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GB/T 22707-2008

基本信息

标准号: GB/T 22707-2008

中文名称:直流系统用高压绝缘子的人工污秽试验

标准类别:国家标准(GB)

标准状态:现行

发布日期:2008-12-30

出版语种:简体中文

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相关标签: 直流 系统 高压 绝缘子 人工 污秽 试验

标准分类号

标准ICS号:电气工程>>绝缘>>29.080.10绝缘子

中标分类号:电工>>输变电设备>>K48绝缘子

关联标准

采标情况:MOD IEC/TR 61245:1993

出版信息

出版社:中国标准出版社

页数:28页

标准价格:22.0 元

计划单号:20051533-T-604

出版日期:2009-10-01

相关单位信息

首发日期:2008-12-30

起草人:李庆峰、刘燕生、胡文岐、姚君瑞、吴光亚

起草单位:中国电力科学研究院、西安电瓷研究所、国家电网公司武汉高压研究院

归口单位:全国绝缘子标准化技术委员会(SAC/TC 80)

提出单位:中国电器工业协会

发布部门:中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会

主管部门:中国电器工业协会

标准简介

本标准规定的人工污秽试验程序适用于直流架空线路用绝缘子、变电站绝缘子和牵引线路用绝缘子,也可用于带有避免内部损伤的合适防护装置的套管和供其他设备用的空心绝缘子。这些程序应用于装有空心绝缘子的设备时,有关的技术委员会应考虑它对内部装置的影响和可能需要采用的特殊防护装置。本标准适用于在电压为±1000V 到±800kV直流系统中使用于户外、并暴露在污秽环境中的瓷和玻璃缘子的耐受特性的测定。 GB/T 22707-2008 直流系统用高压绝缘子的人工污秽试验 GB/T22707-2008 标准下载解压密码:www.bzxz.net

