DLT557-2005高压线路绝缘子空气中冲击击穿试验—定义、试验方法和判据

I CS 2 9.0 8 0 . 1 0 备案号:1 5 3 4 4 - 2 0 0 5 DL 中 华 人 民 共 和 国 电 力 行 业 标 准 DL / T 5 5 7一2 0 05 代替D UT 5 5 7 一 1 9 9 4 高压线路绝缘子空气中冲击击穿试验 定义、试验方法和判据 I n s u l a t o r s o f c e r a m i c o r g l a s s m a t e r i a l o v e r h e a d l in e s w it h a n o m i n a l v o l t a g e g r e a t e r t h a n 1 0 0 0 V - i mp u l s e p u n c t u r e t e s t s i n a i r ( I E C 6 1 2 1 1 : 2 0 0 2 MO D) 2 0 0 5 - 0 2 - 1 4发布2 0 0 5 - 0 6 - 0 1实施 中华人民共和国国家发展和改革委员会发 布 DL / T 5 5 7一2 0 0 5 目次 前言 价 二， . ，一 ， ， 一 ， ， . . ， . . ， . . . . H 1 范围 卜 价 ， - 卜 . . . . . ， ， . ， . 1 2 规范性引用文件 . 价 . ， . . . ， . ， ， ， . ， . ， ， 二， . . . ， 1 3 术语和定义. .， ， ， ， ， ， . ， 一 ， . . . . . . . . . . - 1 4 试验要求 价， 卜 ， . . 卜 . ， .二， . 卜 . . . 卜一1 4 . 1 一般要求， . . . . . . . . . ， ， . ， . ， ， ，. ， . . . . . . . . . 1 4 .2 试品安装方式 价 ， ， . - . . - . . ，- 1 4 3 试品数量， 价 ， ， 卜 1 价 ， 1 ， ， 1 1 ， 卜 11 1 价 ， 1 ， ， 卜 1 价 一 3 4 .4 试验程序 . . ，二 ， . . . ， . ， . . . . . . . . 3 4 .5 试验电压 卜， ， 卜 . 二， ， .， ， 卜卜 . 3 4 . 6 击穿的判定 ， . . ， . . . ，. 价， ， ， 一， . ， ， . . ， ， . ， ， ， 二 ， . . . . . . . 4 4 .7 接受判据 ， . ， . . . . 4 5 试验电压的产生和测量 . .价 卜 . 卜 价 ， 卜 卜 ， ， 价 卜 . 4 5 . 1 试验用冲击电 压发生器 ， ， ， 二 价 价 一 . . . . . 4 5 . 2 试验电压的测量 ， ， . . . . . . 一 ，. ， ， ， . - -. ， . . .- . . - . . .二 4 附录A( 规范性附录) 盘形悬式绝缘子负 极性雷电冲击U 50的 规定值 ， ， 1 . . . . . 6 附录B ( 资料性附录)本标准部分章条与I E C 6 1 2 1 1 E d . I 章条编号对照. . . . . ，. . 7 附录C ( 资料性附录)本标准条款与】 E C 6 1 2 1 1 E d . 1 技术差异及其原因. . 卜 - . . . . . . . 8 DL / T 5 5 7一 2 0 0 5 o il舀 本 标准 修 改 采 用I E C 6 1 2 1 1 E d . l “ I n s u l a t o r s o f C e r a m i c o r G l a s s f o r O v e r h e a d L i n e w i t h V o lt a g e G r e a t e r T h a n 1 0 0 0 V -I m p u l s e P u n c tu r e T e s t i n g i n A i r “ ( 该标准的最终草案一3 6 B / 2 2 9 / C D V -3 6 B / 2 3 5 / R V C ) ， 是 D L / T 5 5 7 -1 9 9 4 的修订 版， 在原 标准中虽然规定了以 幅值作为 试验的方法和判据， 但由于单片绝缘子的 - U 5 。 