TB/T 3251.1-2010 轨道交通 绝缘配合 第1部分 基本要求 电工电子设备的电气间隙和爬电距离 TB/T3251.1-2010 标准压缩包解压密码：www.bzxz.net

rcs 45.060
中华人民共和国铁道行业标准
TB/T 3251.1—2010
轨道交通绝缘配合
第1部分基本要求
电工电子设备的电气间隙和爬电距离Railway applications-Insulation coordinationPart 1 : Basic requirements-Clearances and creepagedistances for all electrical and electronic equipment(IEC 62497-1:2010,M0D)
2011-01-12发布
2011-07-01实施
中华人民共和国铁道部发布
规范性引用文件
术谱和提义
电气间隙
鹏电距离
过电压
绝缘配合的基础
基本原理
电压及其额定值
承受电压应力的附间
绝缘材料
电气间隙的要求和尺小确定规则5. 1
最小电气间隙
意外情况
爬也距离的尺寸确定规则
最小出距离
试验和测量
鹏电距离和电气间隙的测量
通过冲击电压试验验证电气问感通过！频电压试验验证电气间隙通过直流电压试验验证电气间隙轨道交通中的特殊要求
信号设备的特殊要求
机车车辆的特殊要求
地面裴置的特殊要求
附录 A(规范性附录)
附录 B(现范性附录）
设备的型式及例行介电试验茶款TB/T 3251. 1--2010
TB/T 3251.1--2010
附录C（规范性附录）
附录 D(规范性附录)
附录(资料性附录)
附录F(资料性附录)
参考文献
电气间隙与爬电距离的测量方法标称电压U，与额定绝缘电压V之间的相互关系宏观环境条件
应用指南
TI/T32512010《轨道交通绝缘配合》出以下两部分组成：-第1部分：基不要求电工电子设备的电气间隙和爬电距离：-第2部分：过电压及相关防扩。本部分是TB/T3251—2010的第1部分c本部分按照GB/TL.一2009 给出的规则起草。TB/T 3251.1—2010
本部分使用重新起草法修改采用[EC62497-1：201们《轨道交通绝缘配合第1部分：基本要求电工电子设备的电气间和爬电距离》（英文版）：本部分与IFC62497-1：2010存在技术性差异，这些差异涉及的条款凹通过在其外侧页逆空白位置的垂直单线(1)进行了标识,其差异如下：将本标准的底用范制进行「修改,适于海被1400m及以下（标称电压交流」U00Y、直流1500V以上的高压电上电子设备）或海投2000m及以下（低压电工电子设备）的信号设备、机车车辆设备和地面装置：
附录H.2.3增加了\注2\以说明1min工频耐压试验参见GB/T21413.1—2008与本部分中规范性引用文件有一致性对应关系的我国文件如下：-CB/T4207—2003固体绝缘材料相比漏电起痕指数和耐漏电起痕指数的确定方法（IEC）60112 :1979 , IUT) :
GB/T 4585-2004
GB/T 6553—2003
60587 :1984,IDT) :
交流系统用高压绝缘子的人工污移试验（IEC60507：1991,IDT）；用」严环境条件下的电气绝缘材料一对起衰和耐蚀损的试验方法（IECGR/T 16927.1—1999
高压试验技术第1部分：一般定义和试验要求（idt1FC60060-1：直流系统高Ei绝缘f的人[污移试验（IEC/TR61245：1993.MOD）；CB/T227072008
-GB/T 24338. 1—2009
轨道交通电磁兼容第1部分：总则（IEC62236-1;2003.IDT）：G5/T 24338. 3--2009
轨道交通
62236 -3 -1:2003,IDT);
-.-CB/T 24338. 4—2009
轨道交通
-3 --2:2003,MOD):
-GBT 24338. 5-- - 2009
电磁兼容第3-1部分：机车车辆列车和整车（IEC电磁兼容第3-2部分：机车车辆设备（正C62236电磁兼容第4部分：信与和通信设备的发射与抗扰度轨道交通
(IEC62236-4:2003,IDT);
CB/T24338.6—2009轨道交通
度(IEC 62236 -5;2003.JDT) :
电磁兼容，第5 部分:地面供电装骨和设备的发射与抗扰本部分由南车株洲电力车研究所行限公可提出并归口。木部分负责起草单位：株洲南军时代电气股份有限公司。木部分参加起草单位：南车四方机车车辆股份石限公司、水济新时速电机电器有限责任公司、中国北车集闭人连机车车辆有限公司。本部分主要起草人：胡家喜、严云升、王肃消、邓学寿、马文俊、罗君、郝风荣。Ⅱ
