IEC 611092025 架空线路用绝缘子.标称电压大于1000V的交流系统用复合悬垂和耐张绝缘子.定义、试验方法和验收标准标准立项发展报告

架空线路用绝缘子——标称电压大于1000V的交流系统用复合悬垂和耐张绝缘子定义、试验方法和验收标准（IEC61109:2025）标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:InsulatorsforOverheadLines–CompositeSuspensionandTensionInsulatorsforA.C.SystemswithaNominalVoltageGreaterthan1000V–Definitions,TestMethodsandAcceptanceCriteria(IEC61109:2025)摘要随着全球电力基础设施建设的持续深化与特高压输电技术的迅猛发展，架空线路用复合绝缘子凭借其优异的防污闪性能、轻质高强特性及免维护优势，已成为现代电力系统中不可替代的关键设备。本标准发展报告以国际电工委员会（IEC）发布的IEC61109:2025《架空线路用绝缘子——标称电压大于1000V的交流系统用复合悬垂和耐张绝缘子——定义、试验方法和验收标准》为研究对象，系统阐述了该标准的立项背景、修订历程、技术内容及行业影响。报告指出，IEC61109历经多轮技术迭代，在本次2025年版本中进一步完善了复合绝缘子的定义体系、试验方法与验收准则，充分吸纳了近年来在材料科学、界面工程、老化机理及在线检测等领域的最新研究成果。该标准的发布对于统一全球范围内复合绝缘子的质量评价体系、促进国际贸易与技术交流、保障电力系统安全可靠运行具有重要意义。本报告对该标准的适用范围、技术架构及主要修订内容进行了深入解析，并对标准实施后的行业影响与发展趋势进行了展望，旨在为相关企事业单位、检测机构及标准化工作者提供参考与借鉴。关键词：复合绝缘子；架空线路；IEC标准；试验方法；验收标准；标准化；电力系统Keywords:CompositeInsulators;OverheadLines;IECStandard;TestMethods;AcceptanceCriteria;Standardization;PowerSystem1引言1.1研究背景绝缘子作为架空输电线路中实现导线与杆塔之间电气绝缘和机械连接的核心部件，其运行可靠性直接关系到整个电力系统的安全与稳定。在标称电压大于1000V的交流输电系统中，绝缘子长期承受着工作电压、操作过电压及雷电过电压的多重电应力作用，同时还需抵御风吹振动、覆冰舞动、温度骤变等复杂机械载荷以及紫外线辐射、酸雨腐蚀、污秽沉积等环境因素的侵蚀，工况条件极为严苛。传统瓷绝缘子和玻璃绝缘子虽服役历史悠久，但受限于材料自身特性，在防污闪性能、重量指标及耐冲击性能等方面存在固有短板。20世纪70年代以来，以硅橡胶为外绝缘护套、以玻璃纤维增强环氧树脂棒（简称"玻纤芯棒"）为内绝缘承载结构的复合绝缘子逐步兴起，凭借其优异的憎水性及憎水迁移性、极高的机械强度-重量比以及良好的耐冲击性能，在全球范围内获得了广泛应用。尤其在污秽等级较高、运输条件困难及地震多发地区，复合绝缘子展现出不可替代的工程优势。然而，复合绝缘子长期运行中亦暴露出诸如芯棒脆断、界面击穿、端部连接失效、伞裙老化开裂等特有缺陷模式，这些隐患在早期缺乏系统性试验方法和统一评价标准的情况下难以被充分识别与有效防控。因此，建立科学完善的复合绝缘子定义体系、试验方法与验收准则，成为国际电力行业亟待解决的重要课题。1.2标准修订的必要性IEC61109作为复合绝缘子领域的核心国际标准，其前身可追溯至20世纪90年代初发布的IEC61109:1992首版。此后，该标准先后历经2008年版本的技术修订，逐步构建起以型式试验、抽样试验和例行试验为三大支柱的试验体系。然而，随着近年来新材料、新工艺的不断涌现以及电网运行经验的持续积累，2008版标准中部分条款已难以完全适应当前技术发展需求。具体而言：第一，高温硫化硅橡胶、液体硅橡胶等新型绝缘材料的大规模应用，对材料筛选试验和老化评定方法提出了更高要求；第二，特高压工程的推进使得绝缘子结构高度、机械负荷等级远超以往，原有试验参数和判据需作相应调整；第三，光纤传感、超声相控阵等无损检测技术在绝缘子质量评价中的引入，为试验方法的丰富提供了技术可能；第四，国际上多个区域性标准（如IEEE957、GB/T19519等）与IEC61109在部分条款上的差异，给跨国贸易和工程选型造成了一定困扰。