IEC 614622023 复合空心绝缘子.交流额定电压大于1000V交流和直流电压大于1500V电气设备用加压和非加压绝缘子.定义、试验方法、验收标准和设计建议标准立项发展报告

复合空心绝缘子交流额定电压大于1000V交流和直流电压大于1500V电气设备用加压和非加压绝缘子标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:CompositeHollowInsulators-PressurizedandUnpressurizedInsulatorsforUseinElectricalEquipmentwithACRatedVoltageGreaterthan1000VACandDCVoltageGreaterthan1500V摘要关键词：复合空心绝缘子；国际电工委员会；加压绝缘子；非加压绝缘子；型式试验；验收标准；设计建议Keywords:Compositehollowinsulators;IEC;Pressurizedinsulators;Unpressurizedinsulators;Typetests;Acceptancecriteria;Designrecommendations一、引言1.1立项背景与研究意义绝缘子作为电力系统中应用最广泛的电气部件之一，其性能优劣直接影响输电线路和变电站设备的安全运行水平。传统瓷绝缘子和玻璃绝缘子虽服役历史久远，但存在重量大、易碎、耐污闪性能差等固有缺陷。自20世纪70年代以来，以硅橡胶为外绝缘护套、以环氧玻璃纤维管为内衬的复合空心绝缘子凭借其优异的耐污闪性能、轻质高强的机械特性以及良好的耐震性能，在气体绝缘开关设备（GIS）、互感器、套管、避雷器等高压电气设备中获得了日益广泛的应用。复合空心绝缘子的结构形式多样，既可用作充满绝缘气体的加压容器部件，也可用于变压器套管、电缆终端等非加压场合。不同应用场景对其电气性能、机械性能和密封性能的要求差异显著。然而，长期以来各国对复合空心绝缘子的技术要求和试验方法存在较大差异，缺乏统一完善的国际标准进行规范，这在一定程度上制约了该类产品的国际贸易和技术交流。1.2标准修订必要性随着复合空心绝缘子应用范围的不断拓展和运行经验的持续积累，IEC于2014年首次发布IEC61462标准，为复合空心绝缘子的定义、试验方法和设计建议提供了统一的技术框架。然而，近十年来，高压输电技术向更高电压等级、更大输送容量方向的快速发展，以及复合绝缘材料性能和制造工艺水平的显著提升，使得原有标准中的部分技术条款已不能完全适应当前技术发展的需要。特别是直流输电工程的规模化应用，对绝缘子在直流电场作用下的耐电痕化和耐侵蚀性能提出了更高要求，亟需在标准层面进行相应的技术更新和完善。在此背景下，IEC第36技术委员会（IECTC36Insulators）组织开展了对IEC61462的系统修订工作，经过多轮国际磋商和专业技术评审，最终形成了IEC61462:2023新版标准。二、标准基本信息与适用范围2.1标准基本信息IEC61462:2023《复合空心绝缘子——交流额定电压大于1000V交流和直流电压大于1500V电气设备用加压和非加压绝缘子——定义、试验方法、验收标准和设计建议》由国际电工委员会绝缘子技术委员会（IECTC36）归口管理，于2023年9月6日正式发布。该标准为现行有效版本，以英语和法语两种官方语言出版。标准国际分类号为ICS29.080.10（绝缘子）。2.2适用范围界定本标准适用于以下两类复合空心绝缘子：加压复合空心绝缘子（Pressurizedcompositehollowinsulators）：指内部充有规定压力的绝缘气体（如SF₆、N₂或混合气体），作为气体绝缘输电管道（GIL）、气体绝缘开关设备（GIS）、断路器、互感器等高压电气设备外壳部件的空心复合绝缘子。该类绝缘子需同时承受内压载荷、外部机械载荷和电气应力。非加压复合空心绝缘子（Unpressurizedcompositehollowinsulators）：指内部不承受规定气体压力，用作变压器套管、穿墙套管、电缆终端等电气设备外绝缘部件的空心复合绝缘子。该类绝缘子主要承受电气应力和外部机械载荷，对密封性能的要求相对较低。