中国电工技术学会团体标准T/CES 209-2023《12kV磁控柱上开关技术规范》由中国电力科学研究院有限公司、许继集团智能中压研发中心、国电南瑞科技股份有限公司、南京渡易能源技术咨询有限公司、珠海博威智能电网有限公司、江苏宏达电气有限公司等单位起草编制完成。该标准规定了12kV磁控柱上开关的技术要求、设计与结构、试验规则、试验方法和要求、包装、运输、安装、运行和维护规则等方面技术要求。

　　1. 标准起草单位及主要起草人

　　（1）起草单位

　　中国电力科学研究院有限公司、江苏宏达电气有限公司、国电南瑞科技股份有限公司、许继德理施尔电气有限公司、南京海兴电网技术有限公司、西安兴汇电力科技有限公司、珠海博威智能电网有限公司、珠海博威电气股份有限公司、浙江华采科技有限公司、许昌豫盛昌电气股份有限公司、安徽一天电气技术股份有限公司、无锡市锡山湖光电器有限公司、国网浙江省电力有限公司宁波供电公司、江苏米格电气集团股份有限公司、珠海市科荟电器有限公司、南京渡易能源技术咨询有限公司、易源士创信息科技（南京）有限公司、深圳市粤能电气有限公司、上海宏力达信息技术股份有限公司、红光电气集团有限公司、山东德源电力科技股份有限公司、智联新能电力科技有限公司、河南许继电气开关有限公司、江苏丹通电气有限公司、中国电工技术学会。

　　（2）主要起草人

　　邱进、陈尚、王笋、束明亮、孙建东、张文凯、甘兴林、王少晓、周伟强、高少军、周晓默、马志远、李磊、韩寅峰、冯雨剑、张志华、邓忠华、杨小莲、许泰峰、陈彦武、冷春田、闫萌、韩永江、李天涛、孙谊、李智勇。

　　2. 标准制定背景

　　为提升配电设备可靠性及智能化水平，进一步加强配电网的安全运行，满足配电网数字化转型发展的基础需求，有关配电设备厂家研制开发了12kV磁控柱上开关，相比于传统弹操、永磁、电磁式的柱上开关，其具有“速度快、性能稳、功耗低、长寿命、重量轻”等优点，近年来在部分中压配电网架空线路中得到了应用，受到电力运行部门的欢迎，并期待产品进一步完善和规模化推广。

　　3. 标准主要内容

　　（1）范围

　　本标准规定了12kV磁控柱上开关的技术要求、设计与结构、试验规则、试验方法和要求、包装、运输、安装、运行和维护规则方面技术要求。

　　本标准适用于12kV，频率 50Hz 的10kV交流配电架空线路用磁控柱上开关，其他电压等级可参考使用。

　　（2）规范性引用文件

　　本标准主要引用的文件主要包括：

　　GB/T 1984-2014高压交流断路器

　　GB/T 11022-2011高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求

　　GB/T 13540-2009 高压开关设备和控制设备的抗震要求

　　GB/T 17626.1  电磁兼容试验和测量技术抗扰度试验总论

　　GB/T 20159.4-2010环境条件分类 环境条件分类与环境试验之间的关系及转换指南 无气候防护场所固定使用

　　GB/T 2900.20-2016电工术语 高压开关设备和控制设备

　　DL/T 403-2017 高压交流真空断路器

　　DL/T 593-2016 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求

　　DL/T 721-2013  配电网自动化系统远方终端

　　T/CES 018 配电网10kV及20kV交流传感器技术条件

　　T/CES 033 12kV智能配电柱上开关通用技术条件

　　T/CES 034 12kV智能配电柱上开关试验技术规范

　　T/CES 064 6kV～20kV电容分压式取电装置技术规范

　　T/CES 127 基于整体设计的12kV智能配电柱上开关技术要求.

　　（3）术语及定义

　　主要包括磁控机构、磁控柱上开关、开关固有分闸时间、应急合闸驱动模块的定义。

　　（4）技术要求

　　产品技术要求包括使用条件、基本功能、开关本体、驱动模块以及控制器要求。使用条件用于10kV交流配电架空线路，其使用环境条件与12 kV智能配电柱上开关是相同的，因此T/CES 033、064中4.1适用。