难以 确定 ( 与绝对湿度密切相关) ， 在实践中幅值法并未得到推广应用。实际上，大多数试验室仍 采用陡度法进行 试验， 而在陡 度法的试验中存在明显的缺点: 在陡度相近的情况下， 幅值相差可达2 0 % 一 3 0 。 这主要是由 于冲击电 压发生器的内 阻和波前线 性度不同造成的， 而固体绝缘冲击击穿强度主要取 决于施加电 压的幅 值，从而 造成了 考核绝缘子严格程 度的明显差异。 在本标准中， 明确规定以幅值法进 行冲击击穿试验， 以 盘形悬式 绝缘子5 片串的一 U 5 。 除以5 来代表该单片绝缘子的一 U 5 o ， 并在附 录A中 给 出常用盘形悬式绝缘子的一 U 5 。 的规定值。 这样，使幅值法试验具有可操作性， 试验结果具有可比 性。 本标准与I E C 6 1 2 1 1 E d . l “ I n s u l a t o r s o f C e r a m i c o r G l a s s f o r O v e r h e a d L i n e w i t h V o lt a g e G r e a t e r T h a n 1 0 0 0 V -I m p u l s e P u n c t u r e T e s t i n g i n A i r ”的技术差异详见附 录C o 这些差异 用垂直单线 ( ) 在它们所涉及的 条款的 页边空白 处标识。 为便于使用， 本标准还作了以 下编辑性修改: a )“ 本国标准”一词改为 “ 本标准” ; b )用小数点 “ . ”代替作为小数点的 “ ， ，: c ) 删除国际标准的前言; d )删除某些试品布置图，这些试品在国内从未出现过; e )某些章条作了变更，见附录 B o 本标准的附 录A是 规范性附录，附录B和附录C是资料性附录。 本标准由中国电力企业联合会提出。 本标准由电力工业高压试验技术标准化技术委员会负责归口并负责解释。 本标准主要起草单位:中国电力科学研究院。 本标准参加起草单位:西安电瓷研究所、大连电瓷厂、南京电气有限责任公司、自贡塞迪维尔钢化 玻璃绝缘子有限公司、N GK唐 山电瓷有限公司以及苏州电瓷厂等。 本标准主要起草人:王来、魏全才、张继军、董刚、吴斌。 DL / T 5 5 7一 2 0 0 5 高压线路绝缘子空气中冲击击穿试验 定义 、试验方法和判据 ， 范 围 本标准规定了电压高于 1 0 0 0 V线路用瓷和玻璃绝缘子在空气中冲击击穿耐受试验的要求。 本标准适用于盘形悬式绝缘子、针式绝缘子和可击穿型柱式绝缘子。其他形式的B型高压线路绝缘 子也可参照使用。 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。凡是注明日期的引用文件，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。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 G B / T 8 1 3 冲击试验用示波 器和峰值电 压表 G B / T 1 0 0 1 . 1 标称电压高于1 0 0 0 V的 架空 线路绝缘子第1 部分:交流系统用瓷或玻璃绝缘子 元件 一定义、试验方法和判定准则 G B / T 2 9 0 0 . 8 电工术语 绝缘子 G B / T 2 9 0 0 . 1 9 电 工术语高电压试验技术和绝缘配合 G B / T 1 6 8 9 6 . 1 高电 压冲击试验用数字记录仪 第一部分:对数字记录仪的 要求 G B / T 1 6 9 2 7 . 1 高电 压试验技术 第一部分: 一般试验要求 G B / T 1 6 9 2 7 .2 高电 压试验技术 第二部分: 测量系统 3 术语和定义 3 . 1 冲击击穿 试验 i m p u l s e p u n c t u re t e s t 检验绝缘子在空气中耐受一定幅值和次数的冲击电压的能力。 试验中绝缘子若仅发生表面闪络而不 发生绝缘件的击穿或损坏，则认为绝缘子通过了冲击击穿耐受试验。 3 . 2 试验电 压 t e s t v o l t a g e 在绝缘子上由冲击闪络电压决定的实际电压峰值。 3 . 