IEC TS 60815-22025 污秽环境用高压绝缘子的选择和尺寸标注第2部分交流系统用陶瓷和玻璃绝缘子标准立项发展报告

IECTS60815-2:2025《污秽环境用高压绝缘子的选择和尺寸标注第2部分：交流系统用陶瓷和玻璃绝缘子》标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:SelectionandDimensioningofHigh-voltageInsulatorsIntendedforUseinPollutedConditions-Part2:CeramicandGlassInsulatorsforA.C.Systems摘要随着全球电力工业的快速发展和输电线路电压等级的不断提升，污秽闪络已成为影响高压输变电设备安全稳定运行的关键因素之一。绝缘子在污秽环境下的选型与尺寸标注直接关系到电力系统的外绝缘配置水平和运行可靠性。国际电工委员会（IEC）于2025年12月正式发布IECTS60815-2:2025《污秽环境用高压绝缘子的选择和尺寸标注第2部分：交流系统用陶瓷和玻璃绝缘子》，该标准为技术规范（TechnicalSpecification,TS）类文件，替代并更新了此前相关技术文件的技术内容，系统规定了交流系统中陶瓷和玻璃绝缘子在污秽环境条件下的选择原则、尺寸标注方法和验证要求。本报告全面梳理了该标准的立项背景、技术框架、核心内容及其与相关标准的配套关系，分析了标准的主要技术变化和应用价值。报告指出，该标准的发布实施将为全球范围内交流输电线路和变电站绝缘子的防污闪选型设计提供更加科学、统一的技术依据，对提升电力系统在复杂污秽环境下的外绝缘可靠性具有重要指导意义，同时也为我国绝缘子相关标准的制修订和工程应用提供了重要参考。关键词：高压绝缘子；污秽环境；IEC标准；尺寸标注；外绝缘；交流系统；陶瓷绝缘子；玻璃绝缘子AbstractWiththerapiddevelopmentoftheglobalpowerindustryandthecontinuousupgradingoftransmissionlinevoltagelevels,pollutionflashoverhasbecomeoneofthekeyfactorsaffectingthesafeandstableoperationofhigh-voltagetransmissionandtransformationequipment.Theselectionanddimensioningofinsulatorsinpollutedconditionsaredirectlyrelatedtotheexternalinsulationconfigurationlevelandoperationalreliabilityofpowersystems.TheInternationalElectrotechnicalCommission(IEC)officiallyreleasedIECTS60815-2:2025"Selectionanddimensioningofhigh-voltageinsulatorsintendedforuseinpollutedconditions-Part2:Ceramicandglassinsulatorsfora.c.systems"inDecember2025.AsaTechnicalSpecification(TS)document,thisstandardsystematicallyspecifiestheselectionprinciples,dimensioningmethods,andverificationrequirementsforceramicandglassinsulatorsusedina.c.systemsunderpollutedconditions.Thisreportcomprehensivelyreviewstheprojectbackground,technicalframework,corecontents,andtherelationshipwithrelatedstandards,andanalyzesthemaintechnicalchangesandapplicationvaluesofthestandard.Thereportpointsoutthatthepublicationandimplementationofthisstandardwillprovideamorescientificandunifiedtechnicalbasisfortheanti-pollutionflashoverselectiondesignofinsulatorsinACtransmissionlinesandsubstationsworldwide,whichisofsignificantguidingimportanceforenhancingtheexternalinsulationreliabilityofpowersystemsincomplexpollutedenvironments,andalsoprovidesanimportantreferencefortherevisionandengineeringapplicationofinsulatorstandardsinChina.Keywords:High-voltageinsulators;Pollutedconditions;IECstandards;Dimensioning;Externalinsulation;ACsystems;Ceramicinsulators;Glassinsulators一、引言1.1研究背景电力系统外绝缘设计是保障电网安全运行的重要环节。在工业污染、自然盐雾、沙尘暴等复杂环境条件下，绝缘子表面污秽层的积聚将显著降低其闪络电压，由此引发的污秽闪络事故具有涉及面广、损失大、恢复时间长等特点，严重威胁电力系统的安全稳定运行。据统计，在电网各类绝缘事故中，污秽闪络事故所占比例长期居高不下，已成为影响输电线路和变电站外绝缘可靠性的首要因素之一。绝缘子作为电力系统中不可或缺的电气设备，其功能包括支撑导线、提供电气绝缘以及承受机械载荷等。在污秽环境条件下，绝缘子的选型和尺寸标注直接决定着外绝缘水平能否满足运行要求。IEC60815系列标准是国际上关于污秽环境下绝缘子选择和尺寸标注的基础性技术文件，对全球电力行业的外绝缘设计实践产生了深远影响。1.2标准立项必要性随着电力系统电压等级的不断提高、电网覆盖区域的持续扩展以及运行环境复杂性的日益加剧，原有的IEC60815系列技术文件在应用过程中暴露出一些需要修订完善之处。一方面，近年来在污秽外绝缘领域积累了大量的试验数据和运行经验，为标准的修订提供了坚实的技术支撑；另一方面，IEC60815-1:2023已对绝缘子选择和尺寸标注的一般定义、方法和原则进行了系统修订，相应地，针对交流系统用陶瓷和玻璃绝缘子的具体技术内容也需要同步更新，以保持系列标准的协调一致。由此，IECTC36（绝缘子技术委员会）启动了IEC/TS60815-2的修订工作，立项编制本技术规范。1.3报告目的本报告旨在全面梳理IECTS60815-2:2025的技术内容、修订背景和应用要点，为从事绝缘子选型设计、外绝缘配置、标准研究和工程应用的各类技术人员提供系统参考。二、标准概述2.1标准基本信息-标准编号：IECTS60815-2:2025-标准全称：Selectionanddimensioningofhigh-voltageinsulatorsintendedforuseinpollutedconditions–Part2:Ceramicandglassinsulatorsfora.c.systems-中文名称：污秽环境用高压绝缘子的选择和尺寸标注第2部分：交流系统用陶瓷和玻璃绝缘子-标准类型：技术规范（TechnicalSpecification,TS）-发布机构：国际电工委员会（IEC）-发布日期：2025年12月3日-ICS分类号：29.080.10（绝缘子）-标准状态：现行有效-语言版本：英语-定价：1294.0元人民币（IEC官方电子版）2.2标准性质与定位IECTS60815-2:2025属于IEC60815系列标准的组成部分。该系列标准由IECTC36（绝缘子）归口管理，为污秽环境下高压绝缘子的选择和尺寸标注提供了一套完整的技术框架和方法论。