TB/T 3251.12010
考虑到道交通的特定条件，而耳轨道交通电气投备包个在IEC60071（出IEC/TC28起节）及IE:C: 60664 -1(归 IF:C/TC: 109 起)的适用范围之内,所以从这些文件及 IEC 60077 ~ 1(由 IEL:/TC 9起草)中抑取相关内容、形成单独的参考文件，作为整个轨道交迹领域绝缘配台的基础标准。V
1范围
TB/T 3251.12010
轨道交通绝缘配合第1部分：基本要求电工电子设备的电气间隙和爬电距离本部分规定了赖道交通应用中的绝缘配合，适用于海技1400m及以下（标称电压交流1000V、直流1500V以上的高压电工电子设备）或海拨2000m及以下（低压电T.电子设备）的信号设备、机车车辆设备和地面装置。
绝缘配合是设备之及设备内部各部件之间绝缘的选拯，尺寸确定和相万关系，在确定绝缘尺寸时应考虑电气应力和坏境条件，当电气应力和环境条件相同时，所确定的绝缘尺寸也和伺。绝缘配合的日的是避免不必要的过大的绝缘尺寸。本部分规了：
设备的电气间隙和爬电距离要求；-·绝缘配合试验的一般要求，
1述术讲“设备\指3.3所定义的“部分“，它可适用丁系统、子系统、设备，设备的一部分，或者是等电位线的一种物理实现。
本部分不涉及：
一通过固体或液体的绝缘距离；一通过除空气之外的其他气体的绝缘距离；一通过非大气压下的空气的绝缘距离；在极端条件下使用的设备。
产品标准应符合本通用标谁，
然而，由丁安全性和可靠性原因,如信号设备；或由于产品本身特殊的操作环境，架空线应符合已有的标准或规定（如EN50119），产品标准需作调整以满足不同的要求。本部分规定了设备的介电试验(型式试验或例行试验）,兜附录B。准：对于安全要求严格的系统，需作特殊要求，这些要求在产品特定的信号标确IEC62425里有规定，2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注口期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其录新版本（包括所有的修改单）适用于本文件IFC60060-！高压试验技术第丨部分，一般定义和试验要求（High-voltage test teehniqjues-Part1; Ceneral definition and test raquirements)IEC60071-1绝缘配合第1部分：定义、原理和规则（Ingulation cn-ordination-Part1：1)efinition5，principles and rulee)
IEC60112固休绝缘材料相比电痕化指数和耐电痕化指数的确定方法（Methodforthedelcmination of the proof and the comparative tracking indices of solid inguliting materils)[EC60507交流系统用高压绝缘子的人工污移试验（Artifiecialpollutiont:stsonhigh-voltageinsulatora to be used ul d. c, systems)IEC60587用于严醛环境条件下的电气绝缘材料一耐起痕和耐蚀损的试验方法（Electrical insula-ting materials used under severe ambient conditions-Tcat methods for evaluating resistance to tracking and ero-1
TB/T 3251, 1-2010
轨道交通牵供电系统电K（Railwayapplications-SupplyrnltagesofuractionTEC:60850:2007
aystems)
TF.C61245直流系统用高压绝缘于的人工污移试验（Artificial pollution tests on lhigh-voltage inxula+tors to be lsed on d. r systenis)IEc61992-1:2006轨道交通地面装置直流开关设备第1部分：总则（Railwayapplicalions-Fized insallalions-DC ywitchgear-Part 1 :General)IEC62236（所有部分）轨道交通电磁兼容（Railwayapplicatinz-Electromagnetiocompatibility）FC50119轨道交通地面装置电力引架空接触网（Railwayapplieations-Fixed installatione-E-lertrir traction overhead curtaci lities)3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。注：本部分术谱的应用按如下优先须序定义：以下给出的定义；
