IEC 61936-12021 超过1kv AC和1.5kv DC的电力装置.第1部分交流标准立项发展报告

StandardizationDevelopmentReport:PowerInstallationsExceeding1kVACand1.5kVDC–Part1:ACIEC61936-1:2021《超过1kVAC和1.5kVDC的电力装置第1部分：交流》标准立项发展报告摘要随着全球能源转型进程加速推进和电力系统规模持续扩大，高电压电力装置的安全设计与规范运行已成为国际电力行业关注的焦点。IEC61936-1:2021《超过1kVAC和1.5kVDC的电力装置第1部分：交流》由国际电工委员会（IEC）发布，是迄今为止全球范围内关于交流高压电力装置设计和安装最具权威性和系统性的基础性安全标准之一。该标准全面规定了额定电压超过1kV交流电力装置在设计、选型、安装、运行和维护等全生命周期环节中的安全技术要求和实施准则，内容涵盖装置基本设计要求、防电击保护、过电流与短路保护、设备选择与安装、接地系统、变电站与开关站布置、电缆线路、架空线路及运行维护等关键技术领域。本报告系统梳理了该标准的立项背景、编制历程、技术框架、主要修订内容及国内外应用现状，深入分析了其在推动电力工程安全标准化、促进国际技术互认和支撑新型电力系统建设等方面的重要价值，并对该标准的未来发展趋势进行了展望。该标准对完善我国高压电力装置标准体系、提升电力工程安全和推动电力装备"走出去"具有重要参考意义。关键词：高压电力装置；IEC标准；电气安全；电力系统；标准化Keywords:High-voltagePowerInstallations;IECStandard;ElectricalSafety;PowerSystem;Standardization1引言电力工业是国民经济的基础性产业，高压电力装置的安全可靠运行直接关系着经济发展、公共安全和社会稳定。随着全球电力需求的持续增长、可再生能源的大规模并网以及特高压输电技术的快速发展，电力装置的安全设计标准面临更高的技术要求和更复杂的应用场景。在这一背景下，IEC61936-1作为国际通用的高压交流电力装置安全设计标准，其重要性日益凸显。IEC61936-1:2021由国际电工委员会第99技术委员会（IEC/TC99）“电力装置的系统设计及安全”归口管理，是电力装置设计安全领域的基石性标准。该标准最早可追溯至20世纪中后期各国对高压电力装置安全设计的分散规定，经过数十年的协调与整合，最终形成了国际统一的规范性文件。标准的每次修订都充分吸收了世界各国在电力装置设计、运行和维护中的实践经验与最新技术成果。2标准基本信息与编制背景2.1标准基本信息IEC61936-1:2021《超过1kVAC和1.5kVDC的电力装置第1部分：交流》（Powerinstallationsexceeding1kVACand1,5kVDC–Part1:AC）由国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission,IEC）于2021年7月7日正式发布，取代了此前执行的IEC61936-1:2010版本及其修订件。该标准现行有效，分类号为“电绝缘综合”，官方语言版本为英语和法语。标准全文以电子版加密PDF格式销售，售价为3481.0元人民币（含税）。2.2标准编制背景高压电力装置的安全设计标准体系经历了一个从分散到统一、从国家层面到国际层面的演进过程。20世纪中叶以前，各主要工业国家对高压电力装置的安全设计均依据本国电力工业实践自行制定技术规定。随着跨国电力贸易的增加和电力工程国际合作的深化，不同国家标准之间的技术差异逐渐成为国际电力工程建设和设备贸易的重要障碍。1970年代起，IEC开始着手推动电力装置安全设计的国际标准化工作。