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标准内容

ICS 29.080.10
中华人民共和国国家标准
GB/T22707—2008
直流系统用高压绝缘子的人工污试验Artificial pollution tests on high-voltage insulators to be used on d. c. systems(IEC/TR61245:1993,MOD)
2008-12-30 发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会 
2009-10-01实施
1范围
2规范性引用文件
3术语和定义
4般试验要求
试验布置
被试绝缘子的安装布置
4.3试验回路的要求
5盐雾法
5.1盐溶液
喷雾系统
试验开始前的条件
预处理程序
耐受试验
5.6耐受试验的接收准则
6固体层法
污液的组成
惰性材料的主要特性
污层的涂覆
6.4被试绝缘子污移度的测定
6.5试验程序
6.6耐受试验和接收准则
7绝缘子的耐受特性
绝缘子耐受特性的测定
给定试验电压下最大污移耐受度的测定7.3给定污移度下最大耐受电压的测定…7.4给定污移度下50%耐受电压的测定附录A(资料性附录)检查污层均匀性的方法次
附录B(资料性附录)关于固体层法程序的附加推荐污层的干燥
B.2雾的湿润作用的检查
B.3试验室雾的输入
B.4耐受试验的持续时间
B.5参照附盐密度(Sp)的评定
附录C(资料性附录)
检验人工污移试验设备的资料
附录D(资料性附录)
附录E(资料性附录)
附录F(资料性附录)
IEC/TR61245:1993的引言.....GB/T22707--2008
本标准章条与IEC/TR61245:1993章条技术性差异及其原因本标准章条与IEC/TR61245:1993章条对照一览表20
GB/T22707--2008
在100mA的阻性负荷上测得的纹波幅值及实际平均电压图1
图2电压降、电压过冲和泄漏电流图3典型的雾喷嘴的结构
图4倾斜绝缘子的试验布置图
图A.1探头电极布置
图A.2仪器回路图
图B.1污层电导的测量和它的上升时间T。=t2一t的评定表1盐雾法:温度20℃时溶液的盐度、体积电导率和密度值之间的对应关系表2溶液温度和因数b之间的对应关系..
表3高岭土配方的Sp和020之间的近似关系·表4用于固体层污液的高岭土的主要特性·1
GB/T22707-—2008
本标准修改采用IEC/TR61245:1993《直流系统用高压绝缘子的人工污移试验》(英文版)。本标准根据IEC/TR61245:1993重新起草,起草时删除了IEC/TR61245:1993中的节编号。在附录F中列出了本标准章条编号与IEC/TR61245:1993章条编号对照的一览表。考虑到我国国情,在采用IEC/TR61245:1993时,本标准做了一些修改,有关技术性差异已编人正文中,并在它们所涉及的技术性条款的页边空白处用垂直单线标识。在附录E中给出了这些技术性差异及其原因的一览表以供参考。为了便于使用,本标准还做了下列编辑性修改:a)“本技术报告”一词改为“本标准”;b)用小数点“.”代替作为小数点的逗号“,”;c)删除IEC/TR61245:1993的前言;d)为了便于使用时理解,将IEC/TR61245:1993的引言作为资料性的附录列人附录D。本标准的附录A、附录B、附录C、附录D、附录E和附录F均为资料性附录。本标准由中国电器工业协会提出。本标准由全国绝缘子标准化技术委员会(SAC/TC80)归口。本标准起草单位:中国电力科学研究院、西安电瓷研究所、国家电网公司武汉高压研究院。本标准主要起草人:李庆峰、刘燕生、胡文岐、姚君瑞、吴光亚。本标准从实施之日起,JB/T6747~-1993《直流系统用高压绝缘子人工污移试验方法固体层法》
废止。
本标准为首次制定。
1范围
直流系统用高压绝缘子的人工污秽试验GB/T22707-2008
本标准规定的人工污移试验程序适用于直流架空线路用绝缘子、变电站绝缘子和牵引线路用绝缘子,也可用于带有避免内部损伤的合适防护装置的套管和供其他设备用的空心绝缘子。这些程序应用于装有空心绝缘子的设备时,有关的技术委员会应考虑它对内部装置的影响和可能需要采用的特殊防护装置。
本标准适用于在电压为士1000V到士800kV直流系统中使用于户外、并暴露在污移环境中的瓷和玻璃缘子的耐受特性的测定。这些试验不能直接应用于用有机材料制造的绝缘子、复合绝缘子、涂有油脂的绝缘子或特殊类型的绝缘子(半导体釉绝缘子或覆盖有任何有机材料的绝缘子)。注:对于特大试品,如大型穿墙套管和互感器,经验表明试验结果有较大的分散性,2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB/T16927.1一1997高电压试验技术第一部分:一般试验要求(eqvIEC60060-1:1989)3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。3.1