-IEC 60664 -1 给出的定义;
-除止:60664-1外在第2 章中其他引用文件给t:的定义。3.1
clearance
电气间
两导电部分之间在空气中的最短距离。3.2
鹿电距
creepage distance
两导电部分之间沿绝缘材料表面的最短距离。3.3部
section
其有绝配合所需的白身电压定额的电路系统的一部分。部分分为两种类型：接地部分和总浮部分，3.3.2
接地部分
earthed section
与人地相连或通过不会中断的电路与车体相连的部分。3.3.3
悬浮部分fratinR section
与大地或车体隔离的部分。
注1：一个部分叫能受其邻近部分的电气彩明。注2;电路的某个特定点可吞作一个部分;3.4电
标称电压nominal voltage( i,)用于标示或识别个定供电系统合适的近似电压值。3.4.2
工作电压
working yultage
在最高持续电压作用下，任一跨过绝缘的两点间出现的最大方均极交流电压值或最人直流电2
压值。
注！“持续\表东电压的持续时间超过5min，如1Fr:60850中对U.的义，+3.4.3
额定电压rated yoltage
器材、装胃或设备在规定的操作和性能特性下的电压值，出制造商给小：注：设备可有一个以上的额定电压或·个额定电张范围。3.4.4
rated insulation voltage(Uy,)额定绝缘电压bzxZ.net
TR/T 3251.1—2010
设备或其某个部件谢受电压的力内根值，以表征其绝缘规定的持续（超过5min）电正谢受能力，由制造商给出。
江1：%指设备某·带电部件对地或对另一电部件之制的电压，对于机车车辆，地指车体。注2：对于应用于轨追交通的电路，系统和子系统，额定绝缘电压指段备最高电压”，注3：U。大于或等于上作电压，所以对于直接与接触两相连的电路，Um大于或等于IEC60850定义的U.m1。注4：山，个足与额定电压相等，额定电压主要与工作性能有关。3. 4. 5
working peak voitaxe
工作峰债电压
设备中任何特定绝缘之间的最高电压值。3.4.6
recurring peak voltage
再现峰值电压
用下交流电压畸变或直流电压叠加交流分整导致电压波形出现周期性偏移的晟高峰值电正。注：随机的过电压（如由于偶尔操作产生的过电压)本认为是再现峰值电压，3.4.7
rated impulse voltage(Uni)
额定冲击电压
制造商对设备或其基个部件规定的冲击耐受电压值，以表征其绝缘规定的瞬时过电压耐受能力。注：,大于或等于工牟峰值电压，3.5
过电压
overvoltage
峰值大\正常工作条件下最高稳态电压峰值的任何电正。3. 5. 1
暂时过电压
tempurary overvoltage
出丁电压变化导致的持续时间相对较长的过电压注：暂时过电压了负载网络无关，其特性用电压/时间曲线来描述。3.5.2
Etransient overynltage
瞬时过电压
出于电流传递导致的持续时所只有几毫秒或更短的短时过电下。注：服时过电压内负载网络火定，不能用电压/时间曲线来描述其特性，瞬时过电压主要足电流从电源传逆至负载(网络)的结果。
两种特殊的瞬时过电压定义如下：3. 5. 3
操作过电压switcbing overyoitage由于特定通断操作或做障通断，在系统任何位置出现的瞬时过电压，3.5.4
ligbtning overvoltage
备电过电压
由于特定的雷电放电，在系统任何位置旧现的概时过电压。3
TB/T 3251. 12010
注：3.5的定义与60664-1和EC60850的定义-致此处根据电变化或电流传递与时问的义系对时过压和哲时过电压进行了明确区分，而TEC 6U664-1对此并未如以考虑。
IE60850定义的适用于接触网的长时限（通常为20m5到）)过电等同于此处的暂时过电床。3.6绝
功能绝练 functiconal insulation导电部分之间仅适用于设备特定功能所需要的绝缘。3. 6.2
基本绝缘
basic insulation
带电分用于防电击基本保护的绝缘。3.6.3
附加绝缘supplementary fnsulation基本绝缘之外独文设置的绝缘，用于基本绝缘失效时提供防电击保扩。3. 6. 4
双重绝缘double Insulation
出基本绝缘和附加绝缘组成的绝缘。3.6.5
