高压开关温升试验方法浅谈

高压开关温升试验方法浅谈

【摘要】简单阐述了高压开关设备温升试验标准的规定，结合试验标准介绍了温升试验的实际操作。并以一个事例说明了温升试验的方法。

【关键词】温升试验；温升试验标准；温升测试点

【Abstract】It describes the standard of high voltage switch’s temperature rise test；combined test standard，It introduces actual operation of temperature rise test.An example of temperature rise test as follow.

【Key words】Temperature rise test；The standard of temperature rise test；The test point of the temperature rise test

1 温升试验描述

温升试验是高压开关验证载流能力的重要试验，用于考核导电回路通以正常工作电流后的发热（温度升高）。当高压电器产品通过正常工作电流时，由于电阻损耗、涡流损耗和磁滞损耗，使电能转变为热能，其中一部分散失到周围介质中去，一部分加热载流导体使其温度升高。温度升高的多少由发热和散热两方面因素决定，同时与载流体通过的电流大小、载流回路截面和材料、机械结构、零部件接触面的接合质量和产品装配质量等因素有关。

GB1984《高压交流断路器》规定“温升试验”为断路器强制的型式试验项目，GB7674《72.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备》规定“温升试验”为气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）强制的型式试验。GB/T 11022《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》规定了温升试验的：受试开关设备和控制设备的状态；设备的布置；温度和温升的测量；周围空气温度；温升试验的解释等相关内容。（具体规定详见标准）。

图1 单相外壳回流温升示意图

需要注意：关于GIS试验品，标准中规定如下：除了每极独立封闭在一个金属外壳内的情况外，试验应按额定相数进行，额定电流从母线的一端流向出线端。如果允许并进行单相试验，流过外壳的电流应为额定电流。通俗理解为：对于三相共箱产品，进行三相试验，电流从三相分别施加，在一段短接（如后面例子所示）。对单相产品进行单相温升试验、外壳回流，如下分相252kVGIS：电流一般从主导电回路一端引入，末尾端与外壳相连，电流从流入端的壳体引出形成回路如图1所示。

2 温升试验方法

2.1 温升试验法

用一调压变压器和大电流变压器组成试验回路，給试品供给所需的工作电流。试品的安装接线方式与在电力系统中工作的情况相同，测量被测点的温度；试验环境温度不得低于+10℃、不高于+ 40℃，周围风速不大于0.5m/s。

2.2 铜—康铜热电偶温升测试

图2 热电偶电路示意图

温度的测量一般采用铜—康铜热电偶法进行。铜—康铜热电偶以其灵敏度高、稳定可靠、抗震抗摔、互换性好、价格低廉、适用于远距离测温和自动控制等优势，在农业和制冷工程中发挥着重要作用。通过选择铜—康铜热电偶的制作方法和标定方式，进行多项式回归分析，表明热镀锡焊测头非标准分度的铜—康铜热电偶在—35～100℃范围内的线性及一致性都较好，适于实验室、农业和制

冷工程测温应用。热电偶电路示意图2如下。

国标GB/T 2903—1998，规定了铜—康铜电偶丝的品种规格、技术要求、试验方法、供货方式、包装及标志，该标准适用于制造工业铜—康铜电偶丝。

2.3 温升埋线方法及注意事项

采用铜—康铜电偶丝测试温升点时，测试端要可靠接触（固定）在被测试点。一般采用将电偶丝粘贴或钻孔固定到被测试处，粘贴多用于壳体表面等测试部位，相对于粘贴钻孔固定的方法更牢固，因此大多数埋设所采用钻孔固定法。

对于测试结果的准确性受多种因素影响，需要注意，首先铜康铜电偶丝缠绕必须符合要求，即每米不小于100匝。其次铜康铜电偶丝测试端必须铰接或者铰接后焊接为测试端头，端头的裸露金属长度在2—5mm为最佳。埋设时候，预先钻孔要大小合适、深度适中，一般采用φ1—φ1.5钻头，钻孔深度使得热电偶端部埋入后不能有明显的金属裸露，因为如果裸露在外，将对温度的测量值有明显影响。

表1 温升埋设点及允许温升简表

图3 测试点示意图（图为中间相测试点，

边相测试点同中间相相同）

表2 温升测试点容许温升值说明

3 温升试验的测试点及允许的温度值要求

根据GB/T 11022的4.4 2规定：“在温升试验规定的条件下，当周围空气温度不超过40℃时，开关设备和控制设备任何部分的温升不应该超过表3规定的温升极限。”对标准中表3进行，根据实际经验对于常用的进行了整理，得出如下简明埋设点及允许温升要求数值表格（表1）：（具体说明见标准）。

4 一个温升实例

下面以一个126kV GIS母线、套管温升试验为例子进行详细说明。

该结构（如图3）为三相共相式结构，结构本身相对中心对称（但是三相不完全对称）。温升试验在三相上进行，由于结构中心对称，允许测量两相（中相和一边相）温升值即可。

电流从三相套管引入，盆子外一定距离短接。埋线点如下、允许温升值如表2所示。

5 总结

本文对高压开关设备温升试验进行了描述，通过对标准的分析，试验操作的注意事项等方面简要介绍了温升试验。文章总结、提炼了一些温升试验的要点，希望对于广大高压开关设计、试验人员有所帮助。

文章描述不当或不对地方欢迎批评指正。

【参考文献】

[1]徐国政，张节容，钱家骊，黄瑜珑.高压断路器原理和应用[M].清华大学出版社，2000.