IEC 61869-202025 仪表变压器 第20部分高压用仪表变压器的安全要求标准立项发展报告

仪表变压器第20部分：高压用仪表变压器的安全要求标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:InstrumentTransformers–Part20:SafetyRequirementsofInstrumentTransformersforHighVoltageApplications摘要随着全球电力系统向高电压、大容量方向持续演进，仪表变压器作为电力系统中不可或缺的测量与保护设备，其安全性能直接关系到电网运行可靠性和人员设备安全。国际电工委员会（IEC）于2025年4月16日正式发布IEC61869-20:2025《仪表变压器第20部分：高压用仪表变压器的安全要求》，该标准由IEC/TC38（仪表变压器技术委员会）组织制定，是IEC61869系列标准家族的重要组成部分。本标准首次系统性地确立了高压用仪表变压器在设计、制造、试验及运行维护全生命周期中的安全技术框架，涵盖电气间隙与爬电距离、绝缘性能、机械强度、温升限值、密封性能及防爆保护等核心安全要素。本报告系统阐述了该标准的立项背景、制定过程、技术内容框架及其行业应用价值，分析了其对提升我国高压仪表变压器产品安全水平、促进国际贸易技术对接、引领行业技术升级等方面的重要意义，并为标准后续实施与修订方向提出了前瞻性建议。关键词：仪表变压器；高压设备；安全要求；国际电工委员会；IEC61869；标准化；电气安全一、引言1.1标准立项背景仪表变压器（InstrumentTransformers）是电力系统中用于将高电压、大电流转换为标准化低电压、小电流的测量与保护设备，广泛服务于电能计量、继电保护、系统监测及控制等领域。随着全球能源转型战略的深入推进和特高压输电工程的规模化建设，电力系统电压等级不断提高，对仪表变压器的安全可靠性提出了更为严格的技术要求。在IEC61869-20:2025发布之前，高压仪表变压器的安全要求分散在IEC60044系列及相关产品标准中，缺乏统一、完整的安全技术框架。为此，IEC/TC38技术委员会经过多年深入研究和反复论证，决定在IEC61869系列标准框架下制定专门针对高压仪表变压器安全要求的独立标准。2025年4月16日，IEC61869-20:2025正式发布，标志着高压仪表变压器安全标准化工作进入全新阶段，该标准为现行有效标准。1.2报告目的本标准立项发展报告旨在全面梳理IEC61869-20:2025的立项背景、技术内容框架及行业影响，为标准使用单位提供系统性技术指引，为标准化工作者提供参考依据，并为我国相关标准化战略的制定与实施提供决策参考。二、标准基本信息2.1标准概况-标准编号：IEC61869-20:2025-英文名称：Instrumenttransformers–Part20:Safetyrequirementsofinstrumenttransformersforhighvoltageapplications-中文名称：仪表变压器第20部分：高压用仪表变压器的安全要求-发布机构：国际电工委员会（IEC）-分类号：电和磁量值的测量-发布日期：2025年4月16日-发布年份：2025年-国别：国际组织-语言：英语+法语-标准状态：现行-版本说明：电子版加密PDF格式（约1分钟可下载，有水印，需安装FileOpen插件，电脑需联网，限制累计3台电脑共打印5次）-售价：646.0元2.2标准定位与适用范围IEC61869-20:2025定位为IEC61869系列标准框架下的通用安全要求标准，适用于额定电压高于1kV的交流电力系统中使用的各类仪表变压器，包括电流互感器、电磁式电压互感器、电容式电压互感器及组合式仪表变压器等。三、标准制定背景与必要性3.1行业技术发展需求当前全球电力工业正在经历深刻变革。一方面，特高压交直流输电技术快速发展，1000kV交流、±1100kV直流输电线路相继投入商业运行；另一方面，新能源大规模并网使电网运行特性日趋复杂，对设备安全裕度和可靠性提出了更高要求。仪表变压器作为电网测量与保护的关键设备，其安全性能直接影响电力系统的安全稳定运行水平。（1）高电压等级发展带来的安全挑战随着电压等级攀升至超高压（UHV）和特高压（EHV）水平，仪表变压器面临更为严苛的绝缘要求、更复杂的电场分布以及更高的故障能量释放风险。在此背景下，传统的安全设计理念和试验方法已难以完全满足新形势下的安全保障需求。（2）新技术应用催生的安全需求环保型绝缘材料、光学传感技术、智能感知单元等新技术在仪表变压器领域的应用日益广泛，这些新技术在带来性能提升的同时，也引入了新的安全风险因素，亟需建立与之相适应的安全评价体系。（3）标准体系完善的内在需求此前高压仪表变压器的安全要求分散于IEC60044系列和IEC61869系列各产品标准中，导致安全要求不统一、验证方法不一致、基准水平参差不齐的问题日益突出。