GB8287.1-1998高压支柱瓷绝缘子第1部分：技术条件.pdf

中华人民共和国国家标准高压支柱瓷绝缘子 GB 8287.11998 第1部分：技术条件 neq IEC 168：1994代替GB 8287.187High voltage post insulators of ceramic materialPart 1：Technical specification国家质量技术监督局1998-08-24批准 前 言 本标准非等效采用IEC 168：1994标称电压高于10O0V的系统用户内和户外支柱瓷或玻璃绝缘子的试验。 本次修订按IEC 168在型式试验中引入了电气上等同和机械上等同的规定，还引入了IEC 168的一些其他规定。“产品的额定电压值”改为“采用电气设备的最高电压值”。型式试验试品数量比GB 8287.187中规定的减少，但多于IEC 168的规定。尺寸检查(除高度外)由逐个试验改为抽样试验。增加了对产品外绝缘污秽等级的要求和环境条件的规定。新引用了一些标准。 本标准从生效之日起，代替GB 8287.187。 本标准的附录A是提示的附录。 本标准由机械工业部提出。 本标准由西安电瓷研究所归口。 本标准委托西安电瓷研究所负责解释。 本标准起草单位：西安电瓷研究所。 本标淮主要起草人：李大楠、丘志贤。中华人民共和国国家标准高压支柱瓷绝缘子 GB 8287.11998 第1部分：技术条件 neq IEC 168：1994代替GB 8287.187High voltage post insulators of ceramic materialPart 1：Technical specification国家质量技术监督局1998-08-24批准 1999-09-01实施1 总则1.1 范围 本标准适用于标称电压高于1000V、频率不超过100Hz的交流系统中运行的电力设备和装置上的户内和户外支柱瓷绝缘子。 注：本标准中的户内支柱绝缘子不适用于户内凝露条件下。在那种条件下可使用户外支柱绝缘子或特殊的户内支柱绝缘子。 本标准不包括为特定运行条件下选取支柱绝缘子所涉及的一些要求。 本标准可作为直流系统用支柱绝缘子的参考标准。 注：GB 8287.2规定了支柱绝缘子的尺寸与特性。1.2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB 1561993 标准电压(neq IEC 38：1983) GB/T 1971981 普通螺纹公差与配合 GB 311.11997 高压输变电设备的绝缘配合(neq IEC 71-1：1993) GB/T 4941998 建筑石油沥青(eqv ASTMD 312：1995) GB 7721987 高压绝缘子瓷件技术条件(neq IEC 233：1974；IEC 168：1979) GB/T 775.11987 绝缘子试验方法第1部分：一般试验方法 GB/T 775.21987 绝缘子试验方法第2部分：电气试验方法 GB/T 775.31987 绝缘子试验方法第3部分：机械试验方法 GB/T 18001979 公差与配合总论标准公差与基本偏差 GB/T 2900.81995 电工术语绝缘子(neq IEC：471) GB/T 4585.11984 交流系统用高压绝缘子人工污秽试验方法盐雾法(idt IEC 507：1975的部分) GB/T 4585.21991 交流系统用高压绝缘子人工污秽试验方法固体层法(eqv IEC 507：1975的部分) GB/T 55821993 高压电力设备外绝缘污秽等级(neq IEC 507：1991；IEC 815 1986 GB/T 8287.21987 高压支柱瓷绝缘子第2部分：尺寸与特性(neq