　　基本功能要求为12kV磁控柱上开关整体的基本功能，因磁控柱上开关与12 kV智能配电柱上开关在使用场景是一样，因此T/CES 033、064、127中的4.2以及T/CES 033中第4.3条适用，但是磁控柱上开关属于更加先进的产品，所以针对目前12kV磁控柱上开关实际使用情况，也提出需要在线路供电、备用电源失效，或控制器故障时，12kV磁控柱上开关应具备应急手动合闸功能。对于开关本体中要求开关固有分闸时间宜≤6ms，试验机构对市面上多家企业的产品进行了测试，均可满足该指标要求。此指标直接体现了12kV磁控柱上开关与普通柱上开关的区别，体现了磁控柱上开关的快速性，考虑该指标是固有分闸时间，没有对分闸时间讨论，如存在需要开关慢速动作的场合，可以通过延时去抖等方式减慢速度。同时也考虑到了开关本体在在手动分闸、应急合闸情况下，其机械特性也不能改变，需满足其机械特性应满足真空灭弧室产品技术条件中的参数要求。驱动模块中要求具备异常监测和故障自检功能，要求驱动模块分合闸电容采用电解电容时，寿命宜≥5000小时@105℃。5000小时@105℃是电容器业内通用的寿命计算方法，是以105℃为基准的计数方式，可参考IEC 60384-4-2007电子设备用固定电容器 第4部分：分规范：带有固体(MnO2)和非固体电解质的铝电解电容器。一般而言，温度越高，电解电容寿命越短，按照2倍/10℃折算，则95度时折算为10000小时，85度折算成20000小时，即使按照一年四季平均温度达到35度折算，则其寿命为73年，考虑到南方温度高，即使按照户外年平均温度45度，也有36年的寿命，能满足需求。控制器除了满足DL/T 721中4.5和4.7相关规定的也提出了驱动模块提供工作电源的技术要求。

　　（5）设计与结构

　　设计与结构主要包括了一般要求、开关本体、磁控机构、驱动模块以及控制器的设计与结构要求。设计与结构主要考虑磁控开关与传统的12kV智能配电柱上开关的区别，针对磁控开关的特点提出了相应的设计与结构要求。

　　一般要求中磁控柱上开关主导电回路设计时应考虑短时耐受电流及容量试验时产生的磁场对磁控机构产生的影响，主要考虑磁控柱上开关容易受到外界环境的影响。开关本体中要求开关航空插座配置有绝缘密封罩，保护接口，开关本体应满足IP65的防护等级，主要考虑磁控开关本体需要对内部结构进行保护。磁控机构考虑到灰尘或碎屑会对机构产生影响，需要采取相应的措施进行防护控制中要求控制器可与驱动模块融合设计，融合后应满足DL/T 721中4.5和4.7相关要求，主要考虑目前还存在驱动模块与开关本体的融合的情况。

　　（6）试验项目和规则

　　试验项目和规则分为型式试验、出厂试验以及交接试验。在型式实验中DL/T 403-2017中第6章适用，考虑磁控机构自身特点，针对磁控开关的磁控材料以及振动对其影响等问题，在型式试验中加入了电磁兼容试验、机械振动耐受试验、应急合闸机械特性试验以及手动分闸机械特性试验，主要考虑电磁环境、振动等环境因素对磁控柱上开关存在较大影响，而应急合闸和手动分闸会对磁控柱上开关的机械特性有较大影响，所以需要通过型式试验来进行试验测试，出厂试验以及交接试验引用了相关标准。

　　（7）附录 A 应急手动合闸功能实现方式

　　规范了12kV磁控柱上开关的包装、运输、安装与运维。在储存部分中如果设备储存在仓库未使用时，设备存在微小的自放电现象，为了避免后备电源过放电损坏电池，设备后备电源每半年左右需要充一次电。如果磁控柱上开关储存时间较长，应当为电容器每年充一次电，否则可能导致动作无效。主要考虑到许多用户可能购买开关后并不直接进行安装使用，而是进行存放，导致产品使用时会出现问题。

　　（8）包装、运输、安装、运行和维护规则

　　配电柱上开关在现场应用时要求具备手动分闸、手动合闸功能，传统的弹操、永磁、电磁式柱上开关的手动分合闸均是用机械结构操动实现，机械结构操动设计复杂且结构件多且重。磁控柱上开关的通过电驱动改变磁材料的磁畴实现分合闸操作，为保留磁控机构的速度快、重量轻的优点，避免复杂和庞大的结构，磁控柱上开关的手动合闸拟采用电驱动的方式实现，而分闸可以用较为简单的机械结构操动实现。所以本标准根据柱上开关应用要求提出磁控柱上开关应具备应急手动合闸功能，建议其功能可通过人工接入应急合闸电源装置（如移动电池等），或专门设置应急合闸手动操作柄并由内置专用应急电源模块驱动合闸等方式实现，作为资料性附录指导参考本标准的企业设计磁控柱上开关。其中对专门设置应急合闸手动操作柄方式的应急合闸驱动模块的应急电源，综合考虑了磁控柱上开关的高温、低温等恶劣应用场景，磁控开关的整体寿命保证，驱动合闸的可靠性等方面，提供了主要技术参数参考，引导生产制造企业保证磁控开关的整体性能。

　　4. 标准制定效益

　　12kV磁控柱上开关是当前新型电力系统工作全面开展形势下的关键装备，是配电一二次设备中的新型产品；本产品标准的形成，将进一步推动多样化的12kV磁控柱上开关用于新型电力系统，引导国内电力市场12kV磁控柱上开关的设计与检测。

　　本标准对12kV磁控柱上开关做出规范性要求。本标准实施后，使12kV磁控柱上开关的应用统一化、规范化，有助于12kV磁控柱上开关的规范化发展。