ICS 29.240
电网公Q/GDW 司企业标准
Q/GDW 11421—2015
国家
电能表外置断路器技术规范
Technical specification of external circuit-breaker for electricity meters
2016 - 01 - 05发布 2016 - 01 - 05实施
国家电网公司 发 布
1
Q/GDW 11421—2015
目 次
前言··································································································································································Ⅱ 1 范围······························································································································································1 2 规范性引用文件··········································································································································1 3 术语与定义··················································································································································1 4 分类、控制方式及特性要求·······················································································································2 5 型式结构······················································································································································4 6 技术要求······················································································································································7 7 试验方法····················································································································································10 8 包装、运输、存储····································································································································13 附录A （规范性附录） 电能表外置断路器外形尺寸图············································································14 附录B （资料性附录） 控制及信号反馈线接线头型式············································································15 附录C （规范性附录） 电能表外置断路器试验项目················································································18 编制说明··························································································································································19
I
Q/GDW 11421—2015
前 言
为了进一步提高用电信息采集系统费控可靠性，加强电能表外置断路器的质量管控，确保电力系统安全稳定运行，特编制本标准。
本标准由国家电网公司营销部提出并解释。
本标准由国家电网公司科技部归口。
本标准起草单位：中国电力科学研究院、国网江苏省电力公司、国网重庆市电力公司、国网湖北省电力公司、国网冀北电力公司、国网天津市电力公司、国网河北省电力公司、国网北京市电力公司、南瑞集团。
本标准主要起草人：张蓬鹤、翟峰、杜蜀薇、杜新纲、徐英辉、葛得辉、刘鹰、曹永峰、薛阳、陈盛、成达、石二微、纪峰、侯兴哲、杨芾黎、唐登平、刘建华、袁瑞铭、张卫欣、任鹏、吴晓林、徐和平、付义伦、许佳佳。
本标准首次发布。
本标准在执行过程中的意见或建议反馈至国家电网公司科技部。
II
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电能表外置断路器技术规范
1 范围
本标准规定了国家电网公司选用的电能表外置断路器分类、控制方法及特性要求、型式结构、技术要求、试验方法和包装、运输、存储。