在此背景下，IEC第36技术委员会（架空线路）下属的WG11工作组自2018年起启动了新一轮的修订工作，历经多轮草案讨论与全球范围的意见征集，最终形成了IEC61109:2025版本。2标准概述2.1适用范围IEC61109:2025适用于标称电压大于1000V的交流架空线路用复合悬垂绝缘子和复合耐张绝缘子。该标准规定了此类绝缘子的定义术语、设计原则和结构要求，并明确了完整的试验方法体系（涵盖型式试验、抽样试验和例行试验三类）以及对应的验收标准。2.2标准架构IEC61109:2025在整体架构上延续了IEC标准体系的规范性，全文共分为以下主要章节：-第1章：范围（Scope）——明确标准适用边界-第2章：规范性引用文件（Normativereferences）——列出本标准引用的其他国际标准-第3章：术语和定义（Termsanddefinitions）——系统规定复合绝缘子相关专业术语-第4章：符号和缩写（Symbolsandabbreviatedterms）-第5章：技术要求（Requirements）——涵盖设计、材料、结构、尺寸及标识等-第6章：试验分类（Classificationoftests）——规定型式试验、抽样试验和例行试验的分类原则-第7章：型式试验（Typetests）——逐项规定各项型式试验的方法与判据-第8章：抽样试验（Sampletests）——规定批量产品的抽样方案与试验要求-第9章：例行试验（Routinetests）——规定出厂产品的逐支试验项目-附录（Annexes）——提供补充技术资料和试验导则2.3术语定义的完善IEC61109:2025对术语定义部分进行了系统性梳理，与2008版相比增加了若干新术语，并对部分既有术语进行了精确定义。较为重要的更新包括：-增加了"界面"（interface）的系统定义，明确区分了芯棒-护套界面、护套-伞裙界面及端部金具-芯棒连接界面的不同技术内涵；-完善了"脆断"（brittlefracture）的定义，将其与一般机械断裂进行了清晰界定；-对"憎水性"（hydrophobicity）及"憎水迁移性"（hydrophobicitytransfer）进行了更精确的描述；-引入了"缺陷"（defect）与"损坏"（damage）的区分性定义，为验收判断提供了更清晰的逻辑基础；-针对复合绝缘子特有结构，补充了"护套"（housing/sheath）、"伞裙"（shed）及"芯棒"（core）等核心部件的层级关系描述。3核心试验方法与技术要点IEC61109:2025标准延续了复合绝缘子试验的经典分类框架，将试验划分为型式试验、抽样试验和例行试验三大类别。各试验类别分别对应不同的质量验证目的，构成了从设计验证到批量控制再到产品逐支核查的完整质量保障链条。3.1型式试验（TypeTests）型式试验旨在验证绝缘子的设计合理性，通常在新型号产品投入批量生产前，或在设计、材料、工艺发生重大变更时进行。IEC61109:2025规定的型式试验项目包括但不限于：（1）电气试验-干工频电压耐受试验和湿工频电压耐受试验：验证绝缘子在干燥和淋雨条件下的工频电气强度；-雷电冲击电压耐受试验：考核绝缘子在雷电过电压作用下的绝缘性能；-操作冲击电压耐受试验：在特定电压等级（通常为300kV及以上系统）考核绝缘子在操作过电压下的耐受能力；-人工污秽耐受试验：优选采用固体层法，评价绝缘子在污秽条件下的耐压水平，验证其爬电比距设计的合理性。（2）机械试验-额定机械负荷耐受试验：在施加规定机械负荷（通常为额定机械负荷的100%）的条件下持续规定时间（通常为96小时），验证绝缘子承受长期机械载荷的能力；-机械破坏负荷试验：逐步增加拉伸负荷直至绝缘子发生机械破坏，记录破坏值并验证其是否满足规定的最小机械破坏负荷要求；-扭转试验和弯曲试验：针对特殊安装工况验证绝缘子的抗扭及抗弯能力（依据实际工程需求选用）。