交流输电线路绝缘子串分布电场带电检测装置编辑说明

行业标准《交流输电线路绝缘子串分布电场带电检测装置》

编制说明

一、工作简况

（一）任务来源

本文件是根据《国家能源局综合司关于下达2020年能源领域行业标

准制修订计划及外文版翻译计划的通知》(国能综通科技[2020]106号)要

求进行制定的。

（二）工作过程

1、2020年10-11月，全国带电作业标准化技术委员会组织标委会委

员以及电力系统从事带电作业的相关技术人员，对标准的内容、适用范围

等问题进行了研讨，确定了标准编写方案，并成立本标准的编写小组；

2、2021年1月，组织召开标准项目启动会,讨论确定了标准的主体

结构和主要内容，并对下一步工作进行了安排。

3、2021年2-12月，编写组进一步开展绝缘子串分布电场带电检测

试验、绝缘子劣化分析方法研究和标准的编制工作，形成标准初稿。

4、2022年4月，全国带电作业标准化技术委员会组织召开标准初稿

审查会，审查讨论标准编写提纲及主要内容，形成编写意见，制定编写工

作计划。

5、2021年5-6月，根据专家意见对初稿进一步进行修改完善，完成

了征求意见稿及编制说明等材料。

6、2021年7月-9月，起草组通过邮件形式征集了国家电网公司、南

方电网公司以及电力行业相关生产制造企业共49家单位带电作业专家对

标准征求意见稿的意见和建议，秘书处在全国范围内征求标准修改意见，

征求意见单位涵盖了国内涉及带电作业的相关方；秘书处同时在中电联官

方网站征求意见平台面向全国范围公开征求意见，征求意见具有广泛性。

（三）主要参加单位及负责事项

1、中国电力科学研究院有限公司负责标准的牵头编制及整体编写、

会议讨论、意见征集、标准校稿等工作；

2、武汉大学负责交流输电线路绝缘子串分布电场带电检测装置的试

验验证、劣化识别方法研究以及标准内容的编制。

二、编制原则和主要内容

（一）标准编制原则

本文件在编制过程中遵循现有相关法律、条例、标准和导则，立足我

国带电作业的实际需求和相关技术领域的发展现状，结合交流输电线路绝

缘子串分布电场带电检测装置的研究及应用情况，紧密结合实际，合理确

定技术要求等标准内容。

编写组首先了解了输电线路绝缘子带电检测技术现状，收集整理了带

电作业、绝缘子带电检测、电场测量等相关要求，深入研究了适用于输电

线路带电作业用的电场检测技术及基于绝缘子表面电场进行劣化分析的

方法，参考国家标准、行业标准中有关绝缘子带电检测的和电场测量的规

范和导则，明确了标准的内容大纲、相关的章节及各部分分支条目及顺序

安排。

（二）标准主要内容

本标准本文件适用于带电检测110～500kV交流输电线路中由同一

型号和材质构成的绝缘子串表面分布电场的装置，对瓷质、玻璃或复合绝

缘子均适用。本标准规定了交流输电线路绝缘子串分布电场带电检测装置

的构成、技术要求、试验方法、检验规则等内容。

本标准共分为8章，第一章是标准的适用范围；第二章是规范性引用

文件；第三章是术语和定义；第四章是构成；第五章是技术要求；第六章

是试验方法；第七章是检验规则；第八章是包装、运输和贮存。

（三）解决的主要问题

本标准主要解决了两个问题：一是交流输电线路绝缘子串分布电场带

电检测装置与现有规程规定的绝缘子带电检测的原理和技术实现方式均

不同，本标准通过对该新型装置的技术要求、试验方法、检验规则、包装、

运输和贮存进行规定，为此类装置的生产及应用提供依据，以保证其生产、

应用的规范性和安全性；二是目前尚未明确提出利用表面电场进行交流输

电线路绝缘子劣化识别的方法，本标准通过提出基于电场的绝缘子劣化判

据，确保通过电场法进行交流输电线路劣化绝缘子的带电检测与识别有据