本标准适用于国家电网公司选用的电能表外置断路器（以下简称断路器）的验收、检测及全性能试验。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的引用是必不可少的。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（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 1804—2000 一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差
GB 10963.1—2005 电气附件家用及类似场所用过电流保护断路器第1部分：用于交流的断路器 GB/T 17626.2—2006 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验
GB/T 17626.4—2008 电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
GB/T 17626.5—2006 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌（冲击）抗扰度试验
GB/T 19334—2003 低压开关设备和控制设备的尺寸在成套开关设备和控制设备中作电器机械支承的标准安装轨
GB/T 20645—2006 特殊环境条件高原用低压电器技术要求
GB/T 21706—2008 模数化终端组合电器
GB/T 26572—2011 电子电气产品中限用物质的限量要求
Q/GDW 1364—2013 单相智能电能表技术规范
Q/GDW 11008—2013 低压计量箱技术规范
IEC 62055—2005 电能计量-付费系统-第31部分：静止式付费电能表（1和2级）（electricity metering –payment systems –part 31：particularrequirements-static paymentmeters for active energy(classes 1 and 2）） 3 术语与定义
GB 10963.1—2005界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
断路器 circuit-breaker
能够闭合、承载和分断正常电路条件下的电流，而且在规定的异常电路条件下，诸如短路电流，也能闭合、承载一定时间和自动分断电流的开关装置。
3.2
自动分、合闸 automatic opening and closing
通过主站或其它系统发出控制信号对断路器进行分、合闸操作的一种自动控制方式。
3.3
自动合闸时间 remote automatic closing time
从收到控制命令到断路器完成合闸过程所需要的时间。
1
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3.4
手动控制方式 manual control mode
合闸和分闸过程均通过手动完成的方式。
3.5
半自动控制方式 remote semiautomatic control mode
合闸过程由手动完成，分闸过程通过远程控制由断路器自动完成的方式。
3.6
全自动控制方式 remote automatic control mode
合闸和分闸过程均通过远程控制由断路器自动完成的方式。
3.7
内轴传动方式 inner shaft drive mode
靠断路器内部一体化轴线实现各极联动的传动方式。
3.8
上电延时 power-up delay
断电后，系统重新上电，断路器不响应控制信号保持初始状态的时间。
4 分类、控制方式及特性要求
4.1 分类
4.1.1 按极数分
断路器按级数分为：
a ） 1P+N：带一个保护极的二极断路器；
b ） 2P：带两个保护极的二极断路器；
c ） 3P：带三个保护极的三极断路器；
d ） 3P+N：带三个保护极的四极断路器；
e ） 4P：带四个保护极的四极断路器。
注：不是保护极的是“开闭中性极”。
4.1.2 按安装方式分
按照断路器的安装方式分为：
a ） 平面安装式；
b ） 嵌入式安装；
c ） 面板式，也称为配电板式安装。
注：这些安装方式均可安装在安装轨上。
4.1.3 按控制方式分
按照断路器的控制方式分为：
a ） 手动控制方式：手动合闸、手动分闸的控制方式；
b ） 半自动控制方式：自动分闸，手动合闸的控制方式；
c ） 全自动控制方式：自动分闸，自动合闸的控制方式；
d ） 半自动和全自动选择控制方式：设置有半自动、全自动模式选择开关，当选择半自动模式时功
能与半自动控制方式相同，当选择全自动模式时功能与全自动控制方式相同。
4.1.4 按固定体系的接线方式分
按照断路器的固定体系接线方式分为：
a ） 电气连接与机械安装无关的断路器；
b ） 电气连接与机械安装有关的断路器。
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示例：插入式、螺栓式、螺旋式。
4.2 特性要求
4.2.1 控制信号
控制信号为AC220V 电平。
4.2.2 瞬时脱扣电流
C 型。
4.2.3 额定电压（U e ）
额定电压优选值见表1。
表1 额定电压优选值 断路器 断路器的供电电路
单相（相线对中性线或相线对相线）
单极 三相四线
单相（相线对中性线）或三相，使用
三个单极断路器（三线或四线）
单相（相线对中性线或相线对相线）
二极 单相（相线对相线）
单相（相线对相线，三线）
三相（四线）
三极
四极 三相（三线或四线） 三相（四线） 在230V 、230/400V、400V 系统使用的断路器的额定电压 V 230 230 230/400 230 在240V 系统使用的断路器的额定电压（V ） — — — — — 230 240 — 400 —
注1：凡涉及到230V 和400V 的地方，可分别理解为220V 或240V 、380V 或415V 。
注2：凡涉及到240V 的地方，可理解为200V 。
4.2.4 额定绝缘电压（U i ）
不应低于500V 。
4.2.5 额定冲击耐受电压（U imp ）
不应低于6kV 。
4.2.6 额定电流（I n ）