加强绝缘reinforced insulation带电部分设置的一种单独的绝缘系统，用于提供与双重绝缘等效的防电击保护。注：“单绝缘系统“并非指该绝缘系统单一物质划成，它可包括儿层绝缘，但各层不能像本绝缘和附加绝缘娜样单独避行试验：
4绝缘配合的基础
4.1基本原理
4.1.1概述
绝缘配合意指根据设备的使用及其与周围环境的关系来选择设备的电气绝缘特性，只有当设备的设计基丁预期寿命内所承受的电应力时，才能实现绝缘配合。4. 1. 2 关于电压的绝缘配合
4. 1. 2. 1 概
成考虑以下内容：
系统中可能现的也压；
设备产生的电压（该电压河能反过来影响系统中其他设备）：设备预期的可用性等级；
人身和财产安全，使出了电压应力而出现非预期事故的可能性不会导致无法接受的危害风险；
控制和保护系统功能的安全；
在轨旁电缆中产尘的感应电压；-绝缘表面的形状；
积电距离的朝向和位置；
必要时考虑海拔。
4. 1. 2. 2关于持续交流或直流电压的绝缘配合持续电压的绝缘配合主要基了：4
额定电压：
额定绝缘电所：
一-工作电压。
除非产品标准另有规定，持续电压的持续时间应超过5min.4.1.2.3关于瞬时过电压的绝缴配合瞬时过电的绝缘配合主要依据两种控制类型的受控过电压的条件：TB/T 3251.1-2010
内在控制：要求电气系统的特性能将预期瞬时过电乐限制在规定水平的条件：保扩控制：要求电气系统通过特定的过电压仰制措施能将预期瞬时过电压限制在规定水平的条件。
注1：大型利复杂系统（如架空线中的过出压出于受多种因紫和多变岗蒙的影响，只能通过统计方法来评定，尤H对于大气过电床更是如此，这种方法适用于不管是通过内在控制或保护控制获得的受控条件，注2：建议采用概率分析法来评定是否存在内在控制或是香制要保护控制。让：3：特定的过电正拆谢措施可以是其有储能或耗能效果的露件，在规定的条件下能整尤害的消粘掉预期位置上的过电能量，
内在控制示例：通过浒绝缘体衰面的闪络或架空线的火花敢电问随所实现的控制。保护控制示例：在没有操作过电压源下扰机车电路的情况下，利用该电路末端滤波器所实现的控制。
表A.3第一列所示为绝缘配合采用的额定冲击电压优选值。4.1.2.4关于再现峰值电压的绝缘配含应考虑固体绝缘内部或沿绝缘表面可能发生的局部电的程度。4.1.3关于环境条件的绝缘配合
在污染等级分类中应考虑绝缘的微观环境条件。微观环境条件要取决于设备所处的公观环境条件，在许多情况下微观环境和宏姚环境是相同的，们微观环境可能比宏观环境好或差，如外光、圳热、通风或灰尘会影响微观环境。注：就污染而实，符合GB428规定等级的外壳已提供防护，不再需要改曾微观环境。4.2电压及其额定值
4.2.1概述
确认电位悬浮部分的工作电压时，需考虑最恶劣的情况，通常认为其接地或与共他部分相连，建议商压系统避免出现电位悬浮部分：第4.2条中的电压指特造应用时规定的需求电压，与制造商对产品规定的额定电压不间。电路中的每个滞分都定义了额定电压，4.2.2额定绝缘电压
一个部分的额定绝缘电压不应低于该部分的最高工作电压或其邻近部分产生的最高工作电压
对作用时间小于5mi的电±应力（如TEC60850对.的定义）应逐个加以考虑，龙其应注意心压应力作用的间间隔。
4. 2. 3额定冲击电压
4. 2. 3. 1概述
-…个部分的额定冲击电最小值由方法1或方法2确定，在内在控制中宜采用方法1。
在保扩控制中可采用方法1或方法2。4. 2. 3. 2方法 1
方法1基于额定绝缘电压和过电类别n
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轨道交通应用中额定绝缘电函与标称电乐通常的关系见规范性附录D的表D.1。方法」使用四种过电压类别来表征设备的过电乐。一0V1：电路中具有内部和外部过电压保护，由以下原因只能出现非常低的过电压·不直接与接触网和连;
·在力内运行；
●位于一个设备或装置的内部。—0V2：线路条件与0V1相同，但过电压条件更恶劣，且（或)对安全性，可靠性要求更高。-0V3;线路条件与0V4相同,但是过电压条件没那么恶劣,且（或)对安全性、可靠性要求较低，0V4：电路没有外部或内部过电压保护（如直接与接触网或户外线相连），可能承受雷电过也压或操作过电乐。
更详细的应用说明见第8章。
方法1中部分的额定冲市电压最小值按以下方法确定：--对于非接触网直接供电的低压电路,其额冲击电压见表 A.1;一对于接触网直接供电的中路和热力电传动机车车辆的牵引卡地路，H额定冲击电压见表 A. 2。
当电踏具有特定的过电压保护时，过电压类别的选择与保持装置有关：4.2.3.3方法2
方法2巾-个部分的额定冲击电压不应低于该部分的工作峰值电乐或其邻近部分产的T作峰值电压。
4.2.3.4意外情况
