IEC 627722023 RLV 交流电压大于1000V和直流电压大于1500V的复合空心站用支柱绝缘子.定义、试验方法和验收标准标准立项发展报告

复合空心站用支柱绝缘子（IEC62772:2023RLV）标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:CompositeHollowCoreStationPostInsulatorswithA.C.VoltageGreaterthan1000VandD.C.VoltageGreaterthan1500V—Definitions,TestMethodsandAcceptanceCriteria摘要关键词：复合空心支柱绝缘子；国际电工委员会；试验方法；验收准则；高压绝缘；标准化Keywords:Compositehollowcorepostinsulator;IEC;Testmethods;Acceptancecriteria;High-voltageinsulation;Standardization1引言1.1标准立项背景随着全球能源结构转型和电力需求的持续增长，高压、超高压乃至特高压输电技术已成为电力工业发展的重要方向。站用支柱绝缘子作为变电站母线、隔离开关、断路器及其他电气设备的支撑和绝缘元件，其运行可靠性直接影响电力系统的安全稳定。传统陶瓷和玻璃支柱绝缘子虽具有良好的绝缘性能和机械强度，但存在重量大、易碎、耐污性差等不足。复合绝缘子以其轻质高强、耐污秽、防爆性能优异等优势，在电力系统中获得了越来越广泛的应用。复合空心站用支柱绝缘子采用环氧玻璃纤维缠绕管作为内衬，外覆硅橡胶或三元乙丙橡胶（EPDM）伞裙护套，兼具空心结构与复合绝缘的双重特点。该类产品既可用于气体绝缘开关设备（GIS）的套管、互感器、避雷器等设备的外绝缘支撑，也可用于空气绝缘变电站（AIS）中的支柱绝缘，在超高压和特高压工程中应用前景广阔。然而，由于缺乏统一的国际标准，不同国家和制造商在产品设计、试验方法和验收指标上存在较大差异，对产品的国际流通和工程应用形成了技术壁垒。1.2标准编制必要性标准是产业发展的技术基础和制度保障。复合空心站用支柱绝缘子涉及材料科学、高电压技术、机械结构设计等多个学科领域，其质量控制需要覆盖原材料检验、工艺过程控制、型式试验和出厂试验等全流程环节。IEC62772:2023RLV标准的制定与发布，旨在为全球复合空心站用支柱绝缘子的设计制造和检验验收提供统一的技术准则，有效解决以下关键问题：一是明确复合空心支柱绝缘子的术语定义和分类体系，统一行业沟通的技术语言；二是建立科学合理的试验方法与评价指标体系，确保产品的绝缘性能、机械性能和环境耐受性能得到全面考核；三是制定明确的验收准则和判定标准，为用户选型和工程验收提供可操作的技术依据。2标准概述2.1标准基本信息IEC62772:2023RLV是国际电工委员会发布的复合空心站用支柱绝缘子专用标准，其完整信息如下：-标准全称：Compositehollowcorestationpostinsulatorswitha.c.voltagegreaterthan1000Vandd.c.voltagegreaterthan1500V—Definitions,testmethodsandacceptancecriteria-中文名称：交流电压大于1000V和直流电压大于1500V的复合空心站用支柱绝缘子——定义、试验方法和验收标准-标准编号：IEC62772:2023RLV-发布机构：国