额定电流优选值：40A 、63A 、80A 、100A 、125A 。
4.2.7 额定频率（F n ）
额定频率标准值为50Hz 或60Hz 。
4.2.8 额定短路能力（I cn ）
不低于6000A 。
4.2.9 自动合闸时间（t c ）
t c ≤3s 。
4.2.10 上电延时（t d ）
4s ≤t d 。
4.2.11 额定控制电平电压（U c ）
AC220V 。
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4.2.12 控制电平电流（I c ）
I c ≤1mA 。
4.2.13 相线泄漏电流（I L ）
控制单元合闸后，每相线消耗的稳态电流应小于0.2mA 。
4.2.14 功耗
断路器每极最大功耗应满足表2的要求。
表2 每极最大功耗 额定电流范围I n
A
10＜I n ≤16
16＜I n ≤25
25＜I n ≤32
32＜I n ≤40
40＜I n ≤50
50＜I n ≤63
63＜I n ≤100
100＜I n ≤125 每极最大功耗 W 3 4 5 6.5 8 11.5 13.5 18
4.2.15 污染等级
适用于污染等级为2的环境。
5 型式结构
5.1 尺寸和接线方式
应按照GB/T 21706—2008和Q/GDW 11008—2013中关于尺寸配合的要求，导轨平面到操作件最远端的距离不应超过73mm ，其它尺寸见附录A 。
5.2 机械结构
5.2.1 一般要求
断路器的设计和结构使得在正常使用条件下性能可靠，对操作者或周围环境无危险，也不危及相邻设备。通过检查或试验来验证是否符合所有机构相应的规定。
5.2.2 外观
断路器的金属零件应采取适当的镀、涂层防蚀。金属零件不应有裂纹、麻点及镀层脱落。塑料制件表面应光滑，不应有气泡、裂纹、麻点等缺陷。
操作断路器时，容易触及的外部零件应用绝缘材料制成。
5.2.3 机构
断路器操作机构应满足以下要求：
a ） 操作部件必须灵活可靠，具有自由脱扣机构；
b ） 全自动控制方式应具有电动操作机构；
c ） 应使动触头只能置于闭合或断开的位置，即使操作件释放在一个中间位置也是如此；
d ） 断路器具有可用手动分闸和闭合的操作手柄，操作手柄应固定可靠；
e ） 操作手柄和带电部件之间应良好的绝缘以保证安全；
f ） 多极断路器除了可开闭的中性极外，其它所有极的动触头机械上应保证同时接通和同时分断， 4
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即使仅在一个保护极发生过载时也是如此；
g ） 如有开闭中性极，则开闭中性极应比保护极先闭合、后断开；
h ） 如果具有适当短路接通分断能力的一个极被用作中性极，并且断路器是无关人力操作，则所有
的极包括中性极可以基本上同时动作；
i ） 除手动控制方式外的断路器，在接收到分闸命令时，断路器应自动分闸并使动触点处于断开位
置，手动无法合闸；
j ） 处于合闸命令的开关，应支持手动分合闸功能，且分闸后如遇到掉电重新上电情况开关应一直
处于分闸状态；
k ） 对支持全自动控制方式的断路器，自动合闸部件应采用内轴传动方式的全封闭结构，实现自动
合闸功能，确保处于分闸状态的开关手动闭合操作手柄内部触头仍停留在断开位置。
5.2.4 隔离防护
断路器的每极在断开位置时均应可靠断开，同时应按满足隔离功能所必须的要求提供一个隔离距离。至少用下列两个方式指示主触头的断开位置和闭合位置：
a ） 操作件的位置；
b ） 分开的机械指示器。
5.2.5 动作指示器和操作件
断路器应用适当的方法指示其触头的闭合和断开位置。应有能用手动闭合和断开动触头的操作部件，操作件可用来指示触头位置，用“|”(或“合”、“ON ”，“红色”） 表示闭合位置，用“○”(或“分”、“OFF ”，“绿色”）表示断开位置。
当断路器垂直安装时，操作件向上的位置是动触头闭合位置。触头位置指示装置应该可靠。断路器的设计应使得操作件、面板或盖子只能固定在正确的位置，以确保正确指示触头位置。如果用操作件来指示触头的位置，脱扣时操作件应自动地位于与动触头位置相对应的位置。在这种情况下，操作件应有两个明显不同的与触头位置相应的停止位置。机械的动作不应受外壳或盖的位置的影响，并且与任何可移动的部件无关。
由制造厂密封定位的盖子看作是不可移动的部件。如果用盖子作为按钮的导向件，则不应从断路器的外面把按钮取下。操作件应可靠地固定在轴上，不借助工具不应把操作件拆卸下。断路器的操作件，不可从壳体外面取下。用直观检验及手动操作试验检验是否符合要求。除手动控制方式外的断路器应具有红色控制信号指示灯，指示灯应设置在开关正面，当控制信号为AC220V 时，指示灯亮，当控制电平为0V 时，指示灯灭，便于识别当前电能表的控制电平状态。
5.2.6 模式选择开关
对于支持半自动和全自动选择控制方式的断路器，应在断路器的正面设置有模式选择开关，用于选择半自动控制模式和全自动控制模式。
模式选择开关应设置在开关正面，并标有“自动”和“手动”标识，便于识别开关当前处于何种模式。
应设置一定的防护措施防止模式开关随意拨动，要求只能借助小改锥等工具方可进行模式切换。
5.2.7 螺钉、载流部件和连接
5.2.7.1 螺钉和连接件
螺钉电气上的连接或机械上的连接应能承受正常使用时发生的机械应力。
5.2.7.2 电气连接件
电气连接的设计应使得接触压力不是通过绝缘材料（陶瓷、纯云母或其他具有相当性能的材料）传递，除非金属部件具有足够弹性以补偿绝缘材料任何可能的收缩或变形。
5.2.7.3 载流部件和连接件
载流部件和连接件，包括用作保护导体的部件应采用：
5
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a ） 铜；
b ） 含铜量至少为58%的合金（冷加工零件），或含铜量至少50%的合金（其他零件）；
c ） 耐腐蚀性能不低于铜，并且具有合适的机械性能的其他金属或适当涂层的金属。
注： 本条款中的要求不适用于触头、磁路、加热元件、双金属件、分流器、电子装置的元件以及螺钉、垫圈、夹紧
板和接线端子类似部件以及试验回路的部件。
5.2.8 接外部导线的接线端子
