IEC 60931-22025 额定电压在1 000 V及以上的交流系统用非自愈型并联电力电容器 第2部分老化试验和破坏试验标准立项发展报告

额定电压在1000V及以上的交流系统用非自愈型并联电力电容器第2部分：老化试验和破坏试验标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Shuntpowercapacitorsofthenon-self-healingtypeforACsystemshavingaratedvoltageuptoandincluding1000V-Part2:Ageingtestanddestructiontest摘要随着现代电力系统对电能质量与运行可靠性要求的持续提升，并联电力电容器作为无功补偿和谐波治理的关键设备，其安全性与耐久性日益受到行业重视。非自愈型并联电力电容器广泛应用于额定电压不超过1000V的交流系统中，其老化特性和破坏行为直接关系到电网设备的运行安全和生命周期管理。国际电工委员会（IEC）于2025年6月26日正式发布IEC60931-2:2025《额定电压在1000V及以上的交流系统用非自愈型并联电力电容器第2部分：老化试验和破坏试验》，该标准为现行有效版本，以英语和法语双语出版，分类号为电力电容器。本报告系统梳理该标准的立项背景、技术框架与核心试验要求，分析其在验证电容器长期运行稳定性、界定失效模式与安全边界等方面的关键作用，并结合IEC标准化体系及国际电力电容器技术发展趋势，探讨该标准对产品设计、质量认证及电网安全运行的指导意义。报告认为，该标准的发布将进一步统一国际社会在非自愈型电容器老化与破坏试验方面的技术规范，对提升产品可靠性、促进国际贸易和技术互认具有重要的推动作用。关键词：非自愈型并联电力电容器；老化试验；破坏试验；IEC60931-2；电力电容器；可靠性验证；国际标准Keywords:Non-self-healingshuntpowercapacitors;Ageingtest;Destructiontest;IEC60931-2;Powercapacitors;Reliabilityverification;Internationalstandards一、引言1.1标准立项背景电力电容器是电力系统中实现无功补偿、改善功率因数、滤除谐波和稳定电压的核心设备，广泛应用于工业配电、新能源发电、轨道交通及民用建筑等各类交流电力系统中。按照IEC60931系列标准的界定，非自愈型并联电力电容器区别于自愈型电容器，其介质在发生击穿后不具备自我恢复绝缘性能的能力，因此对其运行可靠性、老化行为和极限破坏特性提出了更为严格的技术要求。这类电容器在故障发生时可能产生不可逆的介质击穿，进而引发设备损坏甚至安全事故，因而必须通过系统的老化试验和破坏试验来验证其设计裕度、材料选择和生产工艺的合理性。随着电力电子技术的快速发展和新能源的大规模接入，电力系统对电容器产品的耐受谐波能力、过电压能力和长期运行稳定性提出了更高的要求。IEC60931-2作为该系列标准的第二部分，专门针对老化试验和破坏试验制定统一的试验方法和判定准则，为产品设计验证、型式试验和质量一致性检验提供了权威的技术依据。1.2标准基本信息本标准编号为IEC60931-2:2025，由国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission,IEC）发布，标准状态为现行有效。标准英文名称为"Shuntpowercapacitorsofthenon-self-healingtypeforACsystemshavingaratedvoltageuptoandincluding1000V-Part2:Ageingtestanddestructiontest"，文本以英语和法语双语出版。发布日期为2025年6月26日，分类号为电力电容器。该标准属于IEC60931系列标准的组成部分，与IEC60931-1（通用要求与试验）和IEC60931-3（保护内部熔断器）等部分共同构成完整的非自愈型并联电力电容器标准体系。