可依。因此本标准通过规定交流输电线路绝缘子串分布电场带电检测装置

的技术要求、试验方法、检验规则等，将有效规范和促进利用电场法进行

交流输电线路绝缘子带电检测工作的推广和应用。

三、主要试验（或验证）情况

本装置通过测量实际工况下绝缘子串的轴向分布电场，判断瓷质、玻

璃绝缘子串的低、零值状态及复合绝缘子绝缘性能劣化情况，其设计、材

质、技术特性等直接影响到绝缘子带电检测工作的安全和效率。因此，交

流输电线路绝缘子串分布电场带电检测装置需要满足：一是可通过安全、

简便的操作方式，准确地测量绝缘子串表面分布电场，二是利用分布电场

实测数据能够识别绝缘子串中的劣化绝缘子，给出明确的判定结果。为此，

编写组开展了相关试验验证和方法研究工作，主要包括：

（1）试验布置

通过搭建110kV～500kV交流输电线路绝缘子串的模拟运行环境，

开展了分布电场带电检测装置的功能试验、性能试验和劣化识别方法研究，

模拟试验工况如图1所示。

a)110kV绝缘子串模拟工况

b)220kV绝缘子串模拟工况c)500kV绝缘子串模拟工况

图1绝缘子串分布电场带电检测模拟试验现场

（2）主要功能与性能测试

1）分布电场检测：检测仪在手动模式下能实现对空间各个测试点电

场的检测，每次测量完成均会有声音提示；自动模式下两次在同一位置的

测量结果误差均小于5%，在不同工况下各次测得电场数据具有空间一致

性；手持端电场检测精度精确到0.1kV/m。

2）数据传输：检测装置与手持端能够通过无线传输方式进行数据通

信，检测装置与手持端之间能够保证数据稳定传输的距离不小于50m。

3）数据显示：手持端可对采集得到的电场值进行实时显示，能够逐

点绘制绝缘子串表面电场分布曲线。典型工况下的电场测量结果如图2～

4所示，110kV短接中间2片绝缘子的电场测试结果（正反两组测试数据）：

图2110kV测量结果

200kV短接第11片绝缘子的电场测试结果（一组测试数据）：

图3220kV测量结果

500kV短接第15片绝缘子的电场测试结果（一组测试数据）：

图4500kV测量结果

4）绝缘子劣化分析：手持端能够根据电场分布规律对绝缘子串的劣

化状况进行分析，给出疑似劣化绝缘子或劣化区域的提示信息。通过对不

同电压等级、不同工况下分布电场进行测试与分析表明，在测试数据不少

于60组时，劣化绝缘子识别的检出率大于80%，误检率低于15%。

图5劣化分析结果示意图

5）数据存储与管理：用户能通过手持端进行数据保存或删除操作；

能通过手持端查询、删除、导出历史测量数据。

6）响应时间：从检测单元启动电场检测到分析终端显示测点电场值

的时间不超过3s。

7）抗干扰性：在高压环境和各种工况下，手持端与检测仪能够快速

建立稳定的无线通信连接，在50m范围内不会出现通信断开、数据丢包、

延时。

8）自检：检测仪能对电场检测和数据传输功能进行自检，并对自检

结果给出明显指示。

通过对分布电场检测仪进行外观检查、功能试验、电气性能试验、机

械试验、环境试验、标志耐久性试验表明，基于本技术要求设计开发的检

测装置可以满足实际应用需求。

此外，编写组开展了基于电场的劣化绝缘子识别方法研究，通过对大

量正常绝缘子串和不同位置、不同片数劣化绝缘子表面电场的试验数据和

仿真值的分析得到，绝缘子串中非端点区域的绝缘子劣化时表面电场降低、

电场曲线的曲率增大。因此，本标准提出以电场强度和电场曲线曲率为特

征量，确定了交流输电线路绝缘子串中劣化绝缘子的识别判据，并采用检

出率和误检率作为评价识别结果准确率的指标。

图7绝缘子劣化特征分类图

四、标准中涉及专利的情况