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission,IEC）-ICS分类号：29.080.10（绝缘子）-发布日期：2023年11月15日-标准状态：现行有效-语言版本：英语-版本类型：RLV（RedlineVersion），即红line版本，标注了与前版本文本之间的差异，便于用户识别技术变化该标准由IEC第36技术委员会（IEC/TC36"Insulators"）负责制定，适用于交流电压大于1000V和直流电压大于1500V的复合空心站用支柱绝缘子。该标准采用了RLV（RedlineVersion）出版形式，在提供正式标准文本的同时，以红色标注方式清晰展示与前一版本的技术差异内容，极大便利了标准使用者的对照阅读和变更理解。2.2适用范围该标准涵盖了复合空心站用支柱绝缘子的定义、试验方法和验收标准，其主要适用范围包括：-交流系统电压大于1000V的变电站用复合空心支柱绝缘子；-直流系统电压大于1500V的换流站用复合空心支柱绝缘子；-复合空心绝缘子内部可承装电流互感器、电压互感器、隔离开关等设备，或作为独立支撑绝缘件使用；-绝缘子安装运行环境条件包括户内和户外，环境温度范围一般为-40℃至+50℃。标准不涵盖包含在IEC61109（复合悬式绝缘子）和IEC61952（复合线路柱式绝缘子）中的线路绝缘子类型，也不适用于绝缘空心套管（该类型产品由IEC62155另行规定）。3标准主要技术内容3.1术语和定义标准对复合空心站用支柱绝缘子涉及的核心术语进行了系统定义，包括：-复合空心绝缘子：由绝缘管（通常为环氧玻璃纤维缠绕管）和外绝缘护套（通常为硅橡胶或EPDM）组成的空心绝缘结构，内部可为空腔或填充绝缘介质；-机械负载：绝缘子在运行中承受的弯矩、扭矩、压力等载荷的组合；-额定弯曲负荷：制造商规定的、绝缘子能够安全承受的最大弯曲负荷值；-规定验证负荷：为验证绝缘子机械性能而施加的特定试验负荷，通常取额定弯曲负荷的特定百分比；-伞裙：为增加绝缘子爬电距离而在护套外表面设置的凸起结构；-爬电距离：沿绝缘子外绝缘表面测得的最短距离或按特定路径计算的距离之和；-界面：复合绝缘子中不同材料之间的结合面，包括芯管-护套界面、护套-伞裙界面等。术语定义部分为标准的后续条款提供了统一的技术语言基础，确保了不同国家和制造商之间对产品要求和试验方法的一致理解。3.2设计要求和结构特性标准对复合空心站用支柱绝缘子的设计提出了明确的技术要求，主要包括：（1）结构设计：绝缘子应由绝缘管和外套（包括伞裙）组成，绝缘管作为主要承载结构，外套提供必要的爬电距离和环境保护。绝缘子应设计有合适的端部金具，用于与设备的连接和载荷传递。空心绝缘子的内部空腔应能容纳规定的内部设备，或按制造商规定填充绝缘介质（如SF₆气体、绝缘油等）。（2）材料要求：绝缘管材料应具有良好的电气绝缘性能和足够的机械强度，通常采用环氧树脂浸渍玻璃纤维缠绕成型。护套材料应具有优异的耐漏电起痕性能、耐候性和憎水性，常用的材料包括高温硫化硅橡胶（HTV）、液体硅橡胶（LSR）等。端部金具材料应具有良好的耐腐蚀性能和稳定的机械性能。（3）尺寸要求：标准规定了绝缘子的主要尺寸参数要求，包括绝缘高度、爬电距离、伞径、伞间距、干弧距离等，并要求制造商在产品技术条件中明确给出。同时规定了尺寸偏差和检验方法。（4）界面性能：绝缘管与护套之间、护套与伞裙之间的界面是复合绝缘子的薄弱环节，标准要求通过特定的设计措施和工艺控制确保界面粘接质量，防止界面缺陷导致的产品失效。