IEC 61557-92023 CMV 1000V AC和1500V DC以下低压配电系统的电气安全.保护措施的试验、测量或监测设备.第9部分IT系统中绝缘故障定位设备标准立项发展报告

标准立项发展报告：IEC61557-9:2023CMVStandardizationDevelopmentReport:ElectricalSafetyinLowVoltageDistributionSystemsupto1000VACand1500VDC–EquipmentforInsulationFaultLocationinITSystems(IEC61557-9:2023CMV)摘要随着低压配电系统向高可靠性、高连续性供电方向快速发展，IT系统（不接地系统）在医疗、石化、轨道交通、数据中心等关键领域得到广泛应用。绝缘故障的精准定位是保障IT系统连续供电与电气安全的核心技术难题。本报告围绕国际电工委员会（IEC）发布的IEC61557-9:2023CMV标准（即《1000VAC和1500VDC以下低压配电系统的电气安全——保护措施的试验、测量或监测设备——第9部分：IT系统中绝缘故障定位设备》），系统梳理了该标准的修订背景、核心技术内容及其在标准体系中的定位。报告重点解析了该标准对绝缘故障定位设备的功能要求、测量方法、电磁兼容性能及安全规范等方面的关键技术指标，并深入分析了标准修订对行业技术发展、产品研发及市场应用的深远影响。报告指出，IEC61557-9:2023CMV的发布标志着IT系统绝缘故障定位技术向智能化、高精度、高可靠性方向迈出重要步伐，对我国相关国家标准修订、行业技术升级及国际化接轨具有重要的参考价值和指导意义。关键词：低压配电系统；IT系统；绝缘故障定位；电气安全；IEC61557-9；标准修订；测量设备Keywords:LowVoltageDistributionSystems;ITSystems;InsulationFaultLocation;ElectricalSafety;IEC61557-9;StandardRevision;MeasuringEquipment1引言在工业与民用低压配电领域，供电连续性与电气安全始终是两大核心命题。IT系统（IsolationTerre，即中性点不接地系统）因其在发生单相接地故障时能够维持供电不中断、故障电流极小、电弧危害低等显著优势，在矿井、医院手术室、石油化工装置、轨道交通、船舶以及大型数据中心等对供电连续性要求极高的场所获得广泛应用。然而，IT系统长期运行中面临的核心挑战在于：系统发生第一次绝缘故障后，故障点难以快速定位。若故障长期存在而未排除，当发生第二次故障时，可能引发相间短路，酿成严重电气安全事故。绝缘故障定位设备（InsulationFaultLocationEquipment,IFLE）正是为解决上述痛点而生的专用监测装置。它能够在IT系统发生绝缘故障后，迅速、准确地定位故障支路乃至故障点，大幅缩短故障排查时间，降低停电损失和安全风险。作为IEC61557系列标准的重要组成部分，IEC61557-9规定了此类设备的技术要求和试验方法，是指导产品设计、制造、检验和认证的权威技术依据。2009年，IEC首次发布IEC61557-9:2009版本，确立了绝缘故障定位设备的基本技术要求框架。2014年进行了小幅修订（IEC61557-9:2014）。随着低压配电系统复杂度不断提升、智能化监测需求日益增长，以及电磁兼容性要求的持续提高，IEC于2023年12月14日正式发布了IEC61557-9:2023CMV版本，对标准进行了全面技术更新。本报告旨在系统解读该标准的立项背景、修订历程、关键技术内容及其行业影响。2标准概述2.1标准基本信息-标准编号：IEC61557-9:2023CMV-中文名称：1000VAC和1500VDC以下低压配电系统的电气安全——保护措施的试验、测量或监测设备——第9部分：IT系统中绝缘故障定位设备-英文名称：Electricalsafetyinlowvoltagedistributionsystemsupto1000VACand1500VDC-Equipmentfortesting,measuringormonitoringofprotectivemeasures-Part9:EquipmentforinsulationfaultlocationinITsystems-发布机构：国际电工委员会（IEC）-标准状态：现行-发布日期：2023年12月14日-发布日期版本：CMV（CommentaryVersion，注释版），即包含技术委员会对标准条文技术解释的版本-ICS分类号：工业过程的测量和控制（对应ICS25.040.40等）-标准语言：英语-适用范围：交流额定电压不超过1000V、直流额定电压不超过1500V的低压配电系统中的IT系统2.2标准的版本体系与协调关系IEC61557系列标准在低压电气安全测量设备领域具有基础性地位，其各部分组成如下：-IEC61557-1：通用要求-IEC61557-2：绝缘电阻