1、0ICS 29.020 K 04 备案号： 47203 2014 中华人民共和国机械行业标准JB/T 120652014高海拔覆冰地区盘形悬式绝缘子 片数选择导则 Selection guide of the cap and pin type insulators used in high altitude and icing area 2014-07-09 发布 2014-11-01 实施中华人民共和国工业和信息化部发布JB/T 120652014 I 目 次 前言 .II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 选择方法 . 2 5 根据一般原则选择 .
2、2 6 根据实际环境的试验电压选择 . 2 6.1 绝缘子串的 50%覆冰耐受电压 . 2 6.2 绝缘子片数的确定 . 3 7 根据人工气候室的试验电压选择 . 3 7.1 绝缘子串的 50%覆冰耐受电压 . 3 7.2 绝缘子片数的确定 . 4 8 根据海拔修正系数选择 .4 8.1 绝缘子 50%耐受电压的海拔修正 . 4 8.2 气压影响特征指数的取值 . 4 8.3 绝缘子片数选择方法 . 4 附录 A（规范性附录）海拔与气压的关系 . 5 附录 B（资料性附录）根据升压法确定覆冰闪络电压参考值的方法 . 6 B.1 平均闪络电压法 . 6 B.2 平均最低闪络电压法 . 6 附录
3、C（资料性附录）气压影响特征指数取值 . 7 表 A.1 海拔与气压的关系 . 5 表 C.1 交流下 n 值选取 . 7 表 C.2 直流下 n 值选取 . 7 JB/T 120652014 II 前 言 本标准按照 GB/T 1.1 2009给出的规则起草。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国高原电工产品环境技术标准化技术委员会（ SAC/TC330）归口。 本标准负责起草单位：重庆大学、昆明电器科学研究所、中国电力科学研究院武汉分院。 本标准参加起草单位：中国电力顾问集团西南电力设计院、中国电力工程顾问集团公司、云南电力试验研究院（集团）有限公司电力研究院、西安高压电器研究院
4、有限责任公司、国网四川省电力公司电力科学研究院、新疆金风科技股份有限公司、川开电气股份有限公司、华锐风电科技（集团）股份有限公司、怀化电力勘测设计院、云南怡成建筑设计有限公司、昆明恒基建设工程施工图审查中心、云南省设计院、苏州电瓷厂有限公司、南京电气（集团）有限责任公司、襄阳国网合成绝缘子有限责任公司、湘潭电机股份有限公司。 本标准主要起草人：张志劲、蒋兴良、周琼芳、徐涛、万启发、胡建林、张东宁、唐巍、李永双、马仪、孟庆顺、甘旭超、赵卉、范松海、罗安栋、陈林、李磊、王晓燕、王蔚、魏云利、余忠、廖学理、陆洲、胡琴、舒立春、张继武、邓昭、金超、徐先锋、高翅、李宁、赵磊、谢国政、戎麒、高波、杨阿娟、
5、杨红军、马向方、李素平。 本标准为首次发布。 JB/T 120652014 1 高海拔覆冰地区盘形悬式绝缘子 片数选择导则 1 范围 本标准规定了高海拔覆冰条件下交、直流架空输电线路用盘形悬式瓷或玻璃绝缘子片数选择的方法。 本标准适用于海拔（ 1 000 5 500） m地区交、直流架空输电线路用的盘形悬式瓷或玻璃绝缘子片数的选择。 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 2900.5 电工术语 绝缘固体、液体和气体 GB/T 2900.8 电工术