3.3试验方法标准建立了涵盖设计试验、型式试验、抽样试验和例行试验的多层次试验体系，核心试验项目和方法如下：3.3.1电气试验电气性能是绝缘子最核心的功能指标。标准规定的电气试验项目主要包括：（1）干工频电压试验和湿工频电压试验：分别在干燥状态和人工淋雨条件下，对绝缘子施加规定幅值的工频电压，验证其在工作电压下的绝缘耐受能力。试验电压值依据绝缘子的绝缘高度和系统电压等级确定。（2）雷电冲击耐受电压试验：模拟雷电过电压的作用，对绝缘子施加标准雷电冲击电压波（1.2/50μs），验证绝缘子的雷电冲击耐受水平。试验包括正极性和负极性冲击，各施加规定次数。（3）操作冲击耐受电压试验：模拟系统操作过电压，对绝缘子施加标准操作冲击电压波（250/2500μs），适用于330kV及以上电压等级的系统应用。试验同样需在正、负两种极性下进行。（4）陡波前冲击电压试验：用于评估绝缘子在陡波前过电压作用下的绝缘性能，适用于特定应用场景。（5）无线电干扰电压试验：在规定的试验电压下测量绝缘子产生的无线电干扰水平，确保其对周围通信和电子设备的电磁干扰在允许范围内。（6）局部放电试验：在规定的试验电压下测量复合绝缘子内部或界面的局部放电量，用于评估绝缘内部是否存在气隙或其他缺陷。标准对允许的局部放电量作出了严格限值规定。3.3.2机械试验机械性能试验用于验证复合空心支柱绝缘子承受各种机械载荷的能力，主要项目包括：（1）弯曲负荷试验：对绝缘子施加逐渐增加的弯曲力矩，测定其在规定挠度下的弯曲负荷值或破坏负荷值。试验方法包括悬臂弯曲试验和四点弯曲试验两种方式，试验结果用于确定绝缘子的额定弯曲负荷。（2）扭转负荷试验：验证绝缘子在扭矩作用下的机械性能，确保其能够承受运行中可能出现的扭转载荷，如操作隔离开关时产生的扭矩。（3）压缩负荷试验：验证绝缘子的轴向压缩承载能力，适用于需要承受轴向压力的应用工况。（4）拉伸负荷试验：验证绝缘子的轴向拉伸承载能力，在某些安装方式下绝缘子可能承受拉伸载荷。（5）长期机械负荷试验：在持续较长时间（通常为96小时）内，对绝缘子施加规定的机械负荷，验证其在长期载荷作用下的稳定性，防止出现蠕变断裂或应力松弛导致的失效。（6）动态机械负荷试验：模拟风振、地震等动态载荷作用，验证绝缘子的动态机械性能和疲劳强度。3.3.3材料性能试验材料试验用于验证制造复合绝缘子所用的各类原材料的性能是否满足规定要求，主要包括：（1）护套材料试验：包括耐漏电起痕试验（按照IEC60587规定的试验方法进行，通常要求达到1A4.5级或更优等级）、耐电蚀损试验、硬度试验、拉伸强度及断裂伸长率试验、撕裂强度试验等，同时需进行高温老化后的性能保持率评价。（2）绝缘管材料试验：包括玻璃化转变温度测定、弯曲强度及弯曲模量测试、平行层电气强度测试、扩散系数及吸湿性试验等。（3）界面性能试验：包括水扩散试验（waterdiffusiontest），该试验通过将绝缘子样品浸泡在沸水中规定时间后测试其电气强度变化，用于检验绝缘管与护套之间界面的密封完整性。（4）伞裙材料耐漏电起痕和耐电蚀损试验：按照IEC60587规定的斜面法进行，验证材料在潮湿和污秽条件下的表面耐受性能。3.3.4环境试验环境试验用于验证绝缘子在各种环境条件下的适应性和耐久性，主要项目包括：（1）憎水性试验：通过接触角测量和憎水性分级（HC分级）方法，评估护套材料的初始憎水性和憎水迁移性。硅橡胶材料的憎水性是其优异的耐污秽性能的重要保障。（2）耐漏电起痕和耐电蚀损试验：模拟绝缘子在污秽、潮湿条件下的表面放电过程，按照IEC60587规定的试验程序进行，验证护套材料在长期的表面放电作用下不发生不可逆的劣化。