经过多年协调，IEC/TC99于1999年首次发布了IEC61936-1标准，其技术内容主要基于德国DINVDE0101标准、法国NFC13-100标准以及英国相关电力装置安全规范等欧洲国家的成熟技术经验，并广泛吸纳了世界各国在高压电力装置运行维护领域的实践成果。该标准的发布标志着高压电力装置安全设计领域有了第一部真正意义上的国际通用标准。此后，该标准经历了多次技术修订。2002年发布了第一次修订版，2010年进行了系统性的技术改版，2021年再次发布最新修订版。每一次修订均反映了电力技术进步、运行经验积累以及国际社会对电力安全更高要求的回应。2.3编制工作组织IEC61936-1:2021的编制工作由IEC/TC99技术委员会组织，SC99A“电力装置系统设计”分技术委员会具体负责。该分技术委员会汇聚了来自全球30多个国家的标准化专家、电力工程技术人员和研究学者，其中包括来自中国、德国、法国、英国、美国、日本、巴西等主要经济体的专家代表。标准编制工作组通过多轮工作组会议、CD（委员会草案）、DIS（国际标准草案）和FDIS（最终国际标准草案）等阶段的严格审查程序，经过数年的反复讨论和修改，最终形成了2021年版本。3标准主要内容和技术框架3.1标准适用范围IEC61936-1:2021适用于标称系统电压超过1kV交流的所有类型的电力装置，包括发电厂、变电站、输电线路和配电设施等。该标准既适用于新建装置的设计和建设，也适用于既有装置的改造和扩建。需要指出的是，该标准规定的技术内容主要针对固定安装的地面电力装置，对于矿井等特殊环境下的电力装置、船舶和海上平台的电气装置等，需结合相应的专门标准使用。3.2标准技术框架IEC61936-1:2021的技术内容涵盖了高压交流电力装置从设计到运行维护的全过程，主要包括以下核心技术板块：（1）基本设计要求标准首先规定了电力装置设计的基本原则和安全目标，明确了设计过程中需要考虑的各项技术参数，包括系统电压、频率、短路容量、绝缘水平、环境条件等因素。设计要求部分突出了以风险评估为基础的安全设计理念，强调应根据装置的具体情况和危险源识别结果确定相应的安全措施。（2）防电击保护防电击保护是电力装置安全设计的核心内容之一。标准详细规定了直接接触防护和间接接触防护的技术措施。其中，直接接触防护措施包括带电部分绝缘、遮挡和外壳防护、安全距离等；间接接触防护措施包括保护接地、等电位联结、自动切断电源、双重或加强绝缘等。标准还对特殊场所和特殊工况下的电击防护提出了附加要求。（3）过电流与短路保护标准规定了电力装置中过电流和短路保护的设计原则和保护装置的配置要求。内容包括保护电器的选择与配合、短路电流的计算方法、保护装置的整定与校验等。标准强调了保护装置的选择性和灵敏性要求，以确保在故障情况下能快速、准确地切除故障设备，保障人身安全和设备安全。（4）设备选择和安装标准对变压器、开关设备、互感器、电力电缆、母线、绝缘子等主要电力设备的选择和安装提出了明确规定。设备选择应考虑额定电压、额定电流、短路耐受能力、安装条件（户内/户外）、环境温度、海拔等技术参数，安装方式应满足安全运行和检修维护的基本要求。（5）接地系统设计接地系统是保障电力装置安全运行的重要组成部分。标准对接地系统的设计原则、接地电阻要求、接地装置的型式和材料、等电位联结的实施方式、接地系统的测量与维护等技术内容做了全面规定。特别是对于高土壤电阻率地区的接地设计和接地系统的热稳定校验提出了明确的技术指标。（6）变电站和开关站布置标准对变电站和开关站的总平面布置、配电装置布置、安全净距、防火间距、通道设置和巡视维护条件等方面做了具体规定。这些规定充分考虑了运行安全、检修便利和消防应急等多方面要求。标准对不同电压等级配电装置的最小安全净距给出了具体的推荐数值。（7）电缆线路和架空线路针对电缆线路和架空线路，标准分别规定了路径选择、敷设方式、机械强度计算、绝缘配合、接地方式、标识与保护等技术要求。对架空线路与建筑物、道路、其他线路的交叉跨越距离等做了明确规定，以确保公共安全。