其中：-IEC60815-1：定义了与污秽相关的术语、污秽度评估方法和绝缘子选型的基本原则；-IEC60815-2：针对交流系统中陶瓷和玻璃绝缘子的具体选型与尺寸标注方法进行细化规定（即本报告所述标准）；-IEC60815-3：规定了交流系统中复合绝缘子的选型与尺寸标注要求；-IEC60815-4：适用于直流系统中绝缘子的选型与尺寸标注。作为技术规范（TS），该文件反映了IEC在绝缘子外绝缘领域的技术共识，为工程应用提供了推荐性技术指南。需要说明的是，技术规范不同于国际标准（IS），其发布周期较短，侧重于将某一技术领域的最新成果和实践经验以规范化形式发布，以便在更大范围内征求意见并在应用实践中不断验证和完善，为未来升级为完整的国际标准奠定基础。2.3发布与获取方式IECTS60815-2:2025以电子版形式通过IECWebstore发售，采用加密PDF格式。用户须通过FileOpen插件进行访问，且文件具有数字水印保护。每份授权文件限制累计在3台电脑上使用，并限定打印次数共计5次。该文件提供约1分钟的在线下载时间窗口，下载过程须保持网络连接。值得注意的是，在我国，IEC标准的获取可通过中国国家标准管理委员会、中国标准化研究院或相关技术委员会等正规渠道进行。对于从事绝缘子产品设计、检验检测和外绝缘工程设计的单位，建议及时通过合法渠道获取标准文本，以便在工程实践中准确应用。三、标准技术内容3.1范围界定IECTS60815-2:2025适用于交流系统中使用的陶瓷和玻璃绝缘子，涵盖各类典型产品类型，包括但不限于：线路悬式绝缘子（盘形悬式瓷绝缘子、盘形悬式玻璃绝缘子）、线路柱式绝缘子、针式绝缘子、变电站支柱绝缘子（户内外）、穿墙套管等。该标准适用的额定电压范围覆盖高压及超高压交流系统，与IEC60815-1中所定义的一般性原则保持一致。标准内容同时涉及绝缘子的电气选型（即依据污秽度等级确定绝缘子的几何形状、爬电距离等关键参数）和尺寸标注（即依据系统电压、绝缘配合要求确定绝缘子的结构高度、串长等尺寸参数），以全面指导工程实践中的绝缘子选型设计工作。3.2术语和定义为保证技术内容的准确性和国际通用性，本技术规范沿用了IEC60815-1中确立的核心术语体系，同时根据陶瓷和玻璃绝缘子的技术特点进一步细化或补充了相关定义。关键术语包括：-参考爬电距离（referencecreepagedistance）：按系统电压和设计确定的绝缘子爬电距离标称值；-统一比爬电距离（unifiedspecificcreepagedistance,USCD）：绝缘子爬电距离与其最高运行电压之比，以mm/kV表示；-污秽度等级（sitepollutionseverity,SPS）：描述安装现场污秽严重程度的等级划分，分为轻、中、重、特重四个等级；-等值附盐密度（equivalentsaltdepositdensity,ESDD）：表征绝缘子表面污秽中导电物质含量的参数，mg/cm²；-非可溶沉积物密度（non-solubledepositdensity,NSDD）：表征绝缘子表面污秽中惰性物质含量的参数，mg/cm²；-爬电系数（creepagefactor）：用于校正绝缘子形状对污秽闪络性能影响的系数。3.3基本技术框架IECTS60815-2:2025遵循IEC60815-1所确立的技术路线，采用以现场污秽度评估为基础的选择和尺寸标注方法。其基本技术流程包括以下步骤：第一，确定安装地点的现场污秽度（SPS）。通过现场测量（ESDD/NSDD）或运行经验评估绝缘子安装地点的污秽严重程度。标准给出了各类典型环境（工业区、农业区、沿海地区、沙漠地区、城市等）下的参考污秽度等级，同时提供了基于实测数据判定污秽度等级的具体方法。第二，选用适当的污秽度等级对应的统一比爬电距离（USCD）参考值。标准给出了不同污秽度等级下推荐的USCD范围值，为后续确定绝缘子爬电距离提供了基准依据。第三，对已选绝缘子形状进行校正。根据绝缘子的实际几何形状（如伞裙直径、伞间距、伞倾角等参数），确定形状校正系数，在此基础上对USCD参考值进行修正，以反映不同类型绝缘子在相同污秽环境下的实际耐污性能差异。第四，确定绝缘子的几何尺寸和结构参数。在完成上述步骤后，根据系统电压计算出绝缘子所需的爬电距离，并结合机械载荷、空气间隙、无线电干扰等约束条件确定绝缘子串长、伞裙结构等具体尺寸参数。