IEC TS 62332-12026 电气绝缘系统（EIS）.液体和固体组合部件的热评估.第1部分一般要求标准立项发展报告

电气绝缘系统（EIS）液体和固体组合部件的热评估第1部分：一般要求标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:ElectricalInsulationSystems(EIS)-ThermalEvaluationofCombinedLiquidandSolidComponents-Part1:GeneralRequirements摘要随着电力设备向高电压、大容量、高可靠性方向快速发展，电气绝缘系统（ElectricalInsulationSystems,EIS）作为保障电力设备安全稳定运行的核心组成部分，其热评估技术的重要性日益凸显。在油浸式变压器、套管、电抗器等典型电力设备中，绝缘系统通常由液体绝缘介质（如矿物绝缘油、合成酯等）与固体绝缘材料（如绝缘纸、绝缘板等）组合构成，其热老化特性与协同效应直接决定设备的使用寿命与运行安全。目前，IECTS62332-1:2026《电气绝缘系统（EIS）液体和固体组合部件的热评估第1部分：一般要求》作为国际电工委员会发布的最新规范性技术文件，为液体与固体组合绝缘系统的热评估提供了统一的方法论框架与一般性要求。本报告系统梳理了该标准的立项背景、技术内容、适用范围与实施要点，分析了其在绝缘系统热老化评估中的核心价值，并探讨了标准实施的预期效益与未来发展方向。报告指出，该标准的发布填补了组合绝缘系统热评估领域的国际标准空白，为电力设备制造企业、检测机构和科研院所提供了科学、规范的技术依据，对于推动电气绝缘技术进步、提升电力设备质量水平具有重要意义。关键词：电气绝缘系统；热评估；液体绝缘介质；固体绝缘材料；IEC标准；热老化；组合绝缘Keywords:ElectricalInsulationSystems;ThermalEvaluation;LiquidInsulationMedium;SolidInsulationMaterials;IECStandards;ThermalAging;CombinedInsulation1引言1.1研究背景电气绝缘系统是电气设备中承担电气隔离功能的关键组成部分，其可靠性直接关系到电力系统的安全稳定运行。在长期运行过程中，绝缘系统不可避免地承受热、电、机械和环境等多种应力的综合作用，其中热应力是导致绝缘老化的最主要因素之一。根据阿伦尼乌斯（Arrhenius）热老化动力学理论，绝缘材料的寿命与运行温度呈指数关系，温度每升高10℃（或8℃），绝缘寿命大约缩短一半。因此，科学、准确地评估绝缘系统的热耐久性，对于指导设备设计选材、确定运行维护策略、预测设备剩余寿命具有重要的工程实践意义。在高压电力设备中，液体与固体组合绝缘系统被广泛应用。油浸式电力变压器是其中最典型的代表，其内部绝缘结构由绝缘油与绝缘纸/纸板复合构成。此类组合绝缘系统在运行中，液体介质不仅承担绝缘功能，还兼作冷却介质；而固体绝缘材料则提供机械支撑和电气屏障。二者之间存在着复杂的物理、化学相互作用——液体介质的氧化劣化产物会加速固体绝缘材料的老化降解，固体绝缘材料的纤维降解产物又会反过来影响液体介质的电气性能。这种协同老化效应使得组合绝缘系统的热评估远比单一材料的热评估复杂。然而，长期以来，国际标准化领域缺少专门针对液体与固体组合绝缘系统热评估的统一、系统的标准规范。现有的IEC60216系列标准主要针对电气绝缘材料（单一材料）的热耐久性评定，而针对整个绝缘系统（包含多种材料的组合）的热评估则主要依赖IEC60505《电气绝缘系统热评估与分级》所提供的框架性指南。IEC60505虽然规定了绝缘系统热评估的一般原则和分级方法，但在液体与固体组合部件的具体试验方法、评价指标和判定准则等方面尚未给出详细的技术规范，导致不同机构在开展组合绝缘系统热评估时采用的试验条件和评价方法存在显著差异。