（3）人工加速老化试验：包括模拟日光辐射、温度循环、湿度作用等综合环境因素的老化试验。标准参考了IEC62217中规定的1000小时和5000小时老化试验方法，通过加速老化试验评估绝缘子的长期运行耐久性。（4）温度循环试验：在规定的温度范围内进行多次冷热循环，验证绝缘子各组成部分在温度交变环境下不出现开裂、界面分离等缺陷。温度循环范围通常覆盖-40℃至+50℃（或更高温度等级）。（5）密封试验：对空心绝缘子的内腔进行气压或液压密封试验，验证绝缘子在规定内外压差下的气密性能或液密性能，确保内部设备不受外界环境的影响。（6）可燃性试验：验证绝缘子所用材料在火焰作用下的阻燃性能，确保其满足变电站消防安全要求。3.4验收准则标准根据不同类型的试验建立了分级明确的验收准则：（1）设计试验：设计试验用于验证绝缘子设计方案的合理性，在新产品定型或设计变更时进行。试验项目包括电气型式试验的全部项目、机械型式试验的全部项目和部分材料试验项目。设计试验的样品数量及合格判据在标准中有明确要求，全部试验项目均合格方可判定设计验证通过。（2）型式试验：型式试验用于验证绝缘子产品与设计文件的一致性，在新产品投产或产品结构、材料、工艺发生重大变更时进行。标准规定的型式试验项目覆盖电气性能、机械性能、材料性能和环境性能的全部试验项目。电气试验和机械试验通常在同一只或一组绝缘子上依次进行，其中机械试验一般在电气试验之后执行，试验顺序在标准中有明确建议。所有试验项目中任意一项不合格，则判定型式试验不通过。（3）抽样试验：抽样试验用于批量生产过程中的质量控制。标准规定了抽样的方法、样本大小和合格判定数，通常采用统计抽样方案。抽样试验项目包括关键尺寸检查、外观检查、水扩散试验、规定机械负荷试验等，可根据产品批量大小确定抽检数量。（4）例行试验：例行试验是对每只绝缘子逐根进行的检验。标准规定的例行试验项目包括外观检查、尺寸检查、工频耐压试验、局部放电试验、密封试验等，所有产品须全部通过例行试验方可出厂。对于各项试验的合格判定，标准给出了具体的数值限值或判定准则。例如，在局部放电试验中，规定的局部放电量不应超过标准中规定的限值（通常为10pC或更小，视电压等级和试验条件而定）；在水扩散试验中，样品在规定时间煮沸处理后，其电气强度不应低于规定值；在弯曲负荷试验中，绝缘子应能承受规定的验证负荷而不发生破坏或出现超过允许值的永久变形。4参与制定单位和组织4.1国际电工委员会IEC62772:2023RLV标准的制定和发布由国际电工委员会全面负责。IEC成立于1906年，总部设在瑞士日内瓦，是全球成立最早的国际电工标准化机构，负责电工技术和电子工程领域的国际标准化工作。IEC的成员包括全球170多个国家和地区，其发布的国际标准在促进全球电气电子产品贸易、保障产品质量和安全方面发挥着不可替代的作用。4.2IEC/TC36技术委员会IEC62772:2023RLV标准由IEC第36技术委员会（IEC/TC36,Insulators）具体负责制定和维护。TC36的秘书处由英国承担。该技术委员会负责绝缘子领域的国际标准化工作，涵盖架空线路绝缘子、变电站用绝缘子、套管等各类产品。TC36下设多个分技术委员会和工作组，其中负责复合绝缘子标准制定的工作组召集了来自全球主要绝缘子制造商、电力公司、检测机构和科研院所的专家共同参与标准编制工作。在标准制定过程中，TC36充分考虑了全球不同地区的技术特点和市场需求，力求使标准既具有先进性又具备广泛适用性。标准制定过程遵循了IEC的公开透明原则和协商一致原则，确保了各利益相关方的意见得到充分表达和有效协调。参与标