IEC 273：1979) GB/T 8411.11987 电瓷材料第一部分定义、分类和性能(neq IEC 672-1：1980；IEC 672-3：1984) GB 127441991 耐污型户外棒形支柱瓷绝缘于(neq IEC 168：1988；IEC 273：1979) GB/T 16927.11997 高电压试验技术第一部分一般试验要求(eqv IEC：60-1：1989) JB 33841983 高压绝缘子抽样方案 JB 35671984 高压绝缘子无线电干扰试验方法 JB 43071986 绝缘子胶装用水泥胶含剂技术条件 JB 58891991 绝缘子用有色金属铸件技术条件 JB 58911991 绝缘子用黑色金属铸件技术条件 JB/T 8177一1995 绝缘子金属附件热镀锌层通用技术条件 JB/Z 941989 绝缘子产品包装 JB/Z 2621986 超声波探测瓷件内部缺陷 ZBG 510291987 L016 沥青清漆1.3 定义 除以下定义外，本标准采用的术语符合GB/T2900.8。1.3.1绝缘子 本标准中所使用的术语“绝缘子”或“支柱绝缘子”是指完整的装有金属附件的胶装好的支柱瓷绝缘子或支柱瓷绝缘子元件。1.3.2规定特性 是指电压、机械负荷的值或是标准中规定的其他特性值，也可以是由供需双方协议的任何其他特性值。2 绝缘子的结构、材料和规定特性2.1 绝缘子的结构 绝缘子的结构可划分为以下几种类型：a) 实心圆柱形支柱绝缘子，它具有外胶装金属附件，属A型绝缘子(见图1)； 注：实心圆住形支柱绝缘子也称“棒形支住绝缘子”。b) 具有联合胶装或外胶装金属附件的内部有空腔的圆柱形支柱绝缘子，它的每个元件上都具有一个整体烧成的内部瓷隔板，属B型绝缘子(见图2)；c) 具有内胶装或联合胶装金属附件的A型圆柱形支柱绝缘子(见图3)；d) 具有内胶装或联合胶装金属附件的B型圆柱形支柱绝缘子(见图4)；e) 针式支柱绝缘子，属B型绝缘子(见图5)。注：术语“圆柱形绝缘子”也包括截锥形绝缘子。2.2 绝缘子的材料 绝缘子瓷件材料应符合GB 8411.1的规定。绝缘子的金属附件应符合JB 5889或JB 5891的规定。绝缘子的水泥胶合剂应符合JB 4307的规定。瓷件和附件与水泥胶合剂接触部分表面均匀涂敷的沥青清漆或沥青缓冲层，应符合ZB G51 029或GB/T 494的规定。 注：沥青应加溶剂配制后使用，强度要求较高的绝缘子宜使用沥青清漆。2.3 绝缘子的规定特性 由下列值表示一个宪整的支柱绝缘子的特性：a) 额定电压；b) 标准雷电冲击干耐受电压；c) 标准操作冲击湿耐受电压(仅对额定电压363kV及以上的户外绝缘子)；d) 规定的工频干耐受电压(仅对户内绝缘子)；c) 规定的工频湿耐受电压(仅对户外绝缘子)；f) 规定的工频击穿电压(仅对2.1中规定结构类型d)和e)的绝缘子)；g) 规定的人工污秽耐受特性(仅对污秽等级、级的户外绝缘子)；h) 额定机械破坏负荷；i) 规定的重要尺寸(包括爬电距离)。 当需方和供方有协议，也可包括以下值： 1)负荷下的偏移； 2)无线电干扰特性。3 技术要求 绝缘子应按本标准以及规定程序批准的技术条件和图样制造。3.1 尺寸和形位偏差 尺寸特性规定如下：高度；绝缘件的最大公称直径；最小公称爬电距离；安装结构；公差。 绝缘子的尺寸应按图样的规定检查。应特别注意影响互换性的尺寸。3.1.1一般要求 除供需双方另有协议，没有规定专门公差的尺寸允许偏差为：当d300时，(0.04d+1.5)mm；当d300时，(0.025d+6)mm。 其中d为被检查的尺寸，以mm计。