单次试验individualtest
指在规定污移度下对试品施加规定试验电压持续至规定时间或至发生闪络所构成的单一过程。3.2
实际平均电压
Eactualmeanvoltage
所考虑瞬间并且是以该瞬间为终点的一个时间简隔内电压的平均值,这个时间间隔等于供电给整流器的交流电压的一个周波。
注:当不能确定电源电压的周期时,此时间间隔为20ms。3.3
Etestvoltage
试验电压
在一个单次试验开始时的实际平均电压。3.4
纹波因数ripplefacton
纹波幅值与实际平均电压之比(U./Ua见图1)。3.5
电压降voltagedrop
试验电压和实际平均电压的差(图2)。GB/T22707—2008
相对电压降relativevoltagedrop电压降(AUt)与试验电压(Ut)之比,通常用百分数表示。3.7
voltageovershoot
电压过冲
实际平均电压与试验电压的差(图2)。3.8
相对电压过冲relativevoltage overshoot电压过冲与试验电压(U)之比,通常用百分数表示。3.9
泄漏电流leakagecurrent
污移试验中在绝缘子接地端串联测得的绝缘子表面电流。3.10
单次试验期间的最大泄漏电流highestleakagecurrentduringan individualtest在不发生闪络的单次试验期间出现的最大泄漏电流值。3.11
短路电流
short-circuitcurrent
对试品施加试验电压并发生短路时,由该完整试验回路所提供的电流。3.12
限流电阻
currentlimitingresistor免费标准bzxz.net
加在直流电源的负载电容器与试品之间的电阻。3.13
盐度salinity
用自来水制成的盐溶液的浓度,用盐量除以溶液体积来表示,通常表示为kg/m2。3.14
污移层pollutionlayer
绝缘子表面的导电电解层,由盐和惰性材料组成。3.15
层电导layerconductance
按附录B规定测得的电流与电压之比。3.16
saltdepositdensity
附盐密度
沉积在一绝缘子给定表面(这个表面不包括金属部件和胶装材料)上的盐量除以该表面的面积(见6.4),通常用mg/cm2表示。3.17
non-solubledepositdensity
不溶物沉积密度
沉积在绝缘子给定表面(这个表面不包括金属部件和胶装材料)上的不溶解物质的量除以该表面的面积,通常用mg/cm2表示。
污移度degreeofpollution
表征覆盖在被试绝缘子上人工污移量的值(盐度、附盐密度)。3.19
参照盐度referencesalinity
用于表征一单次试验的盐度值。3.20
参照附盐密度referencesaltdepositdensityGB/T22707—2008
用于表征一单次试验的附盐密度值。它是在若干个绝缘子(或在它们的儿部分)上测得的附盐密度的平均值,这些绝缘子是在提交给试验前从已经染污的绝缘子中选取出的。3.21
规定耐受污移度specifiedwithstanddegreeof pollution在有关条款5.6或6.6中所述条件下,绝缘子在四次单次试验中应至少有三次能耐受规定试验电压的参照污移度。
最大耐受污移度maximumwithstanddegreeofpollution在有关条款7.2所述条件下,绝缘子在四次单次试验中至少有三次能耐受规定试验电压的最高污秽度。
规定耐受电压specifiedwithstandvoltage在有关条款5.6或6.6所述的条件下,绝缘子在四次单次试验中至少有三次能耐受规定污移度的试验电压。
最大耐受电压maximumwithstandvoltage在7.3所述条件下,绝缘子在规定的污移度下在四次单次试验中,至少有三次能耐受的最高试验电压。
50%耐受电压50%withstandvoltage一次单次试验中,绝缘子的耐受概率为50%时的试验电压(见7.4)。4一般试验要求
4.1试验布置
已有的污移试验方法可分为两类:盐雾法(第5章),对清洁而湿润的绝缘子施加电压,然后施加一规定的环境污移一固体层法(第6章),对具有干燥而均匀的规定固体污层的绝缘子施加电压,然后加以湿润。本章中以下条款,适用于这两种方法。4.2被试绝缘子的安装布置
4.2.1试验布置
一般推荐用垂直位置来比较不同类型的绝缘子。再现实际运行条件的其他位置(倾斜、水平)下的试验,可按供需双方协议进行。当有特殊原因不在垂直位置上试验绝缘子时(例如穿墙套管和断路器纵绝缘),应仅考虑运行位置。
绝缘子的任何部分与除了绝缘子的支架和喷嘴柱(当使用时)之外的任何接地物之间的最小间距应不小于0.5m每100kV试验电压,并且在任何情况下不得小于1.5m。3
GB/T22707—2008
