IEC TS 60815-12025 污染环境用高压绝缘子的选择和尺寸标注第1部分定义、信息和一般原则标准立项发展报告

污染环境用高压绝缘子的选择和尺寸标注第1部分：定义、信息和一般原则标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:SelectionandDimensioningofHigh-VoltageInsulatorsIntendedforUseinPollutedConditions-Part1:Definitions,InformationandGeneralPrinciples摘要随着全球工业化进程的持续推进与电力需求的快速增长，高压输电线路和变电站运行环境中的污秽问题日益突出。绝缘子作为电力系统中承担电气绝缘和机械支撑作用的关键设备，其在污染环境下的外绝缘性能直接关系到输电系统的运行安全与供电可靠性。国际电工委员会（IEC）于2025年11月24日正式发布了IECTS60815-1:2025《污染环境用高压绝缘子的选择和尺寸标注第1部分：定义、信息和一般原则》。该标准是IECTS60815系列标准的重要组成部分，系统规定了污染环境下高压绝缘子选择与尺寸标注所涉及的核心定义、基础信息及一般性原则，为绝缘子的科学选型与合理设计提供了权威技术依据。本报告在梳理标准编制背景的基础上，系统阐述了该标准的适用范围、核心术语体系、主要技术内容及其修订重点，深入分析了标准的技术框架与创新性特征，并介绍了主要参与单位的工作情况。报告认为，该标准的发布实施将进一步推动绝缘子外绝缘设计从经验型向定量化、规范化方向转变，对提升电力系统在复杂大气环境下的运行可靠性具有重要的理论指导意义和工程应用价值。关键词：高压绝缘子；污染环境；尺寸标注；外绝缘；IEC标准；污秽耐受1引言1.1研究背景电力系统外绝缘设备长期暴露于自然环境中，不可避免地受到工业污秽、盐雾、扬尘、鸟类排泄物及自然积污等多种污染因素的影响。当绝缘子表面污秽层遭遇雾、露、细雨等湿润条件时，其表面泄漏电流显著增大，导致绝缘性能急剧下降，严重时可引发污秽闪络事故。污秽闪络具有波及范围广、重合闸成功率低、停电损失大等特点，是威胁电网安全稳定运行的重要因素之一。据统计，在电网各类跳闸事故中，污闪跳闸所占比例长期居高不下，尤其是在工业污染严重或沿海盐雾地区的输电线路中，污闪事故已成为制约供电可靠性的突出瓶颈。绝缘子的污秽耐压特性与其结构类型、材质特性、爬电距离、伞裙形状及布置方式等参数密切相关。如何在给定的污染条件下科学、经济地选择和标注高压绝缘子，确保其在预期使用寿命内具备足够的绝缘裕度，是电力工程设计者和运维人员面临的核心技术问题。IECTS60815系列标准正是为解决这一工程问题而制定的权威技术规范。1.2标准沿革与修订背景IECTS60815标准的编制工作始于20世纪80年代，首版于1986年发布（IEC60815:1986），系统提出了统一爬电比距法（UnifiedSpecificCreepageDistance，USCD）作为绝缘子选择的基本方法。2008年，IEC对原标准进行了实质性修订，将单一标准拆分为三个部分（IECTS60815-1、IECTS60815-2和IECTS60815-3），分别对应定义与原则、交流系统用绝缘子、直流系统用绝缘子，引入了参考爬电比距法（ReferenceSpecificCreepageDistance，RSCD）等新方法，使标准的适用性和科学性得到显著提升。IECTS60815-1:2025是本系列标准第1部分的最新修订版本，基于2008年版发布以来十余年间全球绝缘子技术的最新发展成果、运行经验反馈及环境变化趋势，对标准内容进行了系统完善。随着特高压交直流输电工程的大规模建设，绝缘子承受的工作电压等级更高，污秽条件下外绝缘的设计裕度问题更加突出。同时，复合绝缘子、玻璃绝缘子等新型绝缘子材料的广泛应用，以及防污闪涂料等辅助措施的推广，也对标准提出了新的技术要求。1.3标准定位IECTS60815-1:2025在IECTS60815系列标准中处于基础和统领地位。作为技术规范（TechnicalSpecification，TS），该标准在IEC标准体系中属于技术发展较快的领域，反映了当前技术状态但尚未形成完全成熟的国际共识，旨在通过规范化的技术指导促进工程实践的一致性和科学性，并为进一步发展为国际标准（IS）奠定基础。该标准为系列标准的第2部分（交流系统用绝缘子）和第3部分（直流系统用绝缘子）提供了共同的定义框架、基础理论和一般原则，是整个系列标准的核心与基石。2标准技术内容概述2.1适用范围IECTS60815-1:2025适用于在污染环境中使用的、系统电压高于1kV的高压绝缘子的选择和尺寸标注，涵盖交流系统和直流系统用各类绝缘子，包括瓷绝缘子、玻璃绝缘子和复合绝缘子等。