3.1.2爬电距离公差 爬电距离应符合下列公差：当爬电距离以公称值，包括最小公称值规定时： 级：(0.04d+1.5)mm；级：负偏差为-(0.04d+1.5)mm，正偏差不作规定。当爬电距离以最小值规定时，应没有负偏差，并且正偏差应为：级：2(0.04d+1.5)mm；级：正偏差不作规定。3.1.3其他公差a) 绝缘子高度(h)的允许偏差为：当h1220mm时，级：1mm，级：2mm；当h1220mm时，(1.5+0.001h)mm，(h以mm计)。b) 绝缘子元件的轴线直线度和上下附件端面平行度、上下实装孔中心圆轴线间最大偏移、上下安装孔角度偏移的允许公差值如下(h为元件高度)： 轴线直线度(1.5+0.008h)mm，(h以mm计)。 上、下附件端面平行度当h1m时，级：0.5mm，级：1mm；当h1m时，级：0.5hmm，级：(0.5+h)mm，(h以m计)。 上、下安装孔中心圆轴线间最大偏移2(1+h)mm，(h以m计)。 上、下安装孔角度偏移一1(顺时针或逆时针方向)。3.1.4安装结构 安装螺孔中心距偏差不应超过0.5mm。 安装光孔中心距偏差不应超过1mm。 安装螺孔偏差按GB/T197中等精度。 安装光孔偏差按GB/T1800中的“H16级”。 螺孔的螺纹有效长度不应小于公称螺纹直径。3.2 绝缘子的电压等级和耐受电压 支柱绝缘子的额定电压应符合下列等级： 7.2，12，24，40.5，72.5，126，252，363，550kV。 支柱绝缘子的耐受电压应符合GB 311.1。额定电压40.5kV及以下的B型绝缘子的工频击穿电应不应低于工频干耐受电压的1.75倍。装置地点海拔在1000m及以下、环境温度在-40+40范围内的绝缘子其耐受电压值列于表1。表1 支柱绝缘子电气特性表额定电压kV相应的系统标称电压kV工频电压kV(有效值)不小于标准雷电冲击耐受电压kV(峰值)不小于标准操作冲击湿耐受压kV(峰值)不小于干耐受1min湿耐受1min击穿7.26322356601210423074752420685011912540.5351008017518572.566165140325126110265185450252220495395950363330*1175950550500*16751240注1 支柱绝缘子的额定电压值是按GB156中规定的设备最高电压值选定的。2 工频击穿电压仅对额定电压40.5kV及以下的B型绝缘子进行。3 工频和操作冲击湿耐受试验仅对外绝缘子进行。* 此电压等级湿耐受值应由供需双方协定。3.3 绝缘子机械强度等级 绝缘子机械强度等级是按规定的弯曲破坏负荷值确定的。机械强度标准值如下：a) 户内支柱绝缘子 2.4，8，16，25kN。b) 户外棒形支柱绝缘子 2.4，6.8，10，12.5，16.20，25，31.5，40kN。c) 户外针式支柱绝缘子 3.75，5，10，20kN。 机械强度标准值是按支柱绝缘子直立安装、负荷水平施加于其顶部进行弯曲试验时的最小破坏负荷规定的。 可以规定施加在支柱绝缘子顶部以上x(mm)处的破坏负荷Px，此负荷需由供需双方协议。对于户内支柱绝缘子，规定了P50(x=50mm)的值。 拉伸或压缩机械强度不作规定。 扭转机械强度只对户外棒形支柱绝缘子有规定。3.4 装置地点海拔和环境温度条件 装置地点海拔一般为1000m及以下。 装置地点环境温度一般为-4O+40。 绝缘子在高原地区或环境温度高于+40时的外绝缘特性应符合GB311.1的规定。3.5 逐个机械试验的要求 对结构类型a)(见2.1)的公称高度h770mm的支柱绝缘子应进行逐个弯曲试验。试验负荷应等于其规定破坏负荷的5O%，负荷应施加到四个相互垂直的方向上，每一方向至少持续3s。 作为胶装好的支柱绝缘子上的逐个弯曲试验，经供需双方协议，可由在胶装前对绝缘子瓷件进行逐个机械试验替代。