（8）运行与维护要求标准强调了电力装置全生命周期的安全管理理念，规定了装置的竣工验收要求、运行中的定期检查与维护要求、安全操作规程要点以及技术档案管理等运行管理要素。3.32021版主要技术变化相较于2010版，IEC61936-1:2021版主要在以下方面进行了重要修订：-引入直流装置相关内容：虽然本部分仍以交流为主，但为适应高压直流输电和混合输电系统的发展趋势，标准在术语定义和一般要求中为直流系统的衔接和应用预留了接口。-更新了内部电弧防护要求：基于最新的试验研究成果，对中压开关设备内部电弧的防护措施和人员安全距离进行了修订。-细化了风险管理方法：进一步强调了基于风险评价的设计理念，引入了更加系统化的危险源辨识和风险评估方法。-完善了接地系统的设计要求：对接地系统设计中涉及的热效应、人身安全允许电压和接触电位差、跨步电位差的限值做了更新。-补充了再生能源接入的技术要求：针对分布式电源和大规模可再生能源接入对电力装置安全设计的影响，新增了相关技术规定。4主要参与单位介绍4.1国际电工委员会（IEC）国际电工委员会（IEC）成立于1906年，是世界上成立最早的国际性电工标准化机构，负责有关电气工程和电子工程领域的国际标准化工作。IEC的宗旨是促进电气、电子工程领域标准化及有关问题的国际合作，增进国际间的相互了解，其发布的标准是全球电气电子领域最具权威性的国际标准。中国于1957年正式加入IEC，目前是IEC的常任理事国。IEC/TC99技术委员会专门负责制定涉及电力装置设计安全方面的国际标准，其工作范围涵盖了电力系统及其装置的设计、施工和运行安全等广泛领域。TC99制定的标准被全球大多数国家作为制定本国电力装置安全技术规范的基础，在国际上享有极高的权威性和广泛的影响力。4.2中国参与单位——中国电力工程顾问集团在中国，参与IEC61936-1:2021标准编制的核心支撑单位之一是中国电力工程顾问集团（ChinaPowerEngineeringConsultingGroup,CPECC）。该集团是中国电力工程咨询与设计领域的龙头企业，隶属于中国能源建设集团有限公司。中国电力工程顾问集团拥有电力工程设计综合甲级资质，承担了大量国内外高压、特高压输变电工程的设计咨询任务，在1000kV特高压交流输电、±800kV/±1100kV特高压直流输电、智能电网、新能源发电及并网技术等领域积累了深厚的技术实力和丰富的工程实践经验。集团多年来持续深度参与IEC多个技术委员会的标准化工作，派出资深技术专家参加IEC/TC99相关工作组的国际标准编制和讨论。在IEC61936-1:2021的修订过程中，中国电力工程顾问集团的专家团队就特高压交流装置的安全净距设计、高海拔地区的绝缘配合修正、大容量变压器防火设计以及大型新能源基地汇集站接入系统的安全布置等技术议题，结合中国在特高压输电领域的世界领先实践经验，向IEC/TC99提出了多项技术建议和修改意见。其中部分建议已被采纳纳入正式标准文本，体现了中国在超特高压输变电工程设计领域的技术实力，增强了中国标准专家在国际电工标准化领域的话语权和影响力。除中国电力工程顾问集团外，中国电力科学研究院有限公司、南方电网科学研究院有限责任公司等研究机构也积极参与了相关对口工作，通过国内技术归口渠道持续跟踪标准的技术进展，组织国内专家开展标准技术内容的研讨和意见反馈工作。5标准应用现状与价值分析5.1国际应用现状IEC61936-1已成为国际上应用最广泛的高压电力装置安全设计标准之一。目前，该标准已被欧盟多个成员国、东南亚国家、中东地区产油国、非洲多国以及拉美部分国家等直接采用为国家标准，或被作为制定本国标准的基础性参考文件。在欧洲，该标准与EN61936-1（欧洲adopted版本）保持一致，成为欧洲各国高压电力装置设计和验收的共同技术平台。在跨国电力工程项目中，IEC61936-1被广泛用作工程设计和设备采购的技术依据。