连接外部导线的接线端子应确保其连接的导线可长期保持必须的接触压力。只要接线装置不是用来连接电缆，允许该装置用来连接母排。该装置可以是螺栓接入式。接线端子在预期的使用条件下，应是容易触及的。
应具有允许连接见表3所示的标称截面积的铜导线的接线端子。
表3 螺纹型接线端子可连接的铜导线的截面积 额定电流a In
A
32＜I n ≤50
50＜I n ≤63
63＜I n ≤80
80＜I n ≤100
100＜I n ≤125 导线截面积a S 2 mm 10 16 25 35 50
注：表中未述及的电流等级，如有特殊要求，应符合相应国家标准。
a 对额定电流小于等于50A 的接线端子，要求其设计成能夹紧实心导线和硬性多股绞合导线，允许使用软导线。
接线端子中用于紧固导线的部件不应用作固定其他任何元件。接线端子应具有足够的机械强度。用于紧固导线的螺钉和螺母应具有ISO 规定公制的螺纹或节距和机械强度相当的螺纹。接线端子的设计应使得其在紧固导线时不会过度损坏导线。接线端子的设计应使其能可靠地把导线紧固在金属表面之间。
接线端子的设计或布置应使得硬性实心导线或绞合导线的线丝在拧紧紧固螺钉或螺母时不能滑出接线端子。接线端子应这样固定或定位，使得接线端子在拧紧或拧松紧固螺钉或螺母时不会从断路器的固定处松动。
连接保护导线的接线端子的紧固螺钉或螺母应具有足够的可靠性以防止意外的松动。柱式接线端子应允许完全插入并可靠地夹紧导线。把表3中对相应额定电流规定的最大截面积的实心导线完全插入接线端子，并施加表4中规定的扭矩完全紧固后，通过螺纹连接紧固试验其是否符合要求。用于连接外部导线的接线端子的螺钉和螺母应与金属螺纹啮合，并且这些螺钉不应是自攻螺钉。
表4 螺钉的螺纹直径和施加的扭矩 螺纹标称直径
mm
≤2.8
＞2.8～≤3.0
＞3.0～≤3.2
＞3.2～≤3.6
＞3.6～≤4.1
＞4.1～≤4.7
＞4.7～≤5.3
6 扭矩 Nm Ⅰ 0.2 0.25 0.3 0.4 0.7 0.8 0.8 Ⅱ 0.4 0.5 0.6 0.8 1.2 1.8 2.0 Ⅲ 0.4 0.5 0.6 0.8 1.2 1.8 2.0
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表4（续）
螺纹标称直径
mm ＞5.3～≤6.0 ＞6.0～≤8.0 ＞8.0～≤10.0 ＞10.0～≤12.0 ＞12.0～≤15.0 ＞15.0～≤20.0 ＞20.0～≤24.0
＞24
扭矩 Nm
Ⅰ 1.2 2.5 — — — — — —
Ⅱ 2.5 3.5 4.0 — — — — —
Ⅲ 3.0 6.0 10.0 14.0 19.0 25.0 36.0 50.0
注1：第Ⅰ列：适用于拧紧时不突出孔外的无头螺钉和不能用刀口宽度大于螺钉根部直径的螺丝刀拧紧的其他螺钉。 注2：第Ⅱ列适用于用螺丝刀拧紧的螺钉和螺母。
注3：第Ⅲ列适用于不可用螺丝刀来拧紧的螺钉和螺母。
5.3 电气结构
5.3.1 信号反馈方式
控制信号采取AC220V 电平方式，控制单元供电从控制信号线取电，拉合闸动作时可从相线短暂用电，动作结束后相线泄漏电流应符合4.2.13的要求。
反馈信号采取AC220V 电平方式内部串联100k Ω电阻后输出，单相断路器反馈信号从相线取电；三相断路器反馈信号应从三相取电，并保证在任一相缺相时仍能正常反馈信号，反馈信号仍为AC220V 电平方式（允许半波），内部串联100k Ω电阻后输出。 5.3.2 断路器控制及信号反馈线
控制及信号反馈线线径应不小于0.3mm 2，线两端应带有压接好的防反接接线头，接线头具备防错接功能。断路器控制及信号反馈线的型式参见附录B 。 5.3.3 防电击保护
断路器的结构应使得断路器按正常使用条件安装和接线后，其带电部件是不可触及的。易触及的外部零件，不包括固定盖和铭牌的螺钉或其它器件，应用绝缘材料制成或全部衬垫绝缘材料，除非带电部件是位于一个绝缘材料的内壳里。衬垫的固定应使得在安装断路器的过程中不可能丢失。衬垫应有足够的厚度和机构强度，并且在锐利的边沿处应提供足够的保护。电缆和导线管的入口应是绝缘材料制成的或具有绝缘材料套管或类似装置，这些装置应可靠固定，并且具有足够的机械强度。金属的操作件应和带电部件绝缘，其外露的导电部件应覆盖有绝缘材料。此要求不适用于连接各极绝缘操作件的装置。机构的金属部件应是不可触及的。 6 技术要求
6.1 基本要求 6.1.1 温度范围
环境的温度应符合表5的规定，Q/GDW 1364—2013中表7适用于本标准。
表5 温度范围
单位为摄氏度
序号 1 2
条件 规定的使用温度 极限使用温度
温度 −25～65 −40～70
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6.1.2 湿度范围
空气的相对湿度应符合表6的规定。
表6 相 对 湿 度
序号 1 2 3
条件 年平均
相对湿度 ＜75％
30天（这些天以自然方式分布在一年中）％
在其他天偶然出现％
6.1.3 大气压力
63.0kPa ～106.0kPa （海拔2000m 及以下），特殊订货要求除外。高海拔地区的要求应按照GB/T 20645—2006 中7.2.2的要求进行修正。 6.1.4 安装方式
断路器应按使用说明书要求安装，安装轨应采用GB/T 19334—2003中的35mm 标准导轨。 6.2 电气要求
6.2.1 电气间隙和爬电距离
按照GB 10963.1—2005中8.1.3的规定： a ） 断路器的电气间隙应大于等于5.5mm ； b ） 断路器的爬电距离应大于等于6.3mm 。 6.2.2 介电性能
断路器在工频耐受电压下应具有足够的介电强度并确保隔离，泄漏电流应小于100mA 。 6.2.3 绝缘电阻
在潮湿试验后，极与极之间（适用时）和同极进出线端子之间的绝缘电阻不应小于2M Ω，机构的金属部件与框架之间以及各极与框架之间的绝缘电阻不应小于5M Ω。 6.2.4 冲击耐受电压
断路器应足以耐受冲击电压，不应发生击穿放电。
断开触头之间、连接在一起的相线极和中性极之间（适用时）、每极与连接在一起的其它相线极之间应承受6kV 的冲击耐受电压。