该标准所涉及的环境污染源涵盖工业污秽（如水泥、化工、冶金等行业排放物）、自然污秽（如盐雾、沙尘、鸟类污秽等）以及农业污秽等多种类型，全面覆盖了各类典型污染场景下的绝缘子选型需求。2.2核心定义体系标准建立了一套系统、规范的核心术语体系，为绝缘子污染环境下选择与尺寸标注提供了统一的专业语言。主要核心定义包括：-参考爬电比距（ReferenceSpecificCreepageDistance，RSCD）：指单位系统电压所对应的最小爬电距离，表示为mm/kV。该参数是绝缘子尺寸标注的核心设计指标。-统一爬电比距（UnifiedSpecificCreepageDistance，USCD）：根据绝缘子的实际几何参数和运行条件修正后的爬电比距，用于反映绝缘子在不同运行条件下的等效绝缘能力。-等效盐密（EquivalentSaltDepositDensity，ESDD）：表征绝缘子表面污秽程度的核心量化指标，指单位绝缘子表面面积上可溶性导电物质的等效氯化钠含量。-非可溶沉积密度（Non-SolubleDepositDensity，NSDD）：反映绝缘子表面非可溶性污秽物的沉积水平，其对绝缘子的湿润特性和污闪电压具有重要影响。-污秽度等级（PollutionClass）：基于典型环境污秽水平对绝缘子运行现场进行分类的等级体系，通常分为轻、中、重、特重四个等级，为绝缘子选型提供简明的工程指导。-爬电系数（CreepageFactor）：反映绝缘子爬电距离与干弧距离之比的系数，用于表征绝缘子伞裙结构的几何特征。-直径系数（DiameterFactor）：考虑绝缘子直径对污闪电压影响的修正系数。2.3绝缘子选择的一般原则与方法标准在技术框架层面确立了三步法选择程序，即现场污秽度评估、绝缘子类型选择和绝缘子尺寸标注。首先，通过对现场环境条件的系统调查和污秽度测量，确定绝缘子运行现场的污秽度等级和相应的参考爬电比距；其次，综合考虑绝缘子的材料特性、结构形式、机械性能、安装方式及运行维护条件等因素，确定适合的绝缘子类型；最后，根据参考爬电比距和绝缘子的几何修正系数（包括直径系数、爬电系数等），计算并校核绝缘子的最小爬电距离和结构高度，确保其在预期污染条件下的绝缘裕度。2.4主要技术更新内容与前一版本相比，IECTS60815-1:2025在以下方面进行了技术更新和内容扩展：（1）污秽度评估方法的完善。标准进一步细化了现场污秽度的评估方法和程序，引入了更加系统的现场测量与数据统计分析要求，补充了基于ESDD和NSDD综合评估的新方法。同时增加了对非均匀积污、局部严重污秽等特殊场景的处理原则，使污秽度评估更加贴近工程实际。（2）绝缘子类型选择指导的扩展。针对近年来复合绝缘子和玻璃绝缘子应用范围不断扩大的趋势，标准进一步补充和完善了不同类型绝缘子在污染环境下的适用条件和选择指导，增加了复合绝缘子伞裙形状优化、玻璃绝缘子自爆特性对污秽性能影响等内容。（3）环境适应性要求的强化。新版本更加关注绝缘子在不同气候区和不同污染源条件下的差异化设计要求，增加了对高海拔、重覆冰、强风沙等特殊环境条件的适应性设计考虑。（4）与相关标准协调性的提升。新版标准进一步加强了与IEC60071系列（绝缘配合）、IEC60383系列（绝缘子试验）等相关标准的协调与衔接，使绝缘子选择与尺寸标注的技术要求更加完整和一致。3标准的技术框架与创新性分析3.1技术框架的逻辑结构IECTS60815-1:2025的技术框架呈现出"定义基础—信息输入—原则指导"的三层递进结构。第一层是定义基础层，建立了绝缘子污染环境下选型和尺寸标注所需的核心术语和量化指标体系；第二层是信息输入层，规定了绝缘子选型所需的现场环境信息、系统运行信息和绝缘子技术信息三大类基础数据的获取方法和要求；第三层是原则指导层，给出了从现场污秽度评估到绝缘子尺寸确定的全流程技术原则和决策路径。这三个层次之间形成了从基础概念到工程应用的完整逻辑链条，为后续第2部分和第3部分的具体实施提供了统一的技术框架。3.2设计方法论的演变IECTS60815:1986第一版采用统一爬电比距法，以单一数值（USCD）作为绝缘子选型的基本判据，方法简单直观、应用方便，但精度有限，未能充分考虑绝缘子几何形状、直径效应和污秽分布不均匀性等关键因素。2008年第二版引入参考爬电比距法（RSCD），通过爬电系数和直径系数等修正因子对USCD进行精细化修正，使设计精度显著提升。2025年新版本在延续RSCD法框架的基础上，进一步补充了基于ESDD/NSDD的定量修正方法，特别是在现场污秽度评估环节引入了更系统的测量与统计要求。截至目前，这些方法均属于经验—半经验方法，基于大量的实验室试验数据和现场运行经验积累。