3 冲击击穿电 压 i m p u l s e p u n ct u re v o l t a g e 按本标准规定的绝缘子应能耐受的峰值电压。 4 试验要求 4 . 1 一般要求 除非另有规定，试验均应按G B / T 1 6 9 2 7 . 1 2. G B / T 1 0 0 1 . 1 和G B / T 8 1 3 进行。试验前，试品应擦 拭干净，并与环境处于热平衡状态;还应进行 I N工频火花试验。 4 . 2 试品安装方式 4 . 2 . 1 盘形悬式绝缘子 1 DL l T 5 5 7 一 2 0 0 5 盘形悬式绝缘子的 铁帽朝下， 置于一块尺寸不小于2 倍绝缘子直径的 接地金属板上， 从接地金属 板 到绝缘子伞裙的距离应尽量小，但应防止伞裙至平板之间的直接闪络。在钢脚端应安装一个相应的标准 碗头，以 避免钢脚周围水泥胶装区的电 场强 度过分集中。 铁帽与接地金属板间可有两种安装方式， 如图 l a ) , b ) 所示。分压器和冲击发生器的引线应与球状碗头的上 端相连接，并注意避免引线和伞盘之间的 空气间隙放电。槽形绝缘子可用类似的安装方式 冲 击 电 压 圣 生G分 E N D 冲 击 电 压 发生 器 G 砚 冲 4 5 0 金属 板 a )安装方式一b )安装方式二 图 1 盘形悬式绝缘子的安装 4 . 2 . 2 针式和 B型线路柱式绝缘子 针式绝缘子应安装在同一个水平、平直光滑的接地横担上，横担可用金属管或铁构件制成，直接放 置在地面。 横担宽度b 应不小于7 6 m m且不大于1 5 2 m m ， 长度1 应不小于绝缘子结构高度h 的2 倍 ( 包 括钢脚在内) 。根据针式绝缘子的种类，在支持横担上的安装方式有: a ) 绝缘件与横担不直接接触的绝缘子， 试品 应垂直、同轴安装在一直径为2 5 m m 的 钢脚上。 钢脚 长度应选择为:从绝缘子上电极和金属附件到横担的最短千弧距离应比到钢脚的最短干弧距离 大2 5 %-5 0 %。若绝缘件和钢脚是固定胶装的， 则用原 钢脚的安装方式， 如图2 a ) 所示。 b ) 绝缘件与横担直接接触的绝缘子， 将绝缘子直 接安 装在横担上，如图2 b ) 所示。 c ) B型线路柱式绝缘子，应安装在一个水平接地的槽形金属结构中心的 正上方， 如图3所示。 金 属结构的宽度等于试品 底部的 直径，长度不小于试品 高度的2 倍。 对于顶部无金属线夹的 针式和线路柱式绝缘子， 可将一圆 形金属弹簧放入侧线槽中。 在顶部安装一 块与侧线槽中弹簧接触良好的板条 ( 或顶部有线槽时，则应嵌入顶部线槽) 。这个接线板上应有两个端 子， 一个用于连 接发生器回 路， 另一个接分压器系统。如果针式绝缘子和线路柱式绝缘子装有线夹，冲 击电压发生器和分压器的引线必须装在线夹上，如图3 a ) . b )所示。 试品 和分压器之间的 接地回 线应采用金属平板， 也可采用 1 5 0 m m -2 0 0 m m宽的铜带， 这种铜带也 可作为其他部位的接地回线。 冲 击电 压发生器 G 分 压 器D a )针式绝缘子的安装方式一 b )针式绝缘子的安装方式二 图2 针式绝缘子的安装 DL / T 5 5 7一 2 0 0 5 冲击电 压发生 器c 分压 器 D 冲击电 压发生 器G a ) B型线路柱式绝缘子的安装方式一b ) B型线路柱式绝缘子的安装方式二 图3 B型线路柱式绝缘子的安装 4 . 3 试品数量 除相关产品 标准已有明 确规定或供需 双方另有约定外， 试品 数量按下面要求选取: a ) 型式试验:1 0 只; b )抽 样试验: 按产品 标准抽样数量。 4 . 4 试验程序 盘形悬式绝缘子 先施加正极性冲击5 次， 后施加负极性冲击5 次， 随后再施加正极性冲击5 次和负 极性 冲击5 次。 相邻两次冲击的间隔时间 为 l m i n -n u n . 针式和可击穿型线路柱式绝缘子先施加负极性冲击5 次， 后施加正极性冲击5 次， 随后再施加负极 性冲 击5 次和正极性冲击5 次。相邻两次冲击的间隔时间为l m i n 2 m i n , 在冲击击穿试验中， 若有1 次电压低于规定值的 允许范围， 应补充 1 次 冲击; 若有 1 次电压高于规 定值的允许范围，试验可继续进行。 在冲击击穿试验中， 若有1 次以上的冲 击电压超过规定值允许范围， 试验应停 止。 