标准适用的电压范围涵盖交流额定电压大于1000V及直流额定电压大于1500V的各类电气设备，全面覆盖中压、高压、超高压和特高压等级。2.3标准结构框架IEC61462:2023在结构编排上遵循IEC标准的通用编写规则，主要技术内容包括：-第3章术语和定义：系统规定了复合空心绝缘子及其组成部件的专业术语-第4章分类与标记：按使用条件、结构形式等对绝缘子进行分类-第5章技术要求：规定设计、材料、工艺等方面的基本要求-第6章试验方法：包括型式试验、抽样试验和例行试验-第7章验收准则：明确各项试验的合格判定标准-第8章设计建议：提供结构设计和界面配合方面的技术指导三、核心技术内容解析3.1术语定义与分类体系新版标准对复合空心绝缘子的术语定义进行了系统梳理和修订。标准明确定义了复合空心绝缘子为由绝缘管（通常为环氧玻璃纤维增强复合材料制成）、外部聚合物护套（通常为硅橡胶或三元乙丙橡胶）以及端部金属附件组成的空心绝缘结构，其内腔可为空腔或填充有其他绝缘介质。标准按照运行工况将复合空心绝缘子划分为加压型和非加压型两大类，在绝缘管设计、护套材料选择以及端部密封结构等方面分别给出了差异化的技术要求。分类体系的科学细化为不同类型绝缘子的针对性试验和合理选型提供了明确的依据。3.2试验方法体系IEC61462:2023构建了完整的复合空心绝缘子试验方法体系，涵盖型式试验（Typetests）、抽样试验（Sampletests）和例行试验（Routinetests）三个层次。型式试验用于验证绝缘子设计是否满足标准要求，主要试验项目包括：-电气试验：工频干/湿耐受电压试验、雷电冲击耐受电压试验、操作冲击耐受电压试验、人工污秽试验等-机械试验：弯曲负荷试验、扭转试验、内压试验（针对加压型绝缘子）、热机械性能试验等-材料试验：护套材料耐漏电起痕试验、耐蚀损试验、硬度试验、紫外老化试验等-界面试验：护套与绝缘管界面结合性能试验、端部附件连接性能试验等-密封试验：针对加压绝缘子的气密性试验抽样试验用于验证产品制造质量的一致性，主要包括尺寸检查、外观检查、材料和工艺质量控制试验等。例行试验则针对每一支出厂产品逐件进行，涵盖外观检查、尺寸验证、压力试验（适用时）等内容。3.3设计建议新版标准在附录中给出了复合空心绝缘子的设计建议，涵盖绝缘管壁厚计算、护套爬电距离选取、端部附件连接方式选择、界面防护设计等方面。标准强调，复合空心绝缘子的设计应充分考虑长期运行条件下的电气性能衰减、材料老化以及机械性能退化等因素，合理确定设计安全裕度。其中值得特别关注的是，标准针对加压型复合空心绝缘子提出了更为严格的蠕变断裂设计准则和长期内压性能验证要求，以确保绝缘子在全寿命周期内的结构完整性和密封可靠性。同时，标准对复合空心绝缘子在不同污秽等级和海拔条件下的爬电距离选取给出了推荐性指导值。四、主要修订内容与技术进展IEC61462:2023与前一版本相比，在广泛吸纳近年来复合绝缘技术研究成果和运行经验反馈的基础上，主要进行了以下几个方面的技术修订：4.1直流适用性要求的强化针对直流输电工程对复合空心绝缘子的特殊要求，新版标准对直流电场下的耐电痕化和耐蚀损试验方法进行了修订和完善，更为科学地规定了直流试验电压施加方式、试验持续时间以及评定准则。同时，增加了直流电场下绝缘材料体积电阻率、耐离子迁移等性能指标的考核要求。4.2试验方法的更新与优化新版标准对部分试验方法进行了调整和优化，使其更具可操作性和重复性。例如，在弯曲负荷试验中细化了负荷施加速率和持荷时间的规定；在密封试验中引入了更灵敏的氦质谱检漏方法作为可选方案；在界面性能评价中增加了基于声发射检测的无损评价方法。4.3设计建议的补充与完善鉴于近年来复合空心绝缘子在超高压和特高压工程中的大量应用积累的丰富经验，新版标准对设计建议部分进行了大幅补充，新增了关于绝缘管纤维缠绕角度设计、护套壁厚均匀性控制、端部电场应力控制等方面的推荐做法。4.4与相关标准的协调统一新版标准注意了与IEC62217《户外用聚合物绝缘子——一般定义、试验方法和接受准则》、IEC60137《交流电压大于1000V套管》、IEC60672《绝缘材料——陶瓷和玻璃》等相关标准的协调一致，避免了技术要求的冲突和重复。