建立系统、统一、协调的安全标准已成为IEC/TC38标准体系建设的优先事项。3.2国际市场与标准竞争需求仪表变压器是电力装备国际贸易的重要组成部分。一项统一的、被广泛认可的国际安全标准，对于消除技术性贸易壁垒、促进设备跨国流通具有重要意义。IEC61869-20:2025的发布，为全球高压仪表变压器的安全评价提供了统一标尺，有助于营造公平竞争的国际市场环境。四、标准技术内容框架4.1标准设计原则IEC61869-20:2025遵循IECGuide104关于安全标准和IECGuide108关于横向安全标准的原则性规定，采用以下设计理念：-全生命周期安全：覆盖设计、制造、试验、运输、安装、运行、维护和退役全生命周期；-基于风险的安全评价：引入风险评估方法，针对不同失效模式确定相应的安全措施；-协调一致性原则：与IEC61869系列其他部分及IEC60270、IEC60060等基础标准保持协调一致；-可验证性：所有安全要求均配套明确的试验验证方法。4.2标准主要内容IEC61869-20:2025对高压仪表变压器的安全要求进行了系统性规定，主要内容涵盖：（1）电气安全要求-绝缘配合：规定了设备最高电压对应的绝缘水平、雷电冲击耐受电压、操作冲击耐受电压及工频耐受电压要求；-电气间隙与爬电距离：根据外部绝缘使用环境（0级至4级污染等级），对最小电气间隙和爬电距离作出量化规定；-局部放电：明确了局部放电量限值及测试方法；-接地要求：规定金属外壳、二次绕组屏蔽层等部件的接地方式与接地阻抗要求。（2）机械安全要求对一次端子承受的静态和动态机械载荷（风载荷、短路电动力等）作出规定，要求设备具备足够的机械强度；对压力释放装置和防爆设计作出要求；规定外壳防护等级（IP代码）要求，确保设备在规定的环境条件下安全运行。（3）热安全要求在规定的环境温度和使用条件下，对线圈、铁芯、端子连接处及外壳等部位的温升限值作出明确规定，确保设备在正常和过载工况下均不致因过热而引发安全事故。（4）密封与防泄漏要求规定油浸式仪表变压器的密封性能要求和渗漏油检测方法，防止绝缘油泄漏造成环境污染和绝缘性能下降。（5）材料与工艺安全要求对绝缘材料的耐热等级、阻燃性能、耐老化特性等提出明确要求；对关键生产工艺（如真空干燥、真空注油等）提出质量控制要求，确保批量生产的一致性和可靠性。（6）试验验证要求规定了例行试验、型式试验和特殊试验的具体项目和方法，明确试验条件、判定准则和试验记录要求。（7）标志与随机文件要求规定产品铭牌应包含的关键安全信息，如额定电压、额定电流、绝缘水平、质量、制造日期等；要求随机技术文件应提供安装、运行、维护和检修的安全操作指导。五、标准实施意义与影响分析5.1对电力行业的技术保障作用IEC61869-20:2025的实施提升了高压仪表变压器安全性能的技术门槛，为电网安全稳定运行提供了更加可靠的设备保障。标准中明确的安全设计要求和试验验证方法有助于将安全关口前移，从源头上降低设备安全风险。5.2对国际贸易的助推作用作为国际通用的安全评价依据，IEC61869-20:2025有助于消除各国在仪表变压器安全要求方面的差异，降低贸易壁垒，为国内仪表变压器制造企业“走出去”参与国际竞争创造了便利条件。同时，采用统一的国际安全标准也为国内用户引进国外高性能产品提供了评价依据和验收参考。5.3对技术创新的引领作用六、标准主要起草与归口单位6.1国际电工委员会仪表变压器技术委员会（IEC/TC38）IEC61869-20:2025由国际电工委员会仪表变压器技术委员会（IEC/TC38）组织制定，并负责归口管理。IEC/TC38成立于1937年，是国际电工委员会下设的负责互感器领域国际标准制定的专业技术委员会。其秘书处长期由意大利承担，目前主席和秘书分别来自意大利和瑞士的资深标准化专家。该技术委员会的工作范围涵盖电流互感器、电磁式电压互感器、电容式电压互感器及其他用于测量、保护和控制用途的互感器设备的术语定义、技术要求、试验方法及安全要求等。TC38在IEC61869系列标准的制定中发挥了核心作用。该系列标准旨在替代原IEC60044系列标准，构建一个层次清晰、结构合理的仪表变压器标准新体系。截至2025年，TC38已发布或正在制定的标准涉及通用要求（Part1）、电流互感器附加要求（Part2）、电磁式电压互感器附加要求（Part3）、直流互感器（Part15/16）以及各类应用场景下的安全要求等。TC38与IEC/TC36（绝缘子）、TC14（电力变压器）、TC95（测量继电器和保护装置）等技术委员会保持密切协作，确保标准间的协调一致。在中国方面，全国互感器标准化技术委员会（SAC/TC222）作为IEC/TC38的国内对口单位，组织国内行业专家深度参与了IEC61869-20的制定工作，反映了中国在高压仪表变压器领域的技术经验和安全理念。中国作为全球最大的电力设备制造和使用国，在特