1.2标准立项意义在此背景下，国际电工委员会第112技术委员会（IECTC112）启动了IECTS62332系列标准的制定工作。该系列标准旨在为液体与固体组合绝缘系统的热评估提供专门的技术规范，填补现有标准体系的空白。其中，IECTS62332-1:2026作为该系列的第1部分，规定了组合绝缘系统热评估的一般要求，包括试验样品的选择与准备、热老化条件和诊断试验方法、评定程序与报告规范等核心内容。本标准的制定具有多方面的重要意义：首先，它为液体与固体组合绝缘系统的热评估提供了统一的技术规范，有助于消除不同机构间的试验差异，提高评估结果的可比性和可重复性；其次，它为电力设备制造商提供了科学的设计验证工具，有助于优化绝缘结构设计、合理选用绝缘材料、准确预估设备预期寿命；第三，它为设备用户和第三方检测机构提供了权威的技术依据，有助于规范市场秩序、保障设备质量；第四，该标准的实施将促进绝缘系统热评估技术的国际交流与合作，推动全球电气绝缘技术水平的整体提升。2标准概述2.1标准基本信息IECTS62332-1:2026《电气绝缘系统（EIS）液体和固体组合部件的热评估第1部分：一般要求》是由国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission,IEC）下属的第112技术委员会（TC112——电气绝缘材料和绝缘系统评估技术委员会）组织制定的技术规范（TechnicalSpecification,TS）类文件。该标准的发布信息如下：|项目|内容||------|------||标准编号|IECTS62332-1:2026||英文名称|Electricalinsulationsystems(EIS)-Thermalevaluationofcombinedliquidandsolidcomponents-Part1:Generalrequirements||中文名称|电气绝缘系统（EIS）液体和固体组合部件的热评估第1部分：一般要求||标准状态|现行||发布机构|国际电工委员会||发布日期|2026年5月26日||标准类型|技术规范（TechnicalSpecification）||分类号|绝缘系统||语种|英语|需要说明的是，IECTS62332-1:2026属于技术规范（TS）类标准文件。区别于国际标准（IS），技术规范是在国际标准尚未完全达成一致或技术内容尚需进一步试验验证的领域发布的规范性文件。作为技术规范，本文件为技术成熟度正在发展但仍需积累经验的主题提供了及时的标准解决方案，使其能够灵活适应技术发展需求。根据IEC导则的规定，技术规范通常在发布后不超过三年内需进行复审，以评估其是否宜转化为完整的国际标准。该属性也为本标准的实施和转化机制提供了持续优化的制度保障，确保标准内容能够随着技术进步和产业实践不断修正完善。2.2标准定位本标准在IEC标准化体系中定位于IEC60216系列（电气绝缘材料热耐久性评定）与IEC60505（电气绝缘系统热评估与分级）之间的衔接环节，聚焦于液体与固体组合这一特定类型绝缘系统的热评估技术规范。其技术定位具有以下特点：体系衔接性：本标准与IEC60505配合使用。IEC60505规定了电气绝缘系统热评估的一般原则、分级标准与程序框架，而本标准针对液体与固体组合部件这一特定类型的绝缘系统，提供了更为具体的试验方法和技术要求。二者构成一般方法与专用规范之间的互补关系。对象针对性：本标准适用于由液体绝缘介质和固体绝缘材料组合构成的电气绝缘系统，与仅涉及单一绝缘材料的IEC60216系列标准形成差异化的适用范围。典型的应用对象包括油浸式电力变压器绝缘系统、油浸式套管、油浸式电抗器绝缘系统等。方法导向性：该标准提供了一个将热老化与诊断评估相结合的技术方法框架。标准明确了试验条件的选择与表征、诊断试验参量的确定及判定准则的建立。这些规定为后续各专项技术文件（如本系列标准的后续部分或其他相关标准）所规定的具体试验方法，提供了从方案设计到数据判定的一致的方法论框架，使热老化试验的实施具有统一的技术逻辑。