五、主要参与单位介绍IEC61462:2023标准的修订工作由IECTC36（绝缘子技术委员会）组织推进，各国国家委员会均派出了资深专家参与技术研讨和文稿编制工作。其中，中国电力科学研究院有限公司作为我国绝缘子标准化工作的核心技术支撑单位，在标准修订过程中发挥了重要而积极的作用。中国电力科学研究院有限公司（以下简称"中国电科院"）成立于1951年，是国务院国资委直接管理的中央企业——国家电网有限公司的全资子公司，是我国电力行业多学科、综合性的科研机构，也是全国高压绝缘子标准化技术委员会（SAC/TC190）的挂靠单位。中国电科院长期从事绝缘子技术领域的科学研究、标准制定和试验检测工作，建有国家绝缘子避雷器质量检验检测中心、电网环境保护国家重点实验室等国家级科研平台，在复合绝缘子材料研究、结构设计、试验评价及工程应用等方面积累了深厚的技术功底。在IEC61462:2023标准修订过程中，中国电科院的专家团队全程深度参与，牵头承担了其中直流适用性试验方法研究、复合空心绝缘子长期运行性能评估以及设计建议部分条款的修订完善工作。中国电科院依托我国特高压输电工程大规模建设积累的丰富运行数据和试验经验，将在特高压复合空心绝缘子设计、制造和运行维护方面的创新成果积极反馈至国际标准中，有力提升了我国在复合绝缘子国际标准化领域的话语权和影响力。此外，中国电科院还组织开展了多项关键技术验证试验，为标准技术条款的合理性提供了翔实的试验数据支撑。西安高压电器研究院股份有限公司、清华大学等国内高校和科研机构的专家学者也为标准的修订贡献了中国智慧。六、标准实施意义与应用前景6.1促进国际贸易与技术交流IEC61462:2023作为复合空心绝缘子领域最重要的国际标准之一，其发布实施为全球范围内该类产品的设计、制造和贸易提供了统一的技术依据。标准的实施将有助于消除各国因技术要求差异造成的贸易壁垒，促进复合空心绝缘子产品在国际市场上的自由流通和公平竞争。6.2推动行业技术进步与质量提升6.3支撑新型电力系统建设当前，我国正加快建设以特高压为骨干网架、各级电网协调发展的新型电力系统，大力推进沙漠、戈壁、荒漠地区大型风电光伏基地建设和海上风电开发。复合空心绝缘子作为高压电气设备的关键部件，其性能和质量直接关系到新型电力系统的安全稳定运行。IEC61462:2023的发布实施，为复合空心绝缘子的选型、设计、试验和验收提供了先进的技术依据，有力地支撑了电力装备制造业的高端化、智能化、绿色化发展，为新型电力系统建设提供了坚实的标准保障。七、结论与展望IEC61462:2023《复合空心绝缘子——交流额定电压大于1000V交流和直流电压大于1500V电气设备用加压和非加压绝缘子——定义、试验方法、验收标准和设计建议》的正式发布，是复合绝缘子领域国际标准化工作的又一重要里程碑。该标准系统总结了近年来复合空心绝缘子在材料研发、结构设计、试验评价和工程应用方面的最新技术成果，构建了更加科学完善的技术标准体系。展望未来，随着更高电压等级输电技术的持续发展、新型绝缘材料的不断涌现，以及智能化运维需求的日益增长，复合空心绝缘子标准化工作将面临新的挑战与机遇。可以预见，未来标准将在智能感知功能集成、环保绝缘气体兼容性、数字化试验评价方法等方面不断深化发展。我国应进一步加强在IECTC36等国际标准化组织中的参与深度，积极贡献中国经验和中国方案，持续提升我国在国际绝缘子标准化领域的影响力和引领力，为推动全球电力绝缘技术进步做出更大贡献。参考文献[1]IEC61462:2023,Compositehollowinsulators-PressurizedandunpressurizedinsulatorsforuseinelectricalequipmentwithACratedvoltagegreaterthan1000VACandD.C.voltagegreaterthan1500V-Definitions,testmethods,acceptancecriteriaanddesignrecommendations[S].Geneva:IEC,2023.[2]IEC62217:2012,PolymericHVinsulatorsforindoorandoutdooruse-