随着人工智能和机器学习技术的发展，未来有望发展出基于大数据分析和智能算法的绝缘子污秽性能预测模型，实现绝缘子外绝缘设计的进一步智能化。标准尚未纳入此类方法。3.3创新性特征该标准在以下方面体现了重要的技术创新特征：一是从单一指标向多参数综合评估的转变，通过ESDD、NSDD、污秽度等级等多个参数的交叉验证，提高了绝缘子选型的科学性和可靠性；二是从静态设计向动态适应性设计的拓展，充分考虑了绝缘子运行寿命周期内污秽积累、自然清洗、老化退化等动态因素，体现了全寿命周期设计理念；三是从通用设计向差异化设计的深化，针对不同电压等级、不同电流类型（交流/直流）、不同海拔高度、不同气候条件提供了差异化的设计指导。4主要参与单位4.1国际电工委员会概况IECTS60815-1:2025由国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission，IEC）第36技术委员会（TC36：绝缘子）负责制定，具体工作由TC36下属的36B分技术委员会（绝缘子附件）或相关工作组承担。TC36成立于1921年，是IEC历史最悠久的技术委员会之一，其秘书处长期由法国承担，主席和秘书分别来自法国和意大利等国。TC36负责绝缘子领域的国际标准化工作，涵盖各类架空线路绝缘子、变电站用绝缘子及其附件的术语定义、特性要求、试验方法、选择指南及质量评定等方面。TC36的工作范围覆盖瓷绝缘子、玻璃绝缘子和复合绝缘子等全部主要类型，与IECTC11（架空线路）、TC28（绝缘配合）、TC33（电容器）等多个技术委员会保持密切的协调合作关系。该标准的制定汇集了来自全球绝缘子制造企业、电力公司、检测机构和科研院所的数十位专家，历时多年完成。IEC作为全球最具权威性的国际标准化组织之一，其绝缘子领域的标准被全球超过170个国家和地区广泛采用，对推动全球电力设备技术的统一和进步发挥着不可替代的作用。4.2中国参与情况及贡献中国作为IEC的积极成员国，深度参与了IECTS60815-1:2025的编制工作。中国专家代表团由来自中国电力科学研究院、国网电力科学研究院、清华大学、西安交通大学等单位的绝缘子领域专家组成，在标准的修订讨论中积极贡献了中国在特高压绝缘子选型、重污秽地区防污闪治理等方面的工程经验和研究成果。中国的参与对于提升该标准在复杂环境条件下的适用性和科学性发挥了重要作用。5结论与展望5.1主要结论IECTS60815-1:2025作为污染环境下高压绝缘子选择和尺寸标注领域的基础性和纲领性技术规范，系统整合了全球范围内绝缘子外绝缘设计的最新研究成果与工程实践经验。该标准构建了一套涵盖核心定义、信息基础、一般原则三个层面的完整技术框架，建立了从现场污秽度评估、绝缘子类型选择到尺寸标注的规范化技术路径，确立了以参考爬电比距法为基本方法、以多参数综合评估为技术特征的设计方法论。标准的发布实施将有效促进全球范围绝缘子外绝缘设计方法的统一，提升绝缘子选型的科学性和经济性。5.2未来展望展望未来，IECTS60815-1标准的发展将在以下几个方向持续深化：一是适应全球能源转型和新型电力系统建设的需要，针对更高电压等级、更大输送容量、更多新能源接入的发展趋势，进一步充实和完善相关技术内容；二是密切关注新型绝缘材料和智能监测技术的发展，适时纳入基于物联网和人工智能的绝缘子状态评估和寿命预测方法；三是持续强化与世界各国标准化组织的协调，推动该技术规范向完整的国际标准迈进，为全球电力系统安全可靠运行提供更加坚实的技术支撑。对于我国而言，应持续深化对IECTS60815-1:2025的跟踪研究，加快国内相关标准的修订与衔接工作，推动我国绝缘子外绝缘设计技术与国际先进水平的同步发展。同时，应积极总结我国在特高压、重污秽、高海拔等特殊条件下的绝缘子运行经验和研究成果，为IEC标准体系的进一步完善贡献中国智慧和中国方案。参考文献[1]IECTS60815-1:2025,Selectionanddimensioningofhigh-voltageinsulatorsintendedforuseinpollutedconditions-Part1:Definitions,informationandgeneralprinciples[S].Geneva:InternationalElectrotechnicalCommission,2025.[2]IECTS60815-2:2008,Selectionanddimensioningofhigh-voltageinsulatorsintendedforuseinpollutedconditions-Part2:Ceramicandglassinsulatorsfora.c.systems[S].Geneva:InternationalElectrot