各极与断路器的金属支架之间应能承受8kV 的冲击耐受电压。 6.2.5 温升极限
断路器在正常工作条件下，按规定条件进行试验时，其各部件的温升不得超过表7规定的极限值，断路器不应遭到损坏而影响它的功能或使用安全。
表7 温升值
部件a
连接外部导体的接线端子b
在手动操作断路器过程中容易触及的外部部件，包括绝缘材料的操作机构和与操作几个极的绝缘的操作机构相连接的金属部件 操作件的外部金属部件
其他外部部件，包括断路器与安装平面直接接触的表面。
温升 K 60 40 25 60
a 对触头不作温升规定，因为从大部分断路器的设计来看，在不改变或不移动部件的情况下是不能直接测量触头温
度，而这些部件的改变或移动往往会影响试验的复验性。28昼夜试验被认为已间接地对触头在使用中过度发热的工作性能作了充分考核。除了表列部件外，对其他部件的温升值不作规定，但不应引起相邻的绝缘部件损坏，以及不得妨碍断路器的操作。 b
对于插入式断路器，是指安装断路器基座的接线端子。 8
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6.2.6 脱扣特性
GB 10963.1—2005中8.6适用，C 型断路器时间—电流动作特性满足表8的要求。
表8 时间—电流动作特性
试验
试验电流
起始状态 冷态a 紧接着 试验 冷态 冷态 冷态
脱扣或不脱扣时间极限 t ≤1h （对I n ≤63A ） t ≤2h （对I n ＞63A ） t ＜1h （对I n ≤63A ） t ＜2h （对I n ＞63A ） 1s ＜t ＜60s （对I n ≤32A ） 1s ＜t ＜120s （对I n ＞32A ）
t ≤0.1s t ＜0.1s
预期结果 不脱扣 脱扣 脱扣 不脱扣 脱扣
附注 —
电流在5s 内稳定地增加
—
通过闭合辅助开关接通电流通过闭合辅助开关接通电流
I n I n I n I n I n
a 术语“冷态”指在基准校准温度下，试验前不带负载。
6.3 短路性能要求
GB 10963.1—2005中8.8适用。
6.4 机械性能要求
进行机械振动试验后，断路器不应有任何机械损伤，能正常使用，且手动和远程控制功能正常。 6.5 材料性能要求 6.5.1 耐热性验证
GB 10963.1—2005 中8.10适用。 6.5.2 耐受非正常火焰和发热
GB 10963.1—2005 中8.11适用。
6.5.3 防锈性能验证
GB 10963.1—2005 中8.12适用，金属零件应有足够的防锈保护。
6.6 可靠性要求
6.6.1 28天运行要求
应按GB 10963.1—2005中9.9的试验要求，对断路器进行28天试验，试验后测量断路器温升，应满足表6要求。
6.6.2 机械寿命要求
应按GB 10963.1—2005中9.11的试验要求，在主电路不通电流时进行操作性能试验，每个操作循环包括一次闭合操作和紧接着的一次分断操作，对于半自动和全自动控制方式的断路器采用远程控制方式进行操作。特殊要求时，应该在规定的环境条件下进行试验。动作10000次后，试品不应有下列现象：
a ） 过度磨损，每极功耗变化率大于20%； b ） 动触头位置和指示装置相应位置不一致； c ） 外壳损坏至能被试指触及带电部件； d ） 电气或机械连接松动； 6.6.3 密封化合物渗漏。电气寿命要求
应按GB 10963.1—2005中9.11的试验要求，在主电路通以额定电流时进行操作性能试验，每个操作循环包括一次接通操作和紧接着的一次分断操作，对于半自动和全自动控制方式的断路器采用远程控制方式进行操作。动作4000次后，试品不应有下列现象：
a ） 过度磨损，每级功耗变化率大于20%；
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b ） 动触头位置和指示装置相应位置不一致； c ） 外壳损坏至能被试指触及带电部件； d ） 电气或机械连接松动； e ） 密封化合物渗漏。
6.7 控制方式要求
断路器控制采用AC220V 电平（内部串联100k Ω电阻后输出）。
断路器反馈采用AC220V 串接100k Ω电阻后输出，当外置断路器处于合闸状态时，反馈电平应为AC220V ，内部串联100k Ω电阻后输出；当外置断路器处于分闸状态时，反馈端无反馈信号（开路）。
全自动控制方式的断路器控制信号和动作状态满足表9要求，半自动控制方式的断路器满足表9序号1之外的所有要求。
表9 断路器状态控制表
序号
相线
控制信号线
↑
初始状态分闸
动作后状态合闸 分闸 合闸 分闸 分闸 分闸 合闸 分闸 分闸 合闸
备注
（从0V 跳变至AC220V ）收到合闸信号
手动分闸 手动合闸
（从AC220V 跳变至0V ）收到分闸信号 （从AC220V 跳变至0V ）收到分闸信号 0V 控制信号，不允许合闸（手动） 线路断电前处于合闸状态，线路断电后
又上电，不允许分闸后再合闸 线路断电前处于分闸状态，线路断电后 又上电，不允许合闸或合闸后再分闸
线路断电，保持原状态 线路断电，保持原状态
合闸 分闸 7 8
AC220V →0V →
AC220V AC220V →0V →
AC220V
↓ ↓
AC220V AC220V — —
合闸 分闸 分闸 合闸 分闸 分闸 合闸
6.8 电磁兼容要求
断路器应满足电磁兼容要求，试验后能工作正常，且手动和远程控制功能正常。
6.9 环保要求
断路器中限用物质的最大允许含量及其符合性判定规则宜满足GB/T 26572—2011的要求。 断路器在正常运行过程发热时和在短路分断产生电弧时，不应产生有毒有害气体。 7 试验方法
7.1 试验类型
断路器试验类型分为全性能试验、抽样试验和验收试验三种，试验项目按照附录C 进行。 7.2 一般要求 7.2.1 试验条件
如无特殊需要，应在下列大气条件下进行： a ） 温度：20～25℃； b ） 相对湿度：≤70%；
c ） 大气压力：86kPa ～106kPa 。
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7.2.2 外观检查和尺寸检查