测量设备-IEC61557-3：环路阻抗测量设备-IEC61557-4：接地电阻测量设备-IEC61557-5：接地电阻监测设备-IEC61557-6：IT系统中的绝缘监测设备（IMD）-IEC61557-7：IT系统中的绝缘监测设备（用于相位顺序）-IEC61557-8：IT系统中的绝缘监测设备（用于医疗场所）-IEC61557-9：IT系统中的绝缘故障定位设备（本文主题）-IEC61557-10：组合测量设备-IEC61557-11：剩余电流监测设备（RCM）-IEC61557-12：电能测量和监测设备（PMD）-IEC61557-13：IT系统绝缘故障定位设备（手持式）IEC61557-9:2023CMV与IEC61557-1（通用要求）配合使用，并与IEC61557-6（IT系统绝缘监测设备）和IEC61557-13（手持式绝缘故障定位设备）形成互补关系。其中，IEC61557-6负责绝缘故障的早期预警，IEC61557-9则负责故障发生后的精确定位，两者构成完整的IT系统绝缘安全监测链路。此次修订充分协调了与上述相关标准的技术衔接，确保系列标准内部的一致性。3标准修订背景与立项动因3.1技术发展驱动近年来，随着电力电子技术、传感器技术、嵌入式系统及物联网通信技术的快速发展，绝缘故障定位设备在测量精度、响应速度、抗干扰能力和智能化水平方面均有了显著提升。原IEC61557-9:2014版本中部分技术指标已不能充分反映当前技术水平，例如：-故障定位信号注入方式更加多样化（脉冲信号法、低频信号注入法、S曲线法等）；-设备通信接口从传统的有线方式向无线、总线方式扩展；-数据处理能力大幅提高，多通道同步测量成为可能；-新型传感器的灵敏度和选择性显著增强。原有标准的某些试验条件和性能指标已不能充分覆盖新技术、新产品的测试需求，亟需对标准进行系统性修订。3.2应用需求变化IT系统的应用范围持续扩展，从传统的矿山、医疗场所向数据中心、新能源设施、电动汽车充电设施、智能建筑等新兴领域延伸。不同应用场景对绝缘故障定位设备的响应时间、定位精度、环境适应性等提出了差异化需求。例如，数据中心要求故障定位毫秒级响应，医疗场所对漏电流有更严格的限制，而新能源场景则面临更复杂的电磁干扰环境。这些新的应用需求是推动标准修订的重要动力。3.3国际标准协调需求欧盟低压指令（LVD2014/35/EU）和电磁兼容指令（EMC2014/30/EU）对电气安全设备提出了更高的合规要求。同时，国际电工委员会安全咨询委员会（IECACOS）和电磁兼容咨询委员会（IECACEC）持续推动各技术委员会之间的标准协调。IECTC85（测量、控制和实验室设备技术委员会）与IECTC64（电气装置和电击防护技术委员会）之间的技术衔接也需要通过标准修订来持续完善。4标准主要技术内容解析4.1范围与适用对象IEC61557-9:2023CMV明确规定，本标准适用于交流额定电压不超过1000V、直流额定电压不超过1500V的低压配电系统中，用于IT系统绝缘故障定位的设备。该设备旨在绝缘监测设备（IMD）发出绝缘故障预警信号后，通过向系统注入特定探测信号或利用系统固有特征信号，对故障支路和故障点进行定位。4.2规范性引用文件标准引用了IEC61557-1（通用要求）、IEC61557-6（IT系统绝缘监测设备）、IEC61326-1（测量、控制和实验室用电气设备电磁兼容性要求）、IEC61010-1（测量、控制和实验室用电气设备安全要求）等核心文件，确保了系列标准之间在术语定义、试验方法、安全要求和电磁兼容性方面的协调统一。4.3术语与定义标准对绝缘故障定位设备涉及的核心术语进行了重新界定和补充，包括：绝缘故障定位设备（IFLE）、定位信号（LocationSignal）、响应时间（ResponseTime）、定位精度（LocationAccuracy）、测量不确定度（MeasurementUncertainty）等。这些术语的规范化定义，为产品测试和性能评估提供了统一的技术语言基础。4.4技术要求标准从以下维度对绝缘故障定位设备提出了系统性的技术要求：（1）功能要求。包括：设备应具备在IT系统正常运行状态下投入和退出工作的能力；应能够与符合IEC61557-6的绝缘监测设备协调联动；应能区分故障支路与正常支路；应具备故障定位结果的可视化指示功能；应支持定位信号的自动或手动启动模式。（2）性能参数。标准规定了绝缘故障定位设备的关键性能指标，包括：最大允许系统泄漏电容、定位灵敏度阈值（典型值范围）、定位响应时间、测量不确定度、最大可持续工作电压等。这些参数的确定充分考虑了不同应用场景的实际需求。（3）环境适应性。包括温度范围（工作温度、存储温度）、湿度要求、防护等级（IP代码）、振动和冲击等环境试验要求，确保设备在不同工业环境下可靠工作。（4）电磁兼容性（EMC）。标准强化了电磁兼容性要求，包括辐射发射、传导发射、静电放电抗扰度、射频电磁场辐射抗扰度、电快速瞬变脉冲群抗扰度、浪涌（冲击）抗扰度、射频场感应的传导骚扰抗扰度、工频磁场抗扰度以及电压暂降和短时中断抗扰度等测试项目，确保设备在复杂电磁环境中不误报、不漏报。