3标准主要内容解析3.1适用范围与规范性引用文件IECTS62332-1:2026明确规定，本标准适用于由液体和固体组合构成的电气绝缘系统的热评估，其核心应用对象涵盖但不限于油浸式电力变压器、电抗器、套管、电缆终端等电力设备中的绝缘系统。在规范性引用文件方面，本标准引用了一系列IEC标准作为技术基础。其中最为重要的引用文件包括：IEC60216系列标准（电气绝缘材料耐热性能评定方法，规定了材料级热老化的试验规程和数据处理方法）、IEC60505（电气绝缘系统热评估与分级，规定了系统级热评估的基本框架和程序）、IEC60076系列标准（电力变压器标准，作为油浸式变压器绝缘系统应用背景的参考）以及IEC60156（绝缘液体击穿电压测试方法）等。这些引用文件共同构成本标准的技术基础体系，确保本标准与既有标准之间的一致性和衔接性。3.2关键技术内容3.2.1热老化试验原理本标准基于绝缘系统热老化的基本物理化学原理，确立了以阿伦尼乌斯方程为核心的热老化寿命外推方法框架。根据热老化反应动力学理论，绝缘材料/系统的热老化过程遵循如下基本关系：\[L=A\cdote^{B/T}\]其中，L为绝缘寿命，T为绝对温度，A和B为与材料特性相关的常数。通过对至少两个（通常为三个或更多）不同温度点的加速热老化试验数据进行线性回归分析，可外推得到绝缘系统在服务温度下的预期寿命。标准明确强调了组合绝缘系统与单一材料热老化行为的本质差异。在液体与固体组合的绝缘系统中，液体介质的氧化老化会产生有机酸、过氧化物、醛类等老化产物，这些产物会渗透进入固体绝缘材料内部，加速纤维素的解聚降解；与此同时，固体绝缘材料老化释放的水分和低分子酸又会反向促进液体介质的进一步氧化。这种复杂的相互作用-反馈机制使得组合绝缘系统的表现寿命不能简单由各组分的单独寿命推得。因此，标准要求开展热老化试验时必须将整个组合系统作为一个整体进行考核，并对老化过程中的液体与固体组分的协同变化进行综合评价。3.2.2试验样品要求在试验样品方面，标准对模型绝缘系统的构造提出了系统性的技术要求。由于实际电力设备的绝缘结构尺寸通常过大，无法直接放入老化试验箱中进行加速老化试验，因此需要依据代表性原则构造缩小比例的模型绝缘系统。标准要求模型系统应充分体现实际绝缘系统的关键特征，包括材料组成、层间结构、界面特性以及主要几何比例关系等。具体而言，模型系统的构造需满足以下关键要求：其一，模型绝缘系统中使用的液体和固体材料应与实际设备所用材料相同，且材料批次应具有代表性；其二，模型的几何结构应合理简化，同时须保留影响热老化行为的核心要素，如液体对固体的浸渍渗透路径、气体的排出通道等；其三，模型应配置科学合理的样品数量，以充分计及试验结果的统计分散性——标准要求在热老化试验中，每隔一个预设老化间隔所取出的样品数量应足以进行有效的诊断试验和统计分析。在样品数量规划方面，本标准的统计要求与IEC60216系列标准有所不同。IEC60216关于材料热老化的标准主要依赖长周期、多温度点、多取样点的统计回归方法，对样品数量有较高的要求。而本标准考虑到组合系统的试验成本相对更高，同时组合系统的部件协同老化效应可能对失效时间离散性的影响更为明显——即试验数据往往呈现更大的离散性。因此标准在规定最小样品数量时进行了特殊权衡，要求在每个预设老化间隔取出的可用于诊断试验的样品数应在统计有效性的前提下兼顾试验成本。在实际操作中，建议通过设置合理的并行样品组和实施标准化的诊断试验操作流程来补偿样品数量不足所导致的统计不确定性。3.2.3热老化条件与试验程序标准对热老化试验的关键参数选择提供了详细指导。在试验温度的选定方面，标准要求至少选择三个温度点进行加速老化试验，其中最高温度应能使绝缘系统在合理的时间范围内（通常在数百至数千小时量级）达到失效判据，而最低温度应尽可能接近绝缘系统的预期服务温度，以减小由高温度外推至工作温度时引入的不确定性。各试验温度点之间的间隔建议不小于10℃，以确保回归分析的精度。