6、语 绝缘子 GB/T 4585 2004 交流系统用高压绝缘子的人工污秽试验 GB/T 14597 2010 电工产品不同海拔的气候环境条件 GB/T 22707 2008 直流系统用高压绝缘子的人工污秽试验 3 术语和定义 GB/T 2900.5 和 GB/T 2900.8 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 覆冰 icing 指在结构物表面形成的冰层、冰柱、冰棱等的过程。 3.2 覆冰水电导率 conductivity of icing water 用于结构物表面覆冰的喷淋水的电导率，单位为微西每厘米（ S/cm） 。 3.3 融冰水电导率 conductivity of me
7、lting ice 融冰过程中结构物覆冰表面融化后的冰水的电导率，单位为微西每厘米（ S/cm） 。 3.4 50%覆冰耐受电压 50% withstand voltage of ice-covered insulator 在给定的覆冰试验条件下，覆冰绝缘子在一组单元试验中发生 50%闪络或 50%耐受概率的电压，单位为千伏（ kV） 。 3.5 等值覆冰厚度 equivalent ice thickness 覆冰期间，设置在绝缘子串上、中、下部附近直径为（ 25 30） mm，长度为 600 mm，转速为（ 13） r/min 的旋转圆柱体测量棒表面的覆冰厚度，单位为毫米（ mm）或厘米（
8、cm） 。 JB/T 120652014 2 4 选择方法 本标准规定的高海拔覆冰条件下盘形悬式瓷或玻璃绝缘子片数的选择方法有四种： 根据一般原则选择； 根据实际环境的试验电压选择； 根据人工气候室的试验电压选择； 根据海拔修正系数选择。 5 根据一般原则选择 在没有试验数据和运行经验的情况下，可按照本原则选择，即根据绝缘子串的实际承受的交流或直流最高工作电压，海拔 1 000 m 及以下地区的盘形悬式瓷或玻璃绝缘串的基准片数按公式（ 1）确定，即： mUNkh （ 1） 式中： N绝缘子串的片数； Um绝缘子串两端承受的最高工作电压，单位为千伏（ kV） ； k单位结构高度电压梯度， 单位为
9、千伏每毫米 （ kV/mm） ， 一般情况下， 交流取 k=0.070 kV/mm，直流取 k=0.065 kV/mm； h单片绝缘子结构高度，单位为毫米（ mm） 。 对于海拔大于 1 000 m 的高海拔地区，以公式（ 1）确定的片数为基准，海拔每升高 100 m，所选择的绝缘子串的片数增加 1.0%。 6 根据实际环境的试验电压选择 6.1 绝缘子串的 50%覆冰耐受电压 6.1.1 试品准备 试品采用表面洁净的绝缘子、预涂污绝缘子或自然积污绝缘子。 预涂污绝缘子的染污和干燥方法参照 GB/T 4585 2004 的固体污层法。 6.1.2 试品布置 试品绝缘子串一般按实际安装方式布置。
10、 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为每 100 kV 试验电压不小于 0.5 m。 对于全尺寸的绝缘子串，如果实际运行中安装了均压环，则在试验中应加上均压环。 6.1.3 覆冰 在实际环境进行覆冰，等值覆冰厚度根据选定实际环境的覆冰参考设计值确定。 6.1.4 50%覆冰耐受电压 采用恒压升降法得到绝缘子的 50%覆冰耐受电压及其标准偏差，交流系统用绝缘子试验程序参照JB/T 120652014 3 GB/T 4585 2004，直流系统用绝缘子试验程序参照 GB/T 22707 2008。 注 ：没有条件采用恒压升降法进行覆冰耐受电压试验