无论采用哪种方法确定额定冲击电压时，都没有考虑意外情况。4.3承受电压应力的时间
就爬电距离而言，电斥应力作用的时问会影响下烘时发生表面闪络的数目，下炼时发生衰面闪络事故会引起表而改电，共能量足以引越电痕化，这类事故足够多时会在以下条件下产生电痕化：预期持续使用内部产生的热量不是以使其绝缘表面十燥的设备内；一直接由低压电网供电的开关输人侧的设备内及该开关的进线端和负载端（输人和输出）之间：长期承受凝瞬和赖繁遍断操作的设备内。对长时问承受持续电压应力的绝缘，按表A5.表A.6、表A.了确定其爬电距离。4.4污
微观环境决定了污染对绝缘的影响，然而在考虑微观环境时也必须江意宏观环境。通过有效使用外光、封装或密封的方式可减小对绝缘的污染，似当设备遵受凝露或正带运行时自身产生污染，则这些减小污染的措施可能无效。固体颗粒、尘埃和水能将小的电气间晾完全桥接，因此当微观环境存在污染时应规定最小电气间原。
注1：在潮湿情况下污染会具有导电性，由污木、煤灰。金减尘球或磁尘埃产生的污染本身就具有导巾性：注2：出电离气体和金属性沉积物产生的导中性衍案只在特定情况下发生，如开设备或控制设备的泛弧内，这种情况不包含在本部分范围内。为了确定爬电距离和电气间隙，把污染分为PI1,PD2，，=14B等7个等级，见装A.4注J:7个行染等级束源于[EC60664-1、IFG60815和TFC.60077-1,们部分定义不完全相间，要原内在于为了适放轨道交通应用,需将 TFC 6[Hi64 -1 和 IEC 60077 -1 的 PI4 拆分为本部外的 PD3A,PD4,PL4A 和 PD4B,然而当号染等级完企相同时，本部分的定义与IEC60077-1的致，这种分类只考虑了微观环境条件,然而不能忽略宏观环境条件，附录F给出了在实际应用中如何确定相应 PD 等级的指南。
4.5绝缘材料
4.5.1概述
外部的高压绝缘子应满足其相应的产品标准，无需符合本部分：4. 5, 2相比电痕化指数(CTI)
TB/T 3251.1-2010
4.5.2.1由于污染后的表面干燥使表面泄瀚电流中断而产生闪络时，在闪络过程中集中释放的能量使绝缘材料受到损伤，绝缘材料的特性可根据损伤程度大致显现出米。绝缘材料在闪络时会出现以下变花：
绝缘材料分解：
中」放电作用导致的绝缘材料损蚀(电腐蚀)；--固体绝缘材料表面由于电气应力和表面电解质污染的综合作用，而逐渐形成导电通道（电痕化）注1:以下愉况会出现电痕化或腐承载表面泄满电流的浓膜被毂时；施加的电示足认士穿液膜破裂时形成的微小间隙：表面泄漏电流超过了秘限值，提供了足够的能盘，在热作用下将液模附近的绝缘材料局部分钾注2：绝象的恶化随者流过电潼的时间增大而加剧。4.5.2.2报据4.5.2.1无法对绝缘材料进行分类，绝缘材料在各种污染和电压条件下的性能非常复杂，在这些条件下许多绝缘材料可能呈现两种甚至三种上述特征。绝缘材料与4.5.2.3的绝缘材料组别并无直按接关系，然而经验和试验表明，具有相对较高性能的绝缘材料的排列也与相比电痕化指数（CTT)相应等级的排列大致相同，所以本部分使用CTI值对绝缘材料进行分类4.5.2. 3根据IEC60112定义的 CTI值或 IEC 60587试验确定的级别,绝缘材料分为四组：材料组别1
材料组别
材料组别
材料组别耳b
600 CTI.或1A4. 5级
400 ≤CTI <60...或1A...5级
175 ≤C'II <400..-...-或 1A2. 5 级100≤CTI <175.-....
以上CTI值是按IEC60112采用方法A在规定样品上通过试验获得的数值。...·或140级
注 1:也; 采用时电痕化指数( PTI)束痛定材料的电疫化特性,该材料可属于I: 逆四组材料的某一组,前提是按 1EC60112采用方法A得到的PTI值应大于变等于规定材料组的下限值，注2:CTI值和级别之间的等效性还没有得到验证。5电气间際的要求和尺寸确定规则5.1概
考虑在设全炼命周期内所有影响绝缘破怀的因素，电气间隙的尺寸应以能承受S,2提到的电压来确定。
电（间隙的正确测品方法见第7章要求。5.2最小电气间隙
5.2.1功能绝缘
功能绝缘的最小电气间隙基于额定冲击电压，其值见表A.3,可采用更小的值，尤其是在均匀电场下，但减小后的电气间隙应能承受规定的额定冲击电压Us。应通过试验来验证电气间隙是否符合要求，试验电压等十表A.&中的U,或U.或Ul，隔离距离为表A.3定的最小电气间隙。
5.2.2基本绝缘和附加绝缘
基本绝缘和附加绝缘的最小电气间隙基于额定冲击电压，其值见表4.3不允许采用史小的值。
5.2.3加强绝缴
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