检查外置断路器的状态、加工质量和表面质量，测量断路器的尺寸，应符合5.1和5.2的要求。 7.2.3 标识耐久性试验
GB 10963.1—2005中9.3适用，采用压印、模压或蚀刻等方法制成的标识不需进行本试验。试验后，标识应清晰可见，容易识别。
7.3 电气性能试验
7.3.1 电气间隙和爬电距离
按照GB 10963.1—2005中附录B 的试验方法测量断路器的最小电气间隙和最小爬电距离。试验结果应符合6.2.1的要求。 7.3.2 介电性能
按照GB 10963.1—2005中 9.7.1、9.7.3、9.7.4和9.7.5的方法进行试验，试验电压2.5kV ，满足6.2.2的要求。
7.3.3 绝缘电阻
按照GB 10963.1—2005中9.7.2的方法进行试验，满足6.2.3的要求。
7.3.4 冲击耐受电压
按照GB 10963.1—2005中9.7.6试验要求进行，满足6.2.4的要求，试验后仍能正常工作。 7.3.5 温升试验及功耗测量
按照GB 10963.1—2005中9.8试验要求进行，满足4.2.14和6.2.5的要求。 7.3.6 脱扣特性
按照GB 10963.1—2005中9.10试验要求进行，满足6.2.6的要求。
7.4 短路性能试验
按照GB 10963.1—2005中9.12进行，试验后仍能正常工作，满足6.3的要求。
7.5 机械振动试验
按照Q/GDW 11008—2013中7.2.2的试验要求。试验后，断路器应满足6.4的要求。试验应在下列条件下进行：
a ） 频率范围：2Hz ～200Hz ； b ） 交越频率：9Hz ；
c ） 频率9Hz，恒定加速度5m/s2； e ） 每轴扫描周期数：10。
注：10个扫描为一个周期，试验周期为75min 。
7.6 材料性能要求 7.6.1 耐热性验证试验
按照GB 10963.1—2005中9.14进行。 选择断路器合适的被试表面，用球压试验装置的球面压在表面上（钢球直径为5mm ，压力为20N ），然后放入125℃±2℃的加热箱中，1h 后把钢球从试品上移开，然后将试品浸在冷水里，使其在10s 内冷却到接近室温。
试验后，测量零件表面由钢球产生的压痕直径，不应超过2mm ，满足6.5.1的要求。 7.6.2 耐受非正常火焰和发热试验
按GB 10963.1—2005中9.15进行。 断路器外壳应进行下述试验：
灼热丝顶端的温度为（960±15）℃。
试验结果：在使用灼热丝期间和之后30s 之内，应观察试样以及试样下面的铺底层，并记录试样起
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燃的时间和火焰熄灭的时间。如果：
a ） 没有明显的火焰、持续不断的亮光或火焰、亮光在灼热丝移开后，30s 之内熄灭； b ） 铺于底层的绢纸不起燃，松木板无烧焦现象； 则认为通过灼热丝试验，样品合格。
7.6.3 防锈性能试验
按照GB 10963.1—2005中9.16试验要求。
把被试零件浸入冷的化学去油剂，例如甲基氯仿或精炼汽油中浸10 min，除去全部油脂。然后再把这些零件放入温度为（20±5）℃，10%的氯化铵水溶液中浸10 min。不经烘干，但甩干所有水滴后，把这些零件放进温度为（20±5）℃含有饱和水汽的空气的箱子中10 min。把零件放在温度为（100±5）℃的烘箱中干燥10 min后，其表面不应有锈蚀的迹象。对于小弹簧和类似零件以及不易触及的易受到磨损的零件，涂一层油脂可提供足够的防锈保护。只有在对油膜的有效性怀疑时，才对这些零件进行此项试验，在这情况下试验时，试前不去除油脂。
注：在使用试验规定的溶液时，应采取适当的措施以防蒸汽吸入。
7.7 电磁兼容试验
7.7.1 电快速瞬变脉冲群抗扰性试验
按照GB/T 17626.4—2008进行，选择严酷等级4，在供电电源端口和保护接地（PE ）施加4kV （峰值），重复频率：5或100 kHz；在I/O信号、数据和控制端口施加2kV （峰值），重复频率：5或100 kH。试验时，断路器应闭合。试验过程中，断路器不应脱扣。试验后，断路器应能满足6.8的要求。 7.7.2 静电放电试验
按照GB/T 17626.2—2006进行试验，选择严酷等级3，实施空气放电试验电压为8kV ；实施接触放电试验电压为6kV 。
试验时，断路器应闭合。试验过程中，断路器不应脱扣。试验后，断路器应能满足6.8的要求。 7.7.3 浪涌试验
按照GB/T 17626.5—2008进行试验,选择严酷等级4，开路试验电压为4.0kV（±10%）。
试验时，断路器应闭合。试验过程中，断路器不应脱扣。试验后，断路器应能满足6.8的要求。 7.8 远程控制试验 7.8.1 驱动能力试验
试验后，断路器应无损坏，驱动能力试验为：
a ） 23±2℃环境中，施加70%～120%额定控制电压，串接100k Ω±1%的电阻。电压信号加在断
路器的控制端，断路器应能可靠动作50次，每次动作完成后间隔时间10s 。
b ） 23±2℃环境中，施加380V 的控制电压，串接100k Ω电阻(±%1）。电压信号加在断路器的控
制端。 7.8.2 AC220V 电平控制试验
功能应满足表9要求。取电方式应满足5.3.1的要求。
7.8.3 相线泄漏电流试验
对于单相断路器的两个进线端施加70%～120%的额定电压，并串接电流表。给控制线施加合闸电平信号，断路器应能正常动作，动作结束后，泄漏电流应满足4.2.13的要求。
对于三相断路器的进线端每相分别施加70%～120%的额定电压，并串接电流表。给控制线施加合闸电平信号，断路器应能正常动作，动作结束后，每相泄漏电流应满足4.2.13的要求。
7.9 环境试验
7.9.1 高温操作试验
断路器在周围环境温度为（70±2）℃时能满足6.7的要求。按照GB/T 2423.2—2008中规定的方法，对断路器进行高温操作试验。实验过程中断路器处于合闸带电状态，试验运行时间为96h ，要求实验过
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程中，断路器不应脱扣，试验后，断路器应能满足6.7的要求。
7.9.2 低温操作试验