这时负荷应有足够的幅值以保证沿瓷件长度每一位置所达到的弯曲应力至少等于在规定的最小破坏负荷时该位置处应力的70%，且不应超过瓷材料设计应力的100%。注：未胶装的瓷件的逐个机械试验的适宜方法见附录A(提示的附录)。3.6 逐个电气试验要求 对结构类型d)和e)(见2.1)的绝缘子应进行逐个工频或高频火花电压试验。工频火花电试验应持续5min，高频火花电压试验应持续3s。 注：对针式支柱绝缘子，经供需双方协议，可用装配前在瓷件上的试验来代替装配后绝缘子上的试验。 对结构类型b)(见2.1)的绝缘子应对其在装配前的瓷件上进行逐个工频火花电压试验，试验应持续5min。3.7 户外绝缘子的外绝缘污秽等级 户外绝缘子的外绝缘污秽等级、各级外绝缘人工污秽耐受值和爬电比距应符合GB/T 5582的规定。3.8 绝缘子的瓷件要求 绝缘子的瓷件应符合GB 772的规定。 注：打击试验推荐为支柱绝缘子瓷件的一种有效的逐个试验方法，其试验方法由企业自行确定。3.9 温度循环试验 绝缘子应按GB/T 775.1的规定经受温度循环试验而不损伤。热水与冷水的温差为50K，循环3次。3.10 绝缘子附件热镀锌 绝缘子黑色金属附件的热镀锌层应符合JB/T 81771995的规定。3.11 售后服务 自交货之日(即制造厂发出提货通知之日)起二年内，在遵守本标准和按规定程序所批准的运输、保管、安装和运行规定的条件下，如果用户发现有产品不符合本标准规定，制造厂必须无偿给予更换。4 试验分类、抽样规则和抽样程序4.1 试验分类 绝缘子的试验分为以下三类：4.1.1型式试验 型式试验用来检验一种绝缘子的主要设计特性。型式试验对一种新设计的绝缘子仅进行一次，以后若其结构、材料或工艺改变时才重复进行。当改变仅影响某些特性时，则仅重复与这些特性有关的试验。若某种绝缘子已通过了型式试验，并且具有有效的试验报告证书(这种绝缘子称为已试绝缘子)，而另一种新设计的绝缘子与之相比在机械设计上等同或在电气设计上等同的话，则不必再进行机械型式试验或电气型式试验，但对供需双方另有协议的除外。机械设计上等同的规定见4.2.3，电气设计上等同的规定见4.2.2，人工污秽耐受特性等同的规定见GB 12744。 型式试验的机械试验报告证书10年内有效；型式试验的电气试验报告证书永久有效。4.1.2抽样试验 抽样试验用来检验绝缘子因制造过程和材料性能而变化的特性。 抽样试验用作验收试验，应在已符合逐个试验要求的绝缘子批中随机抽取的绝缘子上进行。4.1.3逐个试验 逐个试验用来剔除有缺陷的产品，试验是在制造过程中进行的。该试验对每个绝缘子都进行。4.2 型式试验的要求4.2.1试品的选取 型式试验时对每一种破坏性试验项目选取的试品数为3个，试品应先经受抽样试验和逐个试验(与型式试验重复的项目仅做一次)并符合要求。在型式试验中性能受到影响的绝缘子不应提交使用。注：在型式试验前应先检验型式试验用支柱绝缘子的有关尺寸。可以使用尺寸超出图纸或本标准规定公差的绝缘子进行型式试验，但要考虑其不应影响试验结果。釉面上的缺陷面积超过允许值的绝缘子也可用于型式试验。4.2.2电气型式试验 电气型式试验项目应符合表4规定。已试绝缘子电气型式试验得到的结果可以代表与其在“电气设计上等同”的所有支柱绝缘子。“电气设计上等同”的支柱绝缘子是指其所用材料和工艺过程与已试绝缘子相同，并且与已试绝缘子相比同时具有下列特性的支柱绝缘子：a) 电弧距离相同或较大；b) 公称杆径相同或较小；c) 金属附件的数量和位置相同；d) 公称伞间距相同，相差为5%；e) 公称伞伸出相同，相差为10%；f) 伞形相同。注：1 “电气没计上等同”的情况通常出现在“户外棒形支柱绝缘子”上，而不容易出现在其他 支柱绝缘子上，特别是针式支柱绝缘子上。 