世界银行、亚洲开发银行等国际金融组织资助的电力项目，也普遍将该标准作为项目设计和安全评估的基本要求。5.2中国应用现状中国在制定GB50059《35kV～110kV变电站设计规范》、GB50060《3～110kV高压配电装置设计规范》、GB50217《电力工程电缆设计标准》及DL/T5218《220kV～750kV变电站设计技术规程》等标准的过程中，参考了IEC61936-1中的相关技术内容。随着中国电力工程企业深度参与“一带一路”沿线国家的电力基础设施建设，IEC61936-1已成为中国电力设计咨询和工程总承包企业在海外项目中必须掌握和遵循的核心国际标准。值得注意的是，中国在特高压输变电工程设计和运行方面积累了大量超过IEC标准适用范围的实践经验，这些经验正在通过IEC标准化平台反向影响国际标准的修订和升级。5.3标准价值分析IEC61936-1:2021作为全球高压电力装置安全设计领域的基础性标准，其价值体现在多个层面。在技术层面，该标准总结和提炼了全球主要经济体数十年来在高压电力装置安全设计方面的工程实践和研究成果，为电力装置设计提供了系统化、规范化、可操作的技术准则。标准的每一条技术规定都基于大量的工程经验和科学验证，具有高度的技术可靠性和工程适用性。在安全层面，该标准的贯彻实施有效降低了高压电力装置引发的人身伤害和设备损坏风险。通过规定系统化的保护措施和安全距离，该标准为运行人员和社会公众提供了明确的安全保障基线。在经济层面，统一的安全设计标准降低了跨国电力工程的设计和建设成本，促进了电力设备的国际流通和工程服务的跨境交付。标准规定的设计方案避免了因标准差异导致的重复设计和改造，提高了工程效率。6标准实施中的关键问题6.1标准实施的技术难点在实际工程设计和应用中，IEC61936-1:2021的实施面临若干技术难点。首先，标准中的部分技术规定是基于特定假设条件制定的，在实际工程中需要结合具体情况进行调整和修正。例如，在海拔超过1000米的高原地区，由于空气密度降低，电气安全净距和绝缘配合需要按标准提供的方法进行修正。其次，标准的某些条文给出了原则性要求而非具体的技术参数，设计人员需要结合工程经验和相关配套标准进行具体设计。例如，在电气设备选择方面，标准主要给出了性能要求和选择原则，具体选型需要参考相应的产品标准。此外，对于标准中尚未覆盖到的超高压、特高压应用场景以及各种特殊环境条件下的设计问题，需要设计人员通过专题研究和技术论证确定适宜的安全措施。6.2新型电力系统带来的挑战当前，全球能源体系正在经历深刻变革，以可再生能源为主体的新型电力系统对传统的电力装置安全设计理念提出了新的挑战。高比例可再生能源接入使得电力系统的短路电流水平、谐波特性和暂态特性发生了显著变化，传统的保护配置和设计标准需要相应调整。此外，电化学储能电站的大规模建设带来了电池消防安全、直流系统保护等方面的全新安全课题。虽然IEC61936-1:2021版在储能系统接入方面提供了一定的指导，但针对电池储能系统特殊安全风险的规定仍需进一步完善。7结论与展望IEC61936-1:2021《超过1kVAC和1.5kVDC的电力装置第1部分：交流》作为国际电工委员会在高压电力装置安全设计领域发布的核心标准，汇集了全球先进的技术经验和工程实践成果，为世界各国高压交流电力装置的安全设计和规范化建设提供了统一的技术平台和权威的技术依据。该标准的持续修订和更新，充分反映了电力技术进步和安全理念的发展趋势。展望未来，随着能源转型进程加快和新型电力系统建设的深入推进，IEC61936-1将持续面临新的技术挑战和扩展需求。可以预见，未来标准的修订方向将主要集中在高比例可再生能源接入安全、混合交直流系统协调配合、储能系统接入安全以及数字化智能化技术应用等领域。中国作为全球电力工程建设规模最大、技术应用场景最丰富的国家之一，应当进一步深度参与IEC61936-1及相关国际标准的制修订工作，积极贡献