（5）安全要求。设备的设计和制造应符合IEC61010-1的相关要求，包括：电气强度试验、绝缘电阻要求、爬电距离和电气间隙、温升限值、机械强度以及防触电保护等，确保设备在操作和维护过程中的人员安全。4.5试验方法标准为每项技术要求配套了明确、可操作的试验方法和合格判定准则，包括试验电路配置、试验信号参数、测量仪器精度要求及试验步骤等。值得关注的是，2023版标准更新了试验电路拓扑，增加了对多点接地故障、容性泄漏电流较大等复杂工况的模拟试验能力，更贴近实际现场运行条件。5标准修订实施单位介绍本标准的制定和修订工作主要由国际电工委员会第85技术委员会（IECTC85——测量、控制和实验室设备技术委员会）负责，具体由IECTC85/WG4工作组（低压测量设备工作组）承担。该工作组汇集了来自全球主要工业国家的标准化专家、电气安全领域学者及行业领先企业的技术骨干。其中，德国是该项标准制定的重要推动力量。德国标准化协会（DIN）和德国电气工程师协会（VDE）在IECTC85/WG4中发挥着核心作用。来自德国VDE旗下的BenderGmbH&Co.KG（本德尔公司）作为全球领先的绝缘监测和故障定位设备制造商，深度参与了IEC61557-9标准的历次修订工作。该公司在IT系统绝缘监测技术领域拥有超过70年的研发经验，其技术人员长期担任工作组专家，为标准的修订提供了丰富的工程实践数据和试验验证支持，在标准技术指标的确定和试验方法的验证方面作出了重要贡献。6标准发布的意义与行业影响6.1对产业发展的促进作用IEC61557-9:2023CMV的发布，为全球绝缘故障定位设备制造商提供了统一的技术规范和评价依据。一方面，标准明确了技术要求和试验方法，有助于规范市场竞争秩序，避免低质低价竞争；另一方面，标准中更高的技术指标要求也倒逼企业加大研发投入，推动产品技术升级，促进整个行业的技术进步。6.2对用户和工程实践的指导价值对于设计单位、系统集成商和最终用户而言，新版标准提供了更为清晰的产品选型和验收依据。特别是CMV（注释版）的形式，通过嵌入技术委员会的注释性解释，帮助用户深入理解标准条款背后的技术逻辑和应用考量，从而更好地在工程项目中合理选用和部署绝缘故障定位设备。6.3对我国标准化工作的启示IEC61557-9:2023CMV对我国相关领域的标准化工作具有重要的借鉴意义。首先，我国现行GB/T18268系列标准和GB4793系列标准正在持续进行国际接轨工作，IEC61557系列标准的修订成果将为我国对应国家标准的制修订提供直接参考。其次，标准中体现的智能化、系统化、协调化的发展趋势，也为我国在智能配电、数字化运维等新兴领域的技术标准研制提供了方向指引。7结论与展望IEC61557-9:2023CMV的发布实施，是低压电气安全测量设备国际标准体系建设的重要里程碑。该标准全面反映了当前IT系统绝缘故障定位技术的最高水平和发展方向，在功能要求、性能指标、环境适应性、电磁兼容性和安全要求等方面建立了更加完善和严格的技术规范体系。标准通过引入CMV注释版本的形式，增强了标准的可读性和可操作性，为全球用户和技术人员提供了有力的技术指导。展望未来，随着数字化、智能化技术加速融入低压配电领域，绝缘故障定位设备将向以下方向持续演进：1.智能化与自学习：融合人工智能算法，实现故障特征的自动识别和环境自适应，降低误报率；2.网络化与集成化：与智能配电管理系统深度融合，实现远程监控、数据分析和预测性维护；3.多参数融合感知：集成绝缘监测、温度监测、局部放电监测等多种功能于一体，提供更全面的系统健康状况评估；4.标准化与开放化：统一的通信协议和数据接口标准将推动设备互联互通，促进生态系统的形成。建议国内相关标准化技术机构密切关注IEC61557-9的最新动态，适时启动我国对应标准的同步修订工作，加强与国际标准的对接，为我国低压电气安全技术的进步和产业的国际化发展提供有力支撑。参考文献[1]IEC61557-9:2023CMV,Electricalsafetyinlowvoltagedistributionsystemsupto1000VACand1500VDC-Equipmentfortesting,measuringormonitoringofprotectivemeasures-Part9:EquipmentforinsulationfaultlocationinITsystems[S].Geneva:IEC,2023.[2]IEC61557-1:2019,Electricalsafetyinlowvoltagedistributionsystemsupto1000VACand1500VDC-Equipmentfortesting,measuringormonitoringofprotectivemeasures-Part1:Generalrequirements[S].Geneva:IEC,2019.[3]IEC61557-6:2019,Electricalsafetyinlow