绝缘子应直立地安装在试验室中,完整地装上属于其组成部分的所有金属附件。支架以及带电金属部件的布置,至少在离绝缘子的最小间距内,应再现运行中预期的情况。关于它们对试验结果的影响,有效的经验已表明:一一外部的电容,例如由于附件引起的,并不会明显地影响其试验结果。一内部部件的特性可能影响其耐受值。4.2.2绝缘子的清洗
应仔细清洗绝缘子,使污物和油脂的所有痕迹都被除去。清洗后,不应用手触摸绝缘子的绝缘件。在冲洗后如果观察到有大片连续的湿表面,则认为绝缘子表面已经充分清洁并且无任何油脂。对于固体层法情况,在首次染污前,应该用水和像高岭土或一种替代材料(砥石粉或硅藻土)那样的惰性材料的浆液擦洗,然后用自来水彻底冲洗。浆液中可加人某种洗涤剂。在以后的每次染污前,绝缘子应仅仅用自来水再次彻底清洗。如果SD水平或试验结果中的任何一种前后有矛盾时,可能需要用人工擦拭。对于盐雾法情况,水最好加热到大约50℃,并加入磷酸三钠或其他洗涤剂,然后用自来水彻底冲洗绝缘子。如果需要的话,在最后处理以前可以像固体层法那样进行擦洗。注:如果需要,金属部件和胶装材料可以涂上防盐水的漆,以保证试验期间没有锈蚀物流消到绝缘表面上。4.3试验回路的要求
4.3.1试验电压
在整个试验期间,应给绝缘子连续施加规定极性的规定试验电压。无需应用湿度校正因数。
注:空气密度校正因数的应用正在考虑中。应用适当方法表明试验电压的纹波因数在100mA的阻性电流负载时不大于3%。产生耐受结果的单次试验中,出现的相对电压降(图2)不应超过10%。注:检验可以接受的相对电压降>10%的判据正在考虑中。倘若在整个相应的电流脉冲期间计算得的相对电压降均值不超过5%,暂时允许相对电压降可超过10%,但不应大于15%。通常,由于绝缘子表面放电熄灭引起负荷释放造成的相对电压过冲(见图2)不应超过10%。当相对电压过冲在5%至10%之间时发生了闪络,则该试验无效。4.3.2测量系统的特性
测量电压和泄漏电流的系统应有至少为1kHz的上限频率。4.3.3闪络的鉴别
用下列判据之一鉴别在明显的闪络情况下,被试绝缘子是否被短路电弧完全短接:一电压记录清楚地表明了击穿:一电流测量表明整个回路已被电弧短路;—用一个具有适宜的响应特性的分路电阻在微秒范围内测得的试验回路的电流峰值高于0.5Ut/Rs;具有足够清晰度的照片或视频记录清楚地示出了完整的短路电弧。5盐雾法
5.1盐溶液
盐溶液应用工业纯氮化钠(NaCI)和自来水制成。注:高硬度的自来水,即等值CaCO3含量大于350g/m3的,可能会在绝缘子表面产生石灰石沉积物。在这种情况下,推荐使用去离子水制备盐溶液。使用盐度应是下列值之一:
2.5,3.5,5,7,10,14,20,28,40,56,80,112,160,224kg/m3盐度的最大允许偏差为规定值的士5%。推荐用测量电导率或测量密度并加以温度校正来测量盐4
度。表1给出了溶液的盐度、体积电导率和密度值间在温度为20℃时的对应关系。当溶液温度不是20℃时,电导率和密度值应按公式(1)或(2)校正。GB/T22707-—2008
注意盐溶液的温度应在5℃到30℃之间,因为还没有经验证实溶液温度超出这个范围时所进行的试验是有效的。
电导率应使用如下公式(1)校正:20 = ge[1 -b(- 20)]
式中:
溶液温度,单位为℃;
温度为℃时的体积电导率,单位为S/m;--温度为20℃时的体积电导率,单位为S/m由温度决定的因数,如表2所示。密度校正应使用如下公式(2):
A20 =A[1+(200+1.3Sa)(8-20)×10-6]式中:
溶液温度,单位为℃;
温度为B℃时的密度,单位为kg/m3;温度为20℃时的密度,单位为kg/m2;Sa盐度,单位为kg/m3。
该校正公式仅对超过20kg/m2的盐度有效,表1盐雾法:温度20℃时溶液的盐度、体积电导率和密度值之间的对应关系盐度Sa/(kg/m2)
体积电导率620/(S/m)
表2溶液温度θ和因数b之间的对应关系密度△20/(kg/m2)
注:对于在5℃至30℃范围内的其他温度值,因数b用内插法获得。5.2喷雾系统
-(1)
·(2)
试验室里的雾是由规定数量的雾喷嘴产生的,它靠来自喷射方向与溶液喷嘴成直角的空气喷嘴中的压缩空气流使溶液雾化。喷嘴由耐腐蚀管制造,空气喷嘴的内径为1.2mm士0.02mm,溶液喷嘴的5
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内径为2.0mm士0.02mm。两种喷嘴应有同一外径,为3.0mm士0.05mm,喷嘴末端应切成直角并磨光。
溶液喷嘴的末端应处在空气喷嘴的轴线上土0.05mm的范围内。空气喷嘴的末端与溶液喷嘴中心线间的距离为3mm士0.05mm。两种喷嘴的轴线应处在同一平面内,偏差在士0.05mm内。图3示出了雾喷嘴的一典型结构。雾喷嘴应排为两列,该两列喷嘴与绝缘子平行并相对地排在绝缘子的两侧,绝缘子的轴线应与两列喷嘴在同一平面内,即垂直绝缘子试验时喷嘴为两纵列,水平绝缘子试验时喷嘴为两横列。在倾斜绝缘子情况下,包含了绝缘子和两列喷嘴的平面应与水平面相交于与绝缘子轴线成直角的一条直线上(见图4);在这种情况下,溶液喷嘴的轴线应是垂直的。溶液喷嘴与绝缘子轴线之间的距离应为3m±0.05m。
