2t值和Ip值进行试验。

c）试验判据

经以上两种耐受电流试验后的电能计量柜在冷却至环境温度（10℃～40℃）后如能全部满足下列要求时，则认为试验通过。

1）如支持绝缘件及绝缘套管未发生变形或损坏，断路器、隔离开关的动、静触头未烧熔且能再分、合闸各3次；

2）退磁后电流互感器的误差与试验前的误差不超过该级别规定的50%且仍能符合该级别准确度规定的要求；

3）能再经受90%短时工频耐受电压的试验；

4）浇注式电流互感器应再加做局部放电试验，局部放电量不应大于50pC为合格。

7.3.10　计量单元准确度试验

a）试验项目

1）计量电流互感器和计量电压互感器的误差（比值差和相位差）；

2）计量电压互感器二次电路电压降引起的计量误差；

3）电能表的误差；

4）计量互感器的合成误差；

5）整体式电能计量柜的综合误差。

b）试验条件

1）主电路输入5%～120%额定电流；

2）计量单元电压为电压互感器80%～120%额定二次电压；

3）计量电压互感器二次负载功率因数为0.3（感性）～1。

c）试验方法

1）按GB 1207和GB 1208规定的试验方法，测出计量电压、电流互感器的比值差和相角差后以计算法得出其复合误差，再以两者的复合误差计算得出互感器的合成误差。

2）按DL 460规定的试验方法和计算公式得出电能表的误差。

3）用电压互感器试验仪器测出电压互感器二次电路的电压降后再经计算得出电压降引起的计量误差。

4）电能计量柜的综合误差按下式计算得出。

综合误差　Y（%）＝Yb＋Yh＋Yd

式中　Yb——电能表的相对误差（%）；

Yh——互感器的合成误差（%）；

Yd——电压互感器二次电路电压降引起的计量误差（%）。

d）试验判据

1）计量电压互感器的误差应符合表7的规定。

2）计量电流互感器的误差应符合表8的规定。

3）计量电压互感器二次电路电压降引起的计量误差应符合表9的规定。

4）电能表的基本误差应符合表10的规定。

5）电能计量装置的综合误差应符合表11的规定。

7.3.11　操作震动试验

将电能计量柜按正常工作条件固定，在其二次电路中施加额定电压，主电路中通以额定电流后操作隔离开关分、合闸各15次。在操作过程中计量单元、监控单元及辅助单元的电气设备及部件不应发生异常。

表7　计量电压互感器的误差限

表8　计量电流互感器的误差限

表9　计量电压互感器二次电路电压降限%

注　试验方法宜采用电桥比较仪法。

表10　三相电能表的基本误差限%

表11　电能计量装置的综合误差限%

7.3.12　局部放电试验

采用浇注式固体绝缘的计量电流、电压互感器的6kV～35kV电能计量柜，在全部绝缘试验项目结束后应再进行局部放电试验。

a）试验电源

电流互感器采用50Hz交流电源。为防止电流互感器的激磁电流过大，可以提高试验电源的频率，但不应超过400Hz（电压波形应为正弦波）。

b）试验电路

电流互感器的局部放电试验电路按图1接线。相对地接线的电压互感器局部放电试验电路按图2接线，并将铁芯和金属外壳均接至二次绕组端子a、x上。

c）试验程序

应在不超过1/3试验电压下接通电源，升压至1.3Um（Um＝1.15UN）最高试验电压保持10s，再不间断地降至1.1/Um试验电压并保持1min以上，读取局部放电量值。当降至1/3Um试验电压以下时切除试验电源。

d）试验判据

图1　电流互感器局部放电试验电路接线

L1、L2—一次绕组的端子；K1、K2—二次绕组数端子；Zm—测量阻抗；Ck—耦合电容器；C—铁芯；F—金属外壳；Zf—滤波器（可以不用）；pC—电荷测量仪表

在施加试验电压过程中，如电源电压未突然下降且在施加测量电压期间所测得的视在放电量不超过50pC为合格。