在试验电 压调整 后在新的样品上重新进行试验。 试验中应记录每次冲击电压的幅值。 45 试验电压 4 . 5 . 1 试验电压的幅值 试验中，为通用起见， 试验电 压以标么 值 ( p .u) 来表示，即 试验电压与单只绝缘子 U 5 。 的比 值。 铸。 为在标准大气条件和规定安装方式下绝缘子的雷电冲击5 0 % 闪络电 压， 如图4 所示。由 于冲击击穿 电压是绝缘子的一 个规定特性，试验电 压应不小于表 1 规定的 标么 值，并允许有+ 1 0 %的幅值偏差， 或 按供需双方的 约定 值进行。盘形悬式绝缘子的 一 姚。 可按附录A选取，当附录A未能涵盖某些绝缘子几 何尺寸时，可通过试验确定其 U 5 0 - 表 1 试验电压的要求 绝缘子类型试验电压标么值 盘形悬式绝缘子2 名 针式绝缘子2 .0 柱式绝缘子 2 . 3 一般情况下，盘形悬式绝缘子的 U 5 。 以负 极性来代表，其他类型绝 缘子以正、负极性 者来代表。冲击击穿试验的试验电压不作气象修正。 4 . 5 . 2 绝缘子U se确定 5 0 %放电电压 U 5 0 M H z ; 数字记录仪 ( 数字示波器) : 对应位数N - 1 8 b i t ， 采样率f s - 1 5 0 0 M S / s ,频宽f $ - I 1 0 0 M H z a 5 . 2 . 2 抗干扰措施 冲击电 压击穿试验波前时间较短， 试品闪 络时将产生较强烈的电磁干扰 ( 空间 干扰和共模干扰) ， 测量系统应有较完善的抗干扰措施，这对高灵敏度示波器尤为重要。采取的主要措施有:安装电源滤波 器、隔离变压器、屏蔽室以及抑制共模干扰的双层屏蔽电缆等。图6是一个抗干扰措施较为完善的测量 系统。 s 厂 一 一 一 一 一 一 一 一 门 厂 r 一一气 ll 广一一 勺 T Ic M门 一 分压器;C 一双屏蔽电缆:T -隔离变压器;5 一屏蔽室;F -滤波器: 集中接地极; W一金属板连接线: M-测量仪器; R , . R 2高、 低压臂电阻; 凡、 R a 电 缆首、 末端匹配电阻 图 6 测量系统抗干扰综合措施的示意图 5 . 2 . 3 共模 干扰试验 在绝缘子冲击击穿耐受试验时，在分 压器端将测量电缆的芯皮短路 ( 接地状态不变) ，这时测得的 干扰信号应不大于试验电压峰值的1 %a DL / T 5 5 7一 2 0 0 5 附录A ( 规范性附录) 盘形悬式绝缘子负极性雷电 冲击U 5 o 的 规定值 盘形悬式绝缘子负 极性雷电冲击铸。 的规定值见表A . l o 表A . 1 盘形悬式绝缘子负极性雷电冲击U S 。 的 规定值 序号产品类型 产品规格结构高度 Hx公称盘径D n 、1 ，1 U 50( 推荐值) k V 1 普通型和钟罩型 1 4 6 X 2 5 51 0 0 1 4 6 X 3 2 01 1 0 巧 5 X2 8 01 1 0 1 5 5 X 3 2 01 1 5 1 7 0 x 2 8 01 2 0 1 70火 3 2 01 2 0 1 9 5 x 3 2 01 3 0 1 9 5 x 4 0 01 3 5 2 0 5 x 3 6 01 3 5 2 4 0 X 38 0 1 4 5 2 双伞型和三伞型 1 4 6 X 2 5 5 1 0 5 1 5 5 X 3 2 5 1 1 5 1 7 0 X 3 3 01 2 5 1 9 5 x 3 6 01 3 0 1 9 5 x 4 0 01 3 5 DL / T 5 5 7一 2 0 0 5 附录B ( 资料性附录) 本标准部分章条与 I E C 6 1 2 1 1 E d . 1 章条编号对照 本标准部分章条与I E C 6 1 2 1 1 E d . 1 章条编号对照见表B . I . 表B . 1 本标准部分章条与 E E C 6 1 2 1 1 E d . 1 章条编号对照 本标准部分章条编号I E C 6 1 2 1 1 E d . I 章条编号 3 .3( 新增) 45 4 . 15 . 1 4 . 2 5 . 2 4 . 3 . 5 . 3 4 .45 . 6 4 . 55 . 5 4 . 65 . 7 4 . 7 5 .8 5 之 注 5 .4和 A n n e x B 5 .2 . 2( 新增) 5 .2 . 3( 新增) 附录 A ( 新增) DL/ T 5