本标准不涉及专利、软件著作权等知识产权使用问题。

五、预期达到的社会效益、对产业发展的作用等情况

本标准通过明确交流输电线路绝缘子串分布电场带电检测技术要求

和劣化判定方法，为利用电场法进行线路绝缘子带电检测工作的开展提供

依据和标准，该技术通过提供一种非接触式检测方式能够提高输电线路劣

化绝缘子的检测效率，减小作业强度。通过为输电线路绝缘子状态带电检

测工作提供一种高效可靠的技术手段，对交流输电线路设备及时消缺、提

高设备健康水平，确保电网安全、减少停电时间带来的效益巨大，对社会、

企业的效益是综合的、长期的。

同时，该标准可为相关厂家提供明确的开发依据及试验方法，有助于

提升此类产品的可靠性，促进该技术的推广应用，进一步带动相关检测技

术、操控技术的发展创新。

六、采用国际标准和国外先进标准情况

未检索到国际同类标准，无采标。

七、与现行相关法律、法规、规章及相关标准，特别是强制性标准的协

调性

本标准与相关技术领域的国家现行法律、法规和政策保持一致。

八、重大分歧意见的处理经过和依据

标准编制过程中充分征集了标委会委员和专家意见，所有意见均按照

标准编制程序进行了是否采纳，不存在重大分歧意见。

九、标准性质的建议说明

建议本标准草案通过审查后作为推荐性电力行业标准于发布后六个

月实施。

十、贯彻标准的要求和措施建议

建议标委会定期组织标准的宣贯会议，起草工作组对标准的条文进行

解读宣贯。

十一、废止现行相关标准的建议

无。

十二、其他应予说明的事项

本标准仅针对目前已有的交流输电线路绝缘子分布电场带电检测的

相关情况编制，如今后有新的技术发展，可对此标准进行修订。

建议本标准为推荐性电力行业标准。

编制人员：

2022.6.14

电力行业标准

《交流输电线路绝缘子串分布电场带电检测装置》

编制说明

行业标准《交流输电线路绝缘子串分布电场带电检测装置》

编制说明

一、工作简况

（一）任务来源

本文件是根据《国家能源局综合司关于下达2020年能源领域行业标

准制修订计划及外文版翻译计划的通知》(国能综通科技[2020]106号)要

求进行制定的。

（二）工作过程

1、2020年10-11月，全国带电作业标准化技术委员会组织标委会委

员以及电力系统从事带电作业的相关技术人员，对标准的内容、适用范围

等问题进行了研讨，确定了标准编写方案，并成立本标准的编写小组；

2、2021年1月，组织召开标准项目启动会,讨论确定了标准的主体

结构和主要内容，并对下一步工作进行了安排。

3、2021年2-12月，编写组进一步开展绝缘子串分布电场带电检测

试验、绝缘子劣化分析方法研究和标准的编制工作，形成标准初稿。

4、2022年4月，全国带电作业标准化技术委员会组织召开标准初稿

审查会，审查讨论标准编写提纲及主要内容，形成编写意见，制定编写工

作计划。

5、2021年5-6月，根据专家意见对初稿进一步进行修改完善，完成

了征求意见稿及编制说明等材料。

6、2021年7月-9月，起草组通过邮件形式征集了国家电网公司、南

方电网公司以及电力行业相关生产制造企业共49家单位带电作业专家对

标准征求意见稿的意见和建议，秘书处在全国范围内征求标准修改意见，

征求意见单位涵盖了国内涉及带电作业的相关方；秘书处同时在中电联官

方网站征求意见平台面向全国范围公开征求意见，征求意见具有广泛性。

（三）主要参加单位及负责事项

1、中国电力科学研究院有限公司负责标准的牵头编制及整体编写、

会议讨论、意见征集、标准校稿等工作；

2、武汉大学负责交流输电线路绝缘子串分布电场带电检测装置的试

验验证、劣化识别方法研究以及标准内容的编制。