相邻雾喷嘴之间应相隔0.6m,每一个空气喷嘴应垂直指向该列喷嘴轴线,并朝向另一列上对应的空气喷嘴,与雾喷嘴平面的夹角在1°之内。可以用下述方法检查雾喷嘴在垂直纵列上的位置:降低溶液喷嘴,校正使水通过空气喷嘴喷向另一纵列上对应的喷嘴。然后将溶液喷嘴升高到工作位置。绝缘子的中点最好与两列雾喷嘴的中点成一直线。两列喷嘴应伸出超过绝缘子两端至少0.6m。对于长度为H(单位为m)的绝缘子,每一列雾喷嘴的最小数量N应为式(3)所示:H
供给空气喷嘴的空气应经过过滤,无油,相对压力为(7.0士0.35)×105Pa。(3)
试验期间每一个溶液喷嘴的溶液流量应为(0.5士0.05)dm2/min,喷射总流量的偏差应为标称值的士5%。
5.3试验开始前的条件
试验应在绝缘子按4.2.2所推荐方法清洗后,还处于完全湿润状态时开始。试验开始时绝缘子应与试验室空气处于热平衡状态。此外,周围温度应不低于5℃,不高于40℃,并且与盐溶液的温度差应不超过15K。给绝缘子施加电压,开动盐溶液泵和空气压缩机,喷嘴处压缩空气达到正常工作压力时就可以认为试验开始了。
5.4预处理程序
对按4.2.2推荐清洗后的绝缘子施加等于或高于使用交流预处理电压试验时用的盐度,对于像穿墙套管、互感器和避雷器那样的设备,最大允许交流预处理电压应由试品制造者给出。除非绝缘子提早闪络,预处理电压应保持20min。如果绝缘子末闪络,电压应每隔5min按试验电压的10%的台阶逐级升高,至发生闪络,或升高至最高允许预处理电压并保持5min。如果发生闪络,应重新施加电压,并尽可能快地升高到刚才获得闪络电压的90%,然后以每间隔5min按闪络电压的5%的台阶逐级升高至发生闪络或升高至最高允许预处理电压。如果发生闪络,重新施加电压程序应再重复六次。在八次闪络后,应清除雾,用自来水清洗绝缘子,然后试验应尽快开始。经各方同意可以用直流电压预处理,并根据已有的经验选择闪络次数。在最高允许预处理电压和最高盐度下,如果没有发生闪络,则预处理程序应停止并认为其未完成。注1:使用这个程序者一致同意,在一次闪络试验中的大电流冲击和闪络本身可以除去在一个有效清洗过程后(见4.2.2)绝缘子表面上剩下的油迹。在进行盐雾试验前,所介绍的这个预处理过程可以保证绝缘子表面处于适宜的状况。
注2:使用直流电压进行预处理的有效性正在考虑中。注3:特别是对于像穿墙套管、互感器和避雷器那样的设备,最高预处理电压应慎重选择。注4:当需要进行长时间系列试验时,绝缘子无论表面状况如何,均应按照4.2.2的推荐方法清洗,随后按本条推荐方法预处理,
注5:如果完整绝缘子试品预处理时要求很高的闪络电压时,本预处理过程在结构允许的情况下可以对绝缘子分段实施。
5.5耐受试验
本试验的目的是证实试品在规定试验电压下是否能满足规定的耐受盐度要求。GB/T22707—2008
当被试绝缘子和试验室条件达到5.3给出的要求,绝缘子按照5.4进行预处理后,应开始试验。应使用按5.1所规定盐度的一种盐溶液在规定的试验电压下对绝缘子进行一系列单次试验。除非提早发生闪络,每一单次试验的时间应为1h,随后的每单次试验前都应用自来水仔细清洗绝缘子。5.6耐受试验的接收准则
如果在按5.5的方法进行的三次连续的单次试验中没有闪络发生,则认为绝缘子达到了规定特性的要求。如果仅发生一次闪络,则应进行第四次试验。若第四次试验未发生闪络,则认为绝缘子通过了本试验。
6固体层法
6.1污液的组成
应使用下列配方制备污液:
40g高岭土;
1000g水;
一适量的工业纯的盐(NaCI)。
注1:磁石粉或任何其他情性材料可以替换高岭土作为情性材料。在这种情况下要注意使用这些材料与使用高龄岭土得出的试验结果可能有相当大的差异。因此在比较试验结果或规定试验电压和试验严酷度时必须给予考虑。注2:绝缘子表面不溶解材料的量会影响试验结果。这个向题正在考虑中。注3:为适合我国运行环境污染严重的情况,采用固体层法试验时,灰密一般按试验用盐密的5~6倍选取,也可由供需双方协商决定。采用此条件的试验结果与表C.1给出的结果会有所不同。配制污液通常可使用自来水,但是当自来水的体积电导率高于0.05S/m时,需要使用去离子水。为了在被试绝缘子上达到所要求的附盐密度(土15%),应该用提交的试验的全部或部分绝缘子进行初步试验性的染污,来确定所制备污液的合适的体积电导率值。可以用调节污液中的盐量来达到所要求的体积电导率。为了便于参考,表3给出了标准的盘形悬式绝缘子在温度为20℃和正常的环境条件下在垂直位置染污时,绝缘子上的参照附盐密度和污液体积电导率的对应关系。对其他绝缘子要求的体积电导率可能与表3给出的值有差异。表3高岭土配方的Sp和620之间的近似关系附盐密度Sp/(kg/m2)
6.2情性材料的主要特性
污液的体积电导率a2o/(S/m)
表4给出了可用于污液的惰性材料的主要特性范围,用其可以确定高岭土的类型。7
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