断路器在周围环境温度为（-40±2）℃时能满足6.7的要求。按照GB/T 2423.1—2008中规定的方法，对断路器进行低温操作试验。实验过程中断路器处于合闸带电状态，试验运行时间为96h ，要求实验过程中，断路器不应脱扣，试验后，断路器应能满足6.7的要求。
7.10 高低温脱扣试验 7.10.1 高温脱扣试验
对断路器在周围环境温度为（70±2）℃时进行高温脱扣试验。
实验过程中断路器处于合闸带电状态，其运行状态为冷态时，试验电流为额定电流的0.9倍，当断路器的规格大于63A 时，各极串联不脱扣状态至少保持2h ；当断路器的规格小于等于63A 时，各极串联不脱扣状态至少保持1h 。
试验后，断路器应能满足6.7的要求。 7.10.2 低温脱扣试验
对断路器在周围环境温度为（-40±2）℃时进行低温脱扣试验。
实验过程中断路器处于合闸带电状态，当其运行状态为冷态时，试验电流为额定电流的1.58倍，当断路器的规格大于63A 时，各极串联通电保持2h ；当断路器的规格小于等于63A 时，各极串联通电保持1h 。实验过程中断路器处于合闸带电状态，当其运行状态为紧跟时，试验电流为额定电流的2.03倍，当断路器的规格大于63A 时，在2h 内各极串联脱扣；当断路器的规格小于等于63A 时，在1h 内各极串联脱扣。
试验后，断路器应能满足6.7的要求。 7.11 上电延时试验
对于半自动和全自动控制方式的断路器进行上电延时试验，应满足4.2.8的要求。 在系统断电状态下，重新上电，控制信号发出4s 内，断路器保持初始状态。 7.12 自动合闸时间试验
对于全自动控制方式的断路器进行合闸时间试验，应满足4.3.7的要求。
系统带电，且断路器处于分闸状态，测量发出控制信号到断路器触头闭合之间的时间。 7.13 同期性试验
测量断路器各极的合、分闸时间，应满足5.2.3的要求。
7.14 故障电流接通和承载能力试验
断路器进行IEC 62055—2005中C.5和C.6的试验，应满足UC3的要求。 8 包装、运输、存储
8.1 包装
产品包装应根据外置断路器的性质、特点和储运条件进行包装设计。包装箱应标示有制造厂名称、产品名称、产品型号、检验日期、生产周期和包装数量。包装箱外应印刷或贴有“小心轻放”、“怕湿”等运输标识。包装箱外印刷或贴的标识不可因运输条件和自然条件而褪色、脱落。包装箱应符合防潮、防尘、防震的要求，包装向内应有装箱清单、产品合格证、附件及相关随机文件。
8.2 运输
除非另有规定，允许用任何运输工具运输，在运输应避免雨淋、撞击和靠近酸、碱等腐蚀性物质。 8.3 存储
包装完好的产品放在温度为0～40℃、相对湿度＜70%、大气压力为86kPa ～106kPa 、通风和无腐蚀性气体的仓库中存储。
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附 录 A （规范性附录）
电能表外置断路器外形尺寸图
断路器的外形尺寸按照图A.1和图A.2的要求。未标注的公差应满足GB 1804—2000中等级的要求。
图A .1 80A及以下断路器外形尺寸
图A .2 80A 以上断路器的外形尺寸
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附 录 B （资料性附录）
控制及信号反馈线接线头型式
单相、三相电能表接线头连接方式见图B.1，接头尺寸见图B.2，外观见图B.3。
a ）单相电能表接线端子
b ）三相电能表接线端子
c ）连接头
图B .1 单相、三相电能表接线头连接方式
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图B .2 单相、三相电能表接线头尺寸图
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图B .3 单相、三相电能表接线头外形
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附 录 C （规范性附录）
电能表外置断路器试验项目
电能表外置断路器试验项目见表C.1。
表C .1 电能表外置断路器试验项目
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
检验内容
全性能试验
外观检查和尺寸检查 标识耐久性试验 电气间隙和爬电距离
介电性能 绝缘电阻 冲击耐受电压 温升试验及功耗测量
脱扣特性 短路性能试验 机械振动试验 耐热性验证试验 耐受非正常火焰和发热试验
防锈性能试验
电快速瞬变脉冲群抗扰性试验
静电放电试验 浪涌试验 驱动能力试验 AC220V 电平控制试验 相线泄漏电流试验 高温操作实验 低温操作实验 高温脱扣试验 低温脱扣试验 上电延时试验 自动合闸时间试验 同期性试验
故障电流接通和承载能力试验
● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●
试验类别
抽样检验
○ ○ ●
●（不包括潮湿试验）
● ● ● ● ○ ○ ● ● ○ ○ ○ ○ ● ● ● ○ ○ ○ ○ ● ● ● ○
验收试验
○ ○ ○ ● ● ○ ○ ● ○ ● ○ ○ ○ ● ● ● ○ ● ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
备注： 必做：● 选做：○ 18
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编 制 说 明
电能表外置断路器技术规范19
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目 次
1 2 3 4 5 6