在热老化试验的环境控制方面，标准强调试验过程中应严格控制温度波动范围（通常为±2℃以内）、热老化容器的气氛条件（是否需通过密封加压等方式以抑制液体介质在高温下的蒸发损失和氧化反应）、以及试验容器的材质和清洁程度（避免容器因素对老化过程造成额外影响）。针对含液体介质的试验系统，标准特别指出应通过密封或配备回流冷凝装置等措施控制液体介质在老化过程中的损耗，以保证液体与固体始终处于接触状态。试验过程中的取样周期设计是标准关注的重要技术环节。标准要求根据预估的绝缘系统寿命分布特征，合理设置各温度下的取样时间点，确保能够获取足够的数据点用于寿命回归分析。取样方案应覆盖绝缘系统从初始状态到严重老化失效的完整区间，且各取样点应尽量在时间轴上均匀分布。3.2.4诊断试验与失效判定诊断试验是评估热老化程度的必要手段。标准规定应选择能够敏感反映绝缘系统性能变化的物理、化学或电气特征量作为诊断试验参量。对于液体与固体组合绝缘系统，常用的诊断参量包括：-电气强度：包括工频击穿电压、雷电冲击击穿电压等，直接反映绝缘系统的耐电性能劣化程度；-介质损耗因数（tanδ）：反映绝缘系统在交流电场下的能量损耗特性，对绝缘老化和受潮状态敏感；-绝缘电阻/极化指数：反映绝缘系统的阻性特性和极化响应特征；-聚合度（DP值）：通过测定固体绝缘材料（如绝缘纸）的纤维素聚合度，直接表征固体绝缘材料的分子链断裂降解程度；-液体介质理化参数：包括酸值、水分含量、界面张力、溶解气体分析（DGA）等，反映液体介质的老化状态。在失效判定方面，标准明确要求以“终点准则”来定义绝缘系统的热老化寿命终点。终点的确定可基于以下一种或多种判据的综合考量：诊断试验参量达到预设的阈值（如电气强度下降到初始值的某一百分比）、绝缘系统无法承受规定的验证电压、或固体关键组分达到某一预设的降解程度（如绝缘纸平均聚合度降至某一水平以下）。需要强调的是，失效判据的选取应与实际设备的安全运行要求相关联，确保所评价的寿命终点具有工程实际意义。3.3与其他标准的协调性本标准在技术内容和框架结构上充分考虑了与相关国际标准的协调一致性。与IEC60505的关系上，本标准是其“一般方法+特定系统”技术体系中的重要补充。IEC60505提供了绝缘系统热评估的概念框架和一般程序，而IECTS62332-1则针对液体与固体组合这一最常见且最为复杂的绝缘系统类型提供了具体化、可操作性更强的技术细则。与IEC60216系列材料级热老化标准的关系上，本标准在数据处理、寿命外推的统计学方法上借鉴了IEC60216-1和IEC60216-3所确立的基本框架和计算方法。二者的核心区别在于：IEC60216的关注对象是单一绝缘材料，而本标准的关注对象是包含液-固组合界面的整个绝缘系统。在某些试验条件的设计中（如样品的密封方式、温度设定原则），本标准做出了适应组合系统特点的调整。4标准的应用价值与预期效益4.1技术应用价值本标准的技术应用价值主要体现在以下几个方面：统一评估方法，促进结果互认。在IECTS62332-1发布之前，各绝缘系统制造企业和研究机构在开展液体与固体组合系统热评估时，多参照IEC60505的一般原则自行设计试验方案，导致不同机构间的评估结果缺乏可比性。本标准的发布实施，为相关主体提供了统一的技术规范，有助于实现不同实验室之间的结果互认，降低贸易技术壁垒。指导绝缘系统优化设计。通过系统化的热评估，设备制造商可以定量掌握绝缘系统的热耐久特性，比较不同材料组合方案的热老化性能差异，从而在满足设备预期寿命目标的前提下优化材料选型和结构设计方案。该标准为此类评估提供了规范化的执行依据。支撑设备寿命预测与运维决策。电力设备用户可以利用按照本标准获得的绝缘系统热老化特性数据，结合设备实际运行温度负荷谱，开展设备剩余寿命评估，制定科学合理的检修维护策略，避免因绝缘过早老化导致的非计划停运。4.2行业影响与预期效益标准的发布对电气绝缘领域的多个利益相关方均将产生积极影响：-对设备制造商：提供权威的设计验证工具，缩短新产品研发周期，降低