1.3标准的国际地位与技术意义IEC标准在全球电气电子领域具有广泛的权威性和影响力，其技术规范被100余个国家直接采用或转化为国家标准。IEC60931-2:2025的发布，标志着国际社会对非自愈型并联电力电容器试验方法的最新共识。该标准不仅涵盖了基本的试验条件和程序，还根据近年来电力电容器技术的发展趋势和运行经验，对试验参数、判定准则和安全要求进行了系统更新。其发布对于统一全球市场准入要求、降低国际贸易技术壁垒、提升电容器产品的国际竞争力具有重要意义。二、标准技术框架与核心内容2.1标准的适用范围与定位IEC60931-2:2025适用于额定电压不超过1000V的交流系统中使用的非自愈型并联电力电容器。该标准聚焦于老化试验和破坏试验两个关键试验类别，旨在通过系统化的试验方法评估电容器在长期运行条件下的性能退化规律及其在极端条件下的失效行为和破坏模式。从标准体系的定位来看，IEC60931-2与IEC60931-1形成互补关系——前者规定了通用技术要求、电气性能和例行试验方法，后者则侧重于加速老化和极限破坏验证。两者共同构成对非自愈型并联电力电容器产品性能的全面评价体系。值得特别指出的是，老化试验和破坏试验本质上属于型式试验的范畴，其结果直接用于验证产品设计是否满足规定的使用寿命和安全性能要求。2.2老化试验的技术要求老化试验旨在模拟电容器在正常运行条件下的长期工作状态，通过施加加速老化的电气应力（包括电压、电流、温度等），在相对较短的时间内预测电容器在预期使用寿命内的性能变化趋势。试验的核心目的是验证电容器的热稳定性、介质损耗随时间的稳定性以及电容量衰减是否在允许范围内。具体而言，老化试验通常包括以下几个关键环节：（1）试验条件设定。老化试验需在规定的环境温度和冷却介质温度条件下进行，试验电压通常设定为额定电压的某一倍数，以加速绝缘介质的老化过程。试验持续时间依据电容器设计寿命和加速系数的不同而有所区别，一般需连续运行数百至数千小时。试验过程中需持续监测电容器的外壳温度、介质温度、电流和损耗等关键参数。（2）性能判定标准。老化试验结束后，需对电容器进行全面的性能复测，包括电容量变化率、损耗角正切值增量、绝缘电阻等核心指标。按照标准要求，老化试验后电容器的电容量变化不应超过规定的百分比，损耗角正切值的增加应限制在合理范围内，且不应出现介质击穿、外壳明显变形或渗漏油等异常现象。若试验样品中出现任何不符合判定准则的情况，则视为老化试验不合格。（3）试验的有效性确认。为确保老化试验结果的有效性和可重复性，标准对试验装置、测量仪器的精度、试验环境的控制要求以及试验数据的记录方法均作出了详细规定。试验过程中需确保试验电压的稳定性和谐波含量在允许范围之内，避免外部因素对试验结果的干扰。2.3破坏试验的技术要求破坏试验是评估电容器在超出正常运行条件的极端工况下的安全性能的试验方法。其核心目的在于确定电容器的极限破坏特性，验证内部保护装置（如压力释放装置、熔断器等）能否在故障条件下有效动作，防止电容器外壳爆裂、起火或引发二次灾害。破坏试验通常包括以下内容：（1）过电压破坏试验。通过对电容器施加远高于额定电压的试验电压（通常为额定电压的数倍），在较短时间内使电容器介质发生击穿，观察电容器的失效模式和破坏行为。该试验旨在评估电容器在异常过电压条件下的耐受能力和失效后的安全表现。（2）短路放电试验。对已充电的电容器进行短路放电，模拟电容器端子间发生短路故障的情形，考察电容器承受冲击电流的能力以及故障后外壳的完整性。（3）内部故障模拟试验。通过人为引入内部缺陷（如局部放电加剧、介质损伤等），使电容器在持续运行条件下逐步退化直至失效，观察保护装置是否能够可靠动作。该试验对于评估电容器内置保护装置的有效性和可靠性具有重要意义。（4）安全判定准则。破坏试验的安全判定主要关注以下几个方面：电容器外壳不应发生爆裂或碎片飞溅；不应引起周围可燃物的燃烧；保护装置应能在规定时间内完成动作；电容器的失效模式应具有可预测性和可控性。若破坏试验中出现不可控的爆炸、起火或外壳严重变形等情况，则判定试验不合格。