编制背景····················································································································································21 编制主要原则············································································································································21 与其它标准文件的关系·····························································································································21 主要工作过程············································································································································21 标准结构和内容········································································································································22 条文说明····················································································································································22
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1 编制背景
本标准依据《国家电网公司关于下达2015年度公司技术标准制修订计划的通知》（国家电网科〔2015〕4号）文的要求编写。
外置断路器的质量决定着电能表及用电信息采集系统设备的安全，由于电能表费控功能的特殊性，对电能表外置断路器提出了特殊要求。我国目前尚无有关电能表用外置断路器现行有效的技术规程及规范。
通过制定《电能表用外置断路器技术规范》企业标准，在公司系统范围内规范、统一电能表用外置断路器的环境条件、标识尺寸、电气性能、机械性能、短路性能、电磁兼容性能、耐久性等要求。提升电能表用外置断路器的规范化、标准化水平。 2 编制主要原则
本标准根据以下原则编制：
a ） 坚持先进性与实用性相结合、统一性与灵活性相结合、可靠性与经济性相结合的原则，以标准
化为引领，服务于公司的科学发展观； b ） 采用分散与集中讨论的形式，分析外置断路器的技术要求，研究在新的需求形势下，不同设备、
不同地域环境对于电能表用外置断路器的使用要求，充分体现研究成果的实用性、先进性； c ） 认真研究现行有效的IEC 标准、国家标准、国军标、行业标准，体现外置断路器的全面性与特
殊性要求；
d ） 坚持集中公司系统人才资源优势，整合吸收公司系统各单位先进的管理经验，体现公司集团化
运作、集约化发展、精益性管理、标准化建设的理念。 3 与其它标准文件的关系
本标准与相关技术领域的国家现行法律、法规和政策保持一致。
本标准在基本要求、安全性试验方面与同类国家标准GB 10963.1—2005、GB 14048.1—2012一致，在功耗要求严于国标，并在自动分、合闸技术要求和试验方法进行了细化。
本标准不涉及专利、软件著作权等知识产权使用问题。 4 主要工作过程
2014年1月，按照公司技术标准制修订计划，项目启动，部署开展电能表用外置断路器技术标准 研究工作。责任单位为国网计量中心、国网北京电力、国网江苏电力和国电南瑞股份公司。
2014年1月，成立编写组，收集整理国电能表用断路器的相关资料，整理电能表用外置断路器技术规范的大纲。
2014年2月，完成标准大纲编写，组织召开大纲研讨会，邀请国网电力公司、电能表生产厂商和外置断路器生产厂商针对标准大纲进行第一次研讨，确定技术规范编制大纲和工作计划，分组进行标准的起草工作。
2014年2月11日至4月15日，按照一次研讨会分工内容，汇总形成标准草稿。并于2014年3月25日，邀请部分电能表生产厂商和外置断路器生产厂商针对标准功能、技术部分进行讨论，修改完善标准草稿。
2014年4月17日，完成标准初稿编写，邀请国网电力公司、电能表生产厂商和外置断路器生产厂商针对标准大纲进行第二次研讨，并结合与会专家的讨论意见对技术规范进行修改，包括：规范性引用文件、术语与定义、技术要求和试验方法等。
2014年5月，完成标准征求意见稿编写，采用邮件传递、讨论等方式广泛、多次在国网公司、电气
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开关生产企业范围内征求意见。
2014年8月，修改形成标准送审稿。
2015年1月，公司电力公司电力营销工作组（TC05）组织召开了标准审查会，审查结论为：专家组一致同意《电能表用外置断路器技术规范》通过审查，建议修改后报批。
2015年6月，修改形成标准报批稿。 5 标准结构和内容
本标准按照《国家电网公司技术标准管理办法》（国家电网企管〔2014〕455号文）的要求编写。 本标准主题章分为5章，由分类、控制方式及特性要求、型式结构、技术要求、试验方法和包装、运输、存储组成。分类、控制方式及特性要求对电能表外置断路器的控制方式和基本使用性能做出要求。技术要求从基本要求、电气要求、机械性能要求、材料性能要求、可靠性要求、控制方式要求、电磁兼容要求和环保要求提出要求。试验方法针对技术要求提出相应的试验方法，规定了断路器需进行全性能试验、抽样试验和验收试验。包装、运输、存储根据断路器的性质、特点和储运条件合理规定了各个环节中的注意事项，确保断路器不会损坏。资料性附录A 规定了断路器的外观尺寸及极限偏差。资料性附录B 规范了单相电能表和三相电能表控制及信号反馈线接线头型式。规范性附录C 规定了断路器的全性能试验项目、抽样试验项目和验收试验项目。 6 条文说明
本标准对于断路器的安全性要求根据电能表对于断路器的要求提出。
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