2 应考虑金属附件的形状和尺寸对“电气设计上等同”的影响。4.2.3机械破坏负荷型式试验 通常对所有类型的支柱绝缘子进行弯曲破坏负荷试验。当有要求时，拉伸、扭转、压缩试验也可作为型式试验。户外棒形支柱绝缘子除进行弯曲破坏负荷试验外，还要进行扭转试验。 已试绝缘子机械破坏负荷型式试验得到的结果可以代表与其在“机械设计上等同”的所有支柱绝缘子。“机械设计上等同”的支柱绝缘子是采用与已试绝缘子相同材料和相同工艺制造过程在同一制造厂生产的且与已试绝缘子相比同时具有下列特性的支柱绝缘子：a) 公称杆径相同；b) 瓷件与金属附件的连接结构相同；c) 金属附件与瓷件连接部位的形状和尺寸相同；d) 公称高度相差不超过20%。注:1 由于影响支柱绝缘子强度的所有这些因素(材料、制造过程及尺寸)对“机械设计上等同” 是同样的，因而“机械设计上等同”的绝缘于弯矩强度值(P0h)、拉伸强度值及扭转强度 值与其应是相同的。 2 当应用“机械设计上等同”时，应考虑高度不同对支柱绝缘子压缩强度的影响。 3 在确定“机械设计上等同”时，应考虑伞伸出、伞间距和伞形明显变化造成的影响。4.3 抽样试验的规则和程序 绝缘子应按批进行抽样试验。 抽样试验应按JB 3384进行。应从逐个试验合格的绝缘子批中抽样，需方有权抽样。在抽样试验中性能受到影响的绝缘子不应提交使用。 样本容量按表2规定。根据绝缘子试验要求分组抽样。每一组样本容量为n1，适用于有弯曲要求的试验；第二组样本容量为n2，适用于有扭转要求的试验；第三组样本容量为n3，适用于有工频击穿试验要求的试验。表2 第一次抽样样本容量数值表批量N样本容量第一组n1第二组n2第三组n3151111625211265022251500322501120053312012000545 抽样试验按计件二次试验程序进行。但机械破坏试验项目其试品数若大于或等于3，则该项试验按JB338483中AQL=2.5%的计量二次试验程序进行，其判断常数摘于表3。表3 计量抽样判断常数样本容量计量抽样判断常数n1或n22n1或2n2K1K2K3361.300.9251.28481.391.021.365101.471.081.41 抽样试验中如仅有一个试品不符合该抽样组的任何一项要求(计量检查如判为重复试验，则算作有一个绝缘子不符合要求)，则应在同一批中抽取第一次样本容量两倍数量的绝缘子进行重复试验。更复试验应包括不合格的那项试验及在该项试验以前的并对该项试验有影响的项目。重复试验如仍有任何一项不合格，则认为该批不合格。 第一次抽样试验中如有2个或以上的试品不符合表5中任何一项要求，或某抽样组计量检查中、第一次抽样时即被判断为拒收，则认为该批不合格。 如果仅仅是尺寸检查不合格，则允许逐个精选。5 试验方法 绝缘子的型式试验、抽样试验和逐个试验的项目见表4、表5和表6。5.1 尺寸和外观检查的方法 尺寸和外观检查的方法按GB/T 775.1。5.2 机械试验方法 绝缘子的机械试验方法按GB/T 775.3。5.3 电气试验方法a) 试验的大气条件(包括大气条件修正)和湿试验条件按GB/T 16927.1。b) 额定电压等于或高于363kV的绝缘子进行电气试验时，绝缘子应垂直安装在一个直立的接地金属支座上。金属支座的顶部最好是一个正方形安装面，边的宽度应为绝缘子底部金属附件直径的一倍与二倍之间。圆形和矩形安装面也可以使用，但其尺寸应在上述正方形安装面之内。为保证支座形状不影响试验结果，支座高度的50%以上部分不应超出安装面的垂直投影部分。c) 结构类型为d)和e)(见2.1)的绝缘子逐个工频火花电压试验按GB 775.2。