2.4标准的兼容性与协调性IEC60931-2:2025的修订充分考虑了与相关IEC标准的协调一致性。在试验方法的选择和试验参数的设定上，该标准与IEC60871系列（交流电力系统用并联电容器）、IEC60143系列（串联电容器）以及IEC60252系列（电动机电容器）等标准保持技术路线的协调。同时，该标准也参考了IEC60068系列环境试验方法标准和IEC61000系列电磁兼容性标准的相关规定，确保标准体系的整体协调性。在安全要求方面，该标准与IEC60591（电力电容器安装导则）及IEC61921（功率电容器低压并联电容器）等标准保持衔接，形成从产品设计、试验验证到安装运行的完整技术链条。三、标准发布的技术经济意义3.1对电容器产品质量提升的推动作用IEC60931-2:2025的实施将直接推动非自愈型并联电力电容器产品质量的整体提升。通过明确和细化老化试验与破坏试验的技术要求，标准为电容器制造企业的产品设计验证提供了清晰的技术基准。制造商必须在产品设计阶段就充分考虑长期运行条件下的性能保持能力和极端工况下的安全可靠性，从而促使企业在材料选择、结构设计、工艺控制等方面持续优化。老化试验要求的落实，将有效筛选出介质材料热稳定性差、制造工艺存在缺陷的产品，降低产品在服役期间过早失效的风险。而破坏试验要求则促使企业更加关注产品在故障工况下的安全保护设计，包括压力释放装置的可靠性、外壳的机械强度以及内部连接结构的抗短路能力等。3.2对电网安全运行的保障作用电力电容器作为电网中大量使用的无功补偿设备，其运行可靠性直接关系到电网的安全稳定。电容器故障不仅可能导致局部停电事故，严重时还可能引发火灾、爆炸等次生灾害。IEC60931-2:2025通过科学、系统的老化试验和破坏试验方法，有效甄别电容器在长期运行和极端工况下的潜在风险，为电网运营单位选择高可靠性产品提供了依据。特别是对于非自愈型电容器而言，由于其在击穿后不具备自我恢复能力，一旦发生故障往往需要整体更换，且故障过程中伴随的能量释放可能对周边设备造成损害。因此，破坏试验的安全判定要求对于保障电容器在故障条件下的安全退运具有极为重要的现实意义。3.3对国际贸易与技术互认的促进效应作为IEC发布的国际标准，IEC60931-2:2025为各国电容器产品的国际贸易提供了统一的技术评价依据。各缔约国在制定国家标准和认证规则时，通常会将IEC标准作为基础文件予以采用和转化。该标准的发布将有助于消除各国在电容器老化试验和破坏试验方法上的技术差异，降低国际贸易中的重复检测和认证成本，促进全球电容器市场的健康发展和公平竞争。四、主要参与单位介绍——国际电工委员会（IEC）4.1IEC组织概况国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission,IEC）成立于1906年，是世界上成立最早的国际性电工标准化机构，总部设在瑞士日内瓦。IEC负责有关电气工程和电子工程领域的国际标准化工作，其宗旨是促进电工电子领域标准化问题的国际合作，增进相互了解，协调各国标准，推动国际贸易的发展。IEC现有正式成员国80余个，覆盖了全球绝大部分工业化国家和发展中经济体，其发布的标准和技术报告在全球范围内具有广泛的影响力和权威性。4.2IEC在电力电容器标准化领域的技术治理体系在IEC的组织架构中，电力电容器的标准化工作由IEC第33技术委员会（IEC/TC33——电力电容器）负责。TC33成立于20世纪中叶，秘书处长期由意大利承担，其工作范围涵盖交流系统用各类电力电容器（包括并联电容器、串联电容器、耦合电容器等）的术语定义、性能要求、试验方法、安装导则和安全要求等。TC33下设多个工作组（WorkingGroup,WG）和维护小组（MaintenanceTeam,MT），分别负责不同子领域标准的制定和维护工作。其中，负责IEC60931系列标准维护的工作组汇聚了来自全球主要电容器制造企业、电力公司、检测认证机构和科研院所的资深技术专家。这些专家在电容器设计制造、绝缘材料研究、试验方法开发和运行经验积累等方面具有深厚的专业背景和实践经验。