第五，验证所选绝缘子是否满足要求。必要时，可依据相关试验标准（如IEC60507）对所选绝缘子进行人工污秽试验，以验证其在相应污秽度条件下的耐污闪性能是否满足设计要求。3.4不同污秽度等级下的尺寸标注方法标准针对不同污秽度等级给出了系统的尺寸标注方法指导：对于轻污秽和中等污秽环境，通常按照标准推荐的USCD值进行等值几何尺寸标注即可满足运行要求。此种情况下，选用常规伞形结构（如普通伞、双伞等）的绝缘子即可获得满意的运行性能。对于重污秽和特重污秽环境，标准强调须在增加爬电距离的同时优化绝缘子的伞形结构，推荐采用耐污型伞裙设计（如大小伞交替结构、钟罩形伞等），以利用伞裙的几何形状更好地抑制污闪的发生和发展。标准的附录中给出了各类伞形的结构特征参数和适用场景建议，为设计选用提供了直观参考。3.5标准的主要技术特点（一）建立了基于现场污秽度评估的完整选型方法论。从环境污秽的准确评估出发，依据系统化的计算流程确定绝缘子的各项关键参数，避免了传统经验法的随意性和局限性，使绝缘子选型设计更加科学化和规范化。（二）明确了绝缘子形状校正系数在尺寸标注中的具体应用方法。针对陶瓷和玻璃绝缘子不同的伞裙结构特征，系统地给出了校正系数的取值原则和方法，使理论计算更加贴合工程实际。（三）注重与IEC60815系列其他部分的协调衔接。不仅与IEC60815-1的定义和方法保持一致，同时为与IEC60815-3（复合绝缘子）、IEC60815-4（直流系统）的配合使用预留了技术接口，保证了系列标准的整体性和协调性。（四）纳入了近年来在绝缘子污秽外绝缘领域的最新研究成果和工程运行经验，反映了当前工业技术和环境变化对绝缘子选型的新要求，增强了标准的前瞻性和适用性。四、标准配套体系4.1与IEC60815-1的配套关系IECTS60815-2:2025与IEC60815-1:2023构成紧密的上下位配套关系。IEC60815-1定义了适用于所有类型绝缘子的通用术语、现场污秽度评估方法、选型基本原则和一般流程，是理解各专项部分的基础框架。本部分则在该框架下聚焦交流系统用陶瓷和玻璃绝缘子的具体技术细节，包括各类绝缘子形状校正系数的具体取值方法、典型伞形的技术参数推荐等。在实际应用中，两者须配合使用，缺一不可。4.2与IEC60815系列其他部分的衔接在IEC60815系列标准中，本部分与其第3部分（复合绝缘子）和第4部分（直流系统）在技术体系上位对不同绝缘子类型和不同电流制式的选型要求。由于陶瓷和玻璃绝缘子与复合绝缘子在材料特性、劣化机理、耐污性能等方面存在本质差异，第2部分与第3部分在技术内容上各有侧重又相互补充。在同时使用陶瓷/玻璃绝缘子和复合绝缘子的工程中，须分别按照相应部分的要求进行选型设计。4.3相关基础标准和关联标准与IECTS60815-2:2025密切相关的标准和文件主要包括：-IEC60507:2013《人工污秽试验交流系统用高压绝缘子的耐污性能试验》：规定了绝缘子人工污秽试验的方法和程序，为本标准中的性能验证提供了试验手段；-IEC60383（系列）《交流系统用绝缘子》：规定了绝缘子的产品技术要求、试验方法和验收规则；-IEC60071（系列）《绝缘配合》：规定了电力设备的绝缘配合原则和耐受电压的选择方法；-IEC60060（系列）《高电压试验技术》：规定了高压试验的一般方法和程序；-IEC60815-1:2023：本系列标准的通用基础部分。标准的技术关系构成了一个完整的绝缘子外绝缘设计与验证体系，从环境污秽评估、绝缘子选型、爬电距离确定、试验验证到最终工程应用，形成完整的技术闭环。五、标准应用与实施5.1应用场景分析IECTS60815-2:2025在电力工程领域具有广泛的应用场景，主要包括：在输电线路工程设计中，该标准用于指导交流架空输电线路绝缘子串的选型和尺寸标注，尤其是在途经工业区、沿海地区等污秽较重区域的线路区段，可依据该标准确定合适的绝缘子型式和串长，确保线路外绝缘水平满足运行安全要求。在变电站设计中，该标准用于变电站支柱绝缘子、穿墙套管等设备的外绝缘选型，为户内外电气设备的污秽耐压水平的确定提供依据。在绝缘子产品设计与制造中，绝缘子制造企业可依据该标准的技术要求开发适应不同污秽等级的新型绝缘子产品，优化伞裙结构设计，提升产品的耐污闪性能。在电力系统运行