逐个高频火花电压试验时，高频电压应是适当衰减的交流电压，频率应在100kHz到500kHz之间，试验电压应至少连续施加3s且应足够高以产生连续的火花放电，然后应对绝缘子施加持续2min的工频电压或使用其他适当的方法以检查出击穿的绝缘子。击穿的绝缘子应剔除。d) 带空腔的圆柱形支柱绝缘子(见2.1结构类型b)的逐个电气试验，应在装配前的瓷件上进行。试验时应在空腔内放置电极与瓷件上的瓷隔板部分接触。在瓷件上的工频火花电压试验至少应为5min，试验中击穿的瓷件应剔除。5.4 人工污秽试验方法 绝缘子的人工污秽试验方法应按GB/T 4585.1或GB/T 4585.2。5.5 其他试验方法 孔隙性试验和温度循环试验的方法应按GB/T 775.1。镀锌层的试验方法应按JB/T 81771995。超声波探伤试验方法应按JB/Z 262。6 绝缘子的试验项目6.1 型式试验项目 型式试验项目按表4规定。表4 型式试验项目序号试验名称试验依据试验方法户内支柱绝缘子户外支柱绝缘子1雷电冲击干耐受电压试验本标准第3.2条本标准第5.3条2操作冲击湿耐受电压试验本标准第3.2条本标准第5.3条3工频干耐受电压试验本标准第3.2条本标准第5.3条4工频湿耐受电压试验本标准第3.2条本标准第5.3条5人工污秽耐受试验本标准第3.7条本标准第5.4条6机械破坏负荷试验本标准第3.3条本标准第5.2条注：1 符合“”表示进行本项试验，符号“一”表示不进行本项试验。 2 操作冲击击湿耐受电压试验仅适用于额定电压为363kV及以上的户外支柱绝缘子。 3 人工污秽耐受试验仅对污秽等级、级的产品进行，试验后应提供实测数据。 电气型式试验仅对一只试品进行，但人工污秽耐受试验可根据试验条件对一只或若干只试品进行。 三只试品用来进行一种机械破坏负试验(如弯曲)，若要进行两种机械破坏负荷试验，则需再选取同样数量的试品进行试验，但再选取的绝缘子仅进行该机械破坏负荷试验即可。试验时，即使只有一只绝缘子不符合本表任何一项要求，型式试验也不合格。 当供需双方有协议时，也可以进行下列试验：负荷下的偏移试验(试验方法按GB/T 775.3)。无线电干扰试验(试验方法按JB 3567)。6.2 抽样试验项目 抽样试验项目按表5规定。表5 抽样试验项目序号试验名称试验依据试验方法在2.1中定义的结构类型a)b)c)d)e)1尺寸检查本标准第3.1条本标准第5.1条2镀锌层试验本标准第3.10条本标准第5.5条3温度循环试验本标准第3.9条本标准第5.5条4机械破坏负荷试验本标准第3.3条本标准第5.2条5击穿试验本标准第3.2条本标准第5.3条6孔隙性试验本标准第3.8条本标准第5.5条注：1 同表4注1 2 镀锌层试验仅对有镀锌层的绝缘子进行。需要时，也允许在所使用的同一批附件中单独抽 取附件进行试验。 表5中，结构类型为a)、b)和c)的产品按第4.3.1抽出第一组试品(n1)进行试验；结构类型为d)、e)的产品按第4.3.1条抽出第一组和第三组两组试品，每一组试品(n1)按序号1、2、3、4、6进行试验，第三组试品(n3)按表中序号1、3、5进行试验。 一组试品(如第一组)只能用来进行一种破坏负荷试验(如弯曲)，若要进行两种破坏负荷试验(弯曲和扭转)，则应再选取一组(第二组)试品(n2)进行序号1、3、4(序号4为扭转破坏负荷)的试验。6.3 逐个试验项日 逐个试验的项目按表6规定。表6 逐个试验项目序号试验名称试验依据试验方法在2.1中定义的结构类型a)b)c)d)e)1外观检查本标准第3.8条本标准第5.1条2高度检查本标准第3.1.3条本标准第5.1条3超声波探伤试验本标准第3.8条本标准第5.5条YY4逐个弯曲试验本标准第3.5条本标准第5.2条5逐个电气试验本标准第3.6条本标准第5.3条Y注：1 同表4注1