11、时，可参照附录 B 选择合适的试验方法。 6.2 绝缘子片数的确定 根据高海拔地区覆冰条件下的试验结果，按照公式（ 2）确定绝缘子片数： 1m50 2(1 3 )kUNUk （ 2） 式中： N绝缘子片数； k1安全裕度系数，建议取 1.1； Um绝缘子串两端承受的最高工作电压，单位为千伏（ kV） ； U50单片绝缘子的 50%覆冰耐受电压，单位为千伏（ kV） ； k2反映单串闪络和多串并联闪络概率的差别，可通过概率统计分布曲线计算，一般情况下可取0.92； 试验电压的标准偏差，根据试验求取，一般情况下可取 7.0%。 7 根据人工气候室的试验电压选择 7.1 绝缘子串的 50%覆冰耐受电
12、压 7.1.1 试品准备 试品采用表面洁净的绝缘子、预涂污绝缘子或自然积污绝缘子。 预涂污绝缘子的染污和干燥方法参照 GB/T 4585 2004 的固体污层法。 7.1.2 试品布置 试品绝缘子串一般按实际安装方式布置。 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为每 100 kV 试验电压不小于 0.5 m。 对于全尺寸的绝缘子串，如果实际运行中安装了均压环，则在试验中应加上均压环。 7.1.3 覆冰 在人工气候室进行覆冰，等值覆冰厚度根据选定实际环境的覆冰参考设计值确定。 7.1.4 高海拔模拟 在人工气候室模拟高海拔地区环境时，根据绝缘子实际
13、运行的海拔，结合附录 A 提供的气压和海拔对应关系确定人工气候室模拟高海拔地区的气压值，调整人工气候室内的气压值。 7.1.5 50%覆冰耐受电压 采用恒压升降法得到绝缘子的 50%覆冰耐受电压及其标准偏差，交流系统用绝缘子试验程序参照GB/T 4585 2004，直流系统用绝缘子参照 GB/T 22707 2008，试验过程中应维持人工气候室的气压值稳定。 JB/T 120652014 4 7.2 绝缘子片数的确定 根据人工气候室试验结果，按照公式（ 2）确定绝缘子片数。 8 根据海拔修正系数选择 8.1 绝缘子 50%耐受电压的海拔修正 如不具备在高海拔地区覆冰条件下进行试验， 且没有条件
14、利用人工气候室模拟现场覆冰气象条件进行试验的，可采用通过海拔修正的方法确定绝缘子片数。 高海拔地区覆冰条件下绝缘子的 50%耐受电压的海拔修正系数 kH按公式（ 3） 、公式（ 4） 、公式（ 5）确定： H, 50 H 1, 50UkU= （ 3） kH5.36H1/1000 1145.1nnpHp=（ 4） 公式（ 4）可简化为下式： H10.12( /10001)knH= （ 5） 式中： UH, 50高海拔地区覆冰条件下单片绝缘子 50%耐受电压，单位为千伏（ kV） ； U1, 50海拔 1 000 m 及以下覆冰条件下单片绝缘子 50%耐受电压，单位为千伏（ kV） ； pH高海拔
15、地区的气压，单位为千帕（ kPa） ； p1海拔 1 000 m 处的气压，单位为千帕（ kPa） ，其取值见附录 A； H海拔，单位为米（ m） ， H 1 000 m； n气压影响特征指数。 8.2 气压影响特征指数的取值 气压影响特征指数（ n）根据电压类型、污秽、覆冰等条件进行取值。 有条件时，可通过人工气候室的试验得到相应的气压影响特征指数。 没有条件进行试验时，可参照附录 C 的推荐值进行取值。 8.3 绝缘子片数选择方法 在高海拔地区覆冰条件下所使用的交、直流瓷或玻璃绝缘子串片数的选择按公式（ 6）确定，即 1HHNNk = （ 6） 式中： NH高海拔地区覆冰条件下所需的绝缘子
16、片数； N1海拔 1 000 m 及以下地区覆冰条件下所需的绝缘子片数； kH高海拔地区覆冰条件下绝缘子的 50%耐受电压的海拔修正系数，取公式（ 5）计算值。 JB/T 120652014 5 附 录 A （规范性附录） 海拔与气压的关系 进行人工气候室模拟高海拔地区时，可利用调整人工气候室内的压力来反映不同海拔。根据 GB/T 14597 2010 中第 4 章的规定，海拔按一定的高程分级，海拔与气压的关系分为 10 级，按表 A.1 确定。 表 A.1 海拔与气压的关系 海拔 m 0 1 000 2 000 2 500 3 000 3 500 4 000 4 500 5 000 5 50