二、编制原则和主要内容

（一）标准编制原则

本文件在编制过程中遵循现有相关法律、条例、标准和导则，立足我

国带电作业的实际需求和相关技术领域的发展现状，结合交流输电线路绝

缘子串分布电场带电检测装置的研究及应用情况，紧密结合实际，合理确

定技术要求等标准内容。

编写组首先了解了输电线路绝缘子带电检测技术现状，收集整理了带

电作业、绝缘子带电检测、电场测量等相关要求，深入研究了适用于输电

线路带电作业用的电场检测技术及基于绝缘子表面电场进行劣化分析的

方法，参考国家标准、行业标准中有关绝缘子带电检测的和电场测量的规

范和导则，明确了标准的内容大纲、相关的章节及各部分分支条目及顺序

安排。

（二）标准主要内容

本标准本文件适用于带电检测110～500kV交流输电线路中由同一

型号和材质构成的绝缘子串表面分布电场的装置，对瓷质、玻璃或复合绝

缘子均适用。本标准规定了交流输电线路绝缘子串分布电场带电检测装置

的构成、技术要求、试验方法、检验规则等内容。

本标准共分为8章，第一章是标准的适用范围；第二章是规范性引用

文件；第三章是术语和定义；第四章是构成；第五章是技术要求；第六章

是试验方法；第七章是检验规则；第八章是包装、运输和贮存。

（三）解决的主要问题

本标准主要解决了两个问题：一是交流输电线路绝缘子串分布电场带

电检测装置与现有规程规定的绝缘子带电检测的原理和技术实现方式均

不同，本标准通过对该新型装置的技术要求、试验方法、检验规则、包装、

运输和贮存进行规定，为此类装置的生产及应用提供依据，以保证其生产、

应用的规范性和安全性；二是目前尚未明确提出利用表面电场进行交流输

电线路绝缘子劣化识别的方法，本标准通过提出基于电场的绝缘子劣化判

据，确保通过电场法进行交流输电线路劣化绝缘子的带电检测与识别有据

可依。因此本标准通过规定交流输电线路绝缘子串分布电场带电检测装置

的技术要求、试验方法、检验规则等，将有效规范和促进利用电场法进行

交流输电线路绝缘子带电检测工作的推广和应用。

三、主要试验（或验证）情况

本装置通过测量实际工况下绝缘子串的轴向分布电场，判断瓷质、玻

璃绝缘子串的低、零值状态及复合绝缘子绝缘性能劣化情况，其设计、材

质、技术特性等直接影响到绝缘子带电检测工作的安全和效率。因此，交

流输电线路绝缘子串分布电场带电检测装置需要满足：一是可通过安全、

简便的操作方式，准确地测量绝缘子串表面分布电场，二是利用分布电场

实测数据能够识别绝缘子串中的劣化绝缘子，给出明确的判定结果。为此，

编写组开展了相关试验验证和方法研究工作，主要包括：

（1）试验布置

通过搭建110kV～500kV交流输电线路绝缘子串的模拟运行环境，

开展了分布电场带电检测装置的功能试验、性能试验和劣化识别方法研究，

模拟试验工况如图1所示。

a)110kV绝缘子串模拟工况

b)220kV绝缘子串模拟工况c)500kV绝缘子串模拟工况

图1绝缘子串分布电场带电检测模拟试验现场

（2）主要功能与性能测试

1）分布电场检测：检测仪在手动模式下能实现对空间各个测试点电

场的检测，每次测量完成均会有声音提示；自动模式下两次在同一位置的

测量结果误差均小于5%，在不同工况下各次测得电场数据具有空间一致

性；手持端电场检测精度精确到0.1kV/m。

2）数据传输：检测装置与手持端能够通过无线传输方式进行数据通

信，检测装置与手持端之间能够保证数据稳定传输的距离不小于50m。

3）数据显示：手持端可对采集得到的电场值进行实时显示，能够逐

点绘制绝缘子串表面电场分布曲线。典型工况下的电场测量结果如图2～

4所示，110kV短接中间2片绝缘子的电场测试结果（正反两组测试数据）：