标准制定过程中，工作组通过多轮会议讨论、意见征集和技术论证，确保标准条款的科学性、可操作性和国际适用性。IEC/TC33的工作始终保持与IEC其他相关技术委员会（如TC32（熔断器）、TC36（绝缘子）、TC14（电力变压器）等）的密切协调，同时与IEEE（电气与电子工程师协会）、CIGRE（国际大电网会议）等国际专业技术组织保持交流合作，确保标准制定工作的技术前沿性和国际协调性。4.3IEC工作程序和标准制定机制IEC标准的制定遵循严格且透明的程序，通常包括以下几个阶段：新工作项目提案（NewWorkItemProposal,NWIP）、工作草案（WorkingDraft,WD）、委员会草案（CommitteeDraft,CD）、国际标准草案（DraftInternationalStandard,DIS）、最终国际标准草案（FinalDraftInternationalStandard,FDIS）以及正式出版（Publication）。每个阶段均有明确的时间节点和技术评审要求，确保标准的质量和相关方的充分参与。IEC60931-2:2025的修订工作经历了完整的标准制定周期，各成员国国家委员会、A类联络组织和D类联络组织均可提交技术意见和修改建议，充分体现了IEC标准制定的公开性、透明性和协商一致性原则。该标准的发布时间为2025年6月26日，标志着各方经过充分协商达成技术共识。4.4IEC标准的影响力和应用推广IEC标准在全球范围内被广泛采用，许多国家将其直接采纳为国家标准或作为制定本国标准的基础。在电力电容器领域，IEC60931系列标准已成为全球范围内最具权威性的技术文件之一，被广泛应用于产品设计、型式试验、质量认证和工程验收等各个环节。IEC标准的应用不仅促进了技术规范的统一，也为各国检测认证机构之间的互认合作提供了共同的技术基础。五、标准实施的技术挑战与应对5.1老化试验的周期与成本挑战老化试验通常需要较长的试验周期（数百至数千小时），且需要配备专门的试验电源、环境控制设备和在线监测系统，试验成本和资源投入较大。对于中小企业而言，完备的老化试验能力建设可能存在一定的经济压力。为应对这一挑战，标准鼓励企业合理设计试验方案，在保证试验有效性的前提下优化试验资源配置。同时，随着试验设备技术水平的不断提升，老化试验的自动化程度和数据采集能力也在持续改善，有助于降低试验的人力和时间成本。5.2破坏试验的安全风险控制破坏试验涉及电容器在极端条件下的有意失效，试验过程中存在火灾、爆炸和有害气体释放等安全风险，对试验场所的安全设施和操作规范提出了严格要求。实验室必须配置完善的消防设施、防护屏障和通风系统，试验操作人员需经过专门培训并严格执行安全操作规程。标准在试验程序中充分考虑了安全因素，对试验空间的防护等级、试验过程中的监控要求以及废弃样品的处理方式均作出了相应规定。5.3标准技术内容的持续更新需求随着电力电容器技术的不断进步和应用场景的持续扩展，老化试验和破坏试验的方法和技术要求也需要随之更新。特别是新型介质材料（如金属化聚丙烯薄膜的进一步优化）、新型电极结构、智能监测技术以及可再生能源系统中电容器运行工况的变化，都对现有试验方法提出了新的挑战。IEC通过定期维护和修订机制，确保标准能够及时反映技术发展的最新成果和行业应用的实际需求。六、结论与展望IEC60931-2:2025《额定电压在1000V及以上的交流系统用非自愈型并联电力电容器第2部分：老化试验和破坏试验》的发布，是非自愈型并联电力电容器国际标准化工作的重要阶段性成果。该标准以系统化的老化试验和破坏试验方法为核心，为评估电容器的长期运行可靠性和极限安全性能提供了科学、统一的技术依据。标准的实施将有效推动电容器产品的质量提升和技术进步，为电网安全运行提供有力的技术保障，同时也有利于消除国际贸易壁垒、促进技术互认。参考文献[1]IEC60931-2:2025,Shuntpowercapacitorsofthenon-self-healingtypeforACsystemshavingaratedvoltageuptoandincluding1000V-Part2:Agein