17、0 气压 kPa 101.3 89.8 79.4 74.6 70.0 65.7 61.6 57.7 54.0 50.5 JB/T 120652014 6 附 录 B （资料性附录） 根据升压法确定覆冰闪络电压参考值的方法 由升压法确定的闪络电压不作为指导工程设计和运行的依据， 但可作为研究绝缘子覆冰闪络特性的试验方法，特别是对于高海拔地区覆冰下，由于覆冰现场气象条件复杂多变，自然环境绝缘子试品数量一般较少，无法按照每次升降 5% 10%的方式获得 50%耐受电压，可采用升压法得到覆冰闪络电压的参考值。采用升压法得到绝缘子覆冰闪络电压法有平均闪络电压法和平均最低闪络电压法两种。 B.1 平均闪络
18、电压法 绝缘子覆冰厚度达到预定值，采用升压法对其施加持续增加的试验电压，直至绝缘子串发生闪络。如一次闪络后，覆冰绝缘子串表面的冰层没有明显脱落、连接绝缘子串间的冰柱没有断裂和脱落时，可间隔 3 5 min 后，继续进行下一次升压闪络试验。通常情况下，每串覆冰绝缘子串的闪络次数不能超过三次，每种自然覆冰环境条件下至少进行 7 串有效试验，取所有闪络得到的闪络电压值中与最小的闪络电压值偏差不大于 15%的闪络电压值为有效闪络电压值。则平均闪络电压值为所有有效闪络电压值的平均值。 B.2 平均最低闪络电压法 绝缘子覆冰厚度达到预定值，采用升压法对其施加持续增加的试验电压，不断地进行绝缘子串重复发生闪
19、络，每次试验间隔（ 3 5） min，若绝缘子表面冰层完全融化和完全脱落，则终止试验，取其中最小闪络电压值为有 1 个试验数据点。每种自然覆冰环境条件下至少进行 7 串有效试验，取所有绝缘子试验串闪络得到的最低闪络电压值，则平均最低闪络电压值为所有最低闪络电压值的平均值。 在相同试验条件下，采用不同试验方法所得的绝缘子覆冰闪络电压值会有差异，一般来说，采用恒压升降法所得的 50%耐受电压值最小，平均最低闪络电压法次之，平均闪络电压法最大。 JB/T 120652014 7 附 录 C （资料性附录） 气压影响特征指数取值 表 C.1 和表 C.2 中的 n 值是国内外现有人工气候室进行高海拔覆
20、冰试验得到的数据的统计平均值。 表 C.1 交流下 n 值选取 污 秽 等 级 覆冰程度 b 级及以下 c级 d级及以上 轻覆冰 0.60 0.55 0.50 中覆冰 0.55 0.50 0.45 重覆冰 0.50 0.45 0.40 表 C.2 直流下 n 值选取 污 秽 等 级 覆冰程度 b 级及以下 c级 d级及以上 轻覆冰 0.55 0.50 0.45 中覆冰 0.50 0.45 0.40 重覆冰 0.45 0.40 0.35 注 ：在表 C.1、表 C.2 中，轻覆冰指等值覆冰厚度 10 mm 及以下，中覆冰指等值覆冰厚度为（ 10 20） mm 之间，重覆冰指等值覆冰厚度 20 mm 及以上。 JB/T120652014中 华 人 民 共 和 国 机械行业标准 高海拔覆冰地区盘形悬式绝缘子 片数选择导则 JB/T 120652014 * 机械工业出版社出版发行 北京市百万庄大街 22 号 邮政编码： 100037 * 210mm 297mm 0.75 印张 19 千字 2014 年 12 月第 1 版第 1 次印刷 定价： 15.00 元 * 书号： 15111 12246 网址： http： / 编辑部电话：（ 010） 88379778 直销中心电话：（ 010） 88379693 封面无防伪标均为盗版 版权专有 侵权必究