（3）材料与老化试验-芯棒材料试验：包括孔隙性试验（用于检验玻纤增强树脂芯棒的密实度和缺陷情况）、染料渗透试验（检测芯棒表面裂纹与微孔）及水扩散试验（评价芯棒在湿热环境下的耐受特性）；-护套和伞裙材料试验：包括拉伸强度与断裂伸长率测定、肖氏硬度测试、撕裂强度测试等，以评估硅橡胶材料的基本力学性能；-加速老化试验：综合运用紫外辐射、臭氧、盐雾、温度循环等多种环境应力，对绝缘子进行人工加速老化处理，比较老化前后的性能变化；-憎水性试验：通过喷水分级法或动态接触角法评价护套及伞裙材料的初始憎水性和憎水迁移性；-漏电起痕和电蚀损试验：依据IEC60587规定的斜面平台法对材料进行耐漏电起痕性能分级评价。（4）界面和端部连接试验-端部金具连接区试验：包括压接或楔接式端部装配的滑移试验、密封性能试验等；-界面试验：通过水煮试验（如沸水煮42小时或100小时）结合陡波冲击试验来检验芯棒-护套界面的粘接质量，防止界面贯穿性缺陷导致的早期失效。在型式试验的判据方面，IEC61109:2025进一步细化了各试验项目的合格判据。以机械破坏负荷试验为例，标准明确规定在试验过程中不得出现芯棒抽出、端部连接滑移或护套与芯棒间明显位移等现象，并设定了破坏值相对额定机械负荷的安全系数要求。3.2抽样试验（SampleTests）抽样试验用于验证批量生产中产品的质量一致性和工艺稳定性，按照统计学原理从交验批中随机抽取规定数量的样品进行试验。IEC61109:2025规定的抽样试验项目主要包括：尺寸检查（外形尺寸、爬电距离、结构高度等）、镀锌层质量检查（针对端部金具）、锁紧销操作试验、机械负荷试验等。在抽样方案的判定上，标准根据不合格质量水平（AQL）原理设定了接收质量限（AQL）和判定数组。根据批量大小和试验类别，样品数量及合格判定数（Ac）与不合格判定数（Re）均有明确规定，确保了抽样检验的科学性和可操作性。3.3例行试验（RoutineTests）例行试验针对每一支出厂产品逐一进行，旨在剔除生产中可能存在的早期缺陷。IEC61109:2025规定的例行试验项目以机械试验和外观检查为主，具体包括：-逐支拉伸负荷试验：对每支绝缘子施加规定数值的拉伸负荷（通常为额定机械负荷的一定百分比），保持短暂时间后卸载，验证产品的机械完整性；-外观检查：逐支目视检查伞裙、护套是否存在气泡、裂纹、杂质、划伤等可见缺陷，检查端部金具装配质量及标识完整性。4标准修订的主要技术变化与上一版本（IEC61109:2008）相比，IEC61109:2025在保持标准框架连续性的基础上，在多个技术层面进行了重要调整和完善，主要体现在以下方面：第一，在材料试验方面，新版标准根据近年来对复合绝缘子老化机理的深入认识，更新了芯棒水扩散试验的试验参数与判据要求，对水煮时间、电压施加方式和泄漏电流阈值进行了调整，提高了对芯棒材料缺陷的检测灵敏度。同时，对于护套和伞裙材料的耐漏电起痕试验，新版标准对试验结果的评定提供了更具操作性的指导，对蚀损深度、燃烧时间等指标给出了明确的量化要求。第二，在机械试验方面，针对近年来特高压工程对绝缘子更高机械可靠性的需求，新版标准对机械破坏负荷试验中的加载速率、初负荷取值及持续时间做了更为具体的规定。同时，对端部连接区的滑移试验引入了更严格的位移允差要求，从源头强化了对端部连接质量的管控。第三，在老化试验方面，新版标准对多因素加速老化试验的循环次序和总持续时间进行了优化，以更贴近实际运行中绝缘子所承受的环境应力组合。第四，在结构要求方面，新版标准增加了对芯棒护套厚度最小值的推荐性要求，以有效防止运输和安装过程中对芯棒造成的意外机械损伤。同时，对端部金具与芯棒连接区的电场控制提出了更好的界面密封要求，以减少电晕放电和局部放电对芯棒材料的潜在损伤。第五，在检测技术方面，新版标准增加了对红外热成像检测、紫外成像检测等带电检测手段在绝缘子质量评估中应用的信息性附录，为运行维护阶段的状态评价提供了参考导则。这些新技术手段的引入不仅完善了出厂试验的验证手段，更为在运绝缘子的状态评估和寿命预测提供了技术支持。这些技术修订凝聚了近年来复合绝缘子在材料研制、结构设计、试验检测以及运行维护等方面的技术积累与工程实践经验，使该标准更加贴近实际工程需求，能够有效指导制造商的产品质量控制与用户方的选型验收。5主要参与单位介绍IEC61109:2025的修订工作由国际电工委员会第36技术委员会（IECTC36"Insulators"）下属的WG11工作组承担。TC36负责绝缘子领域的国际标准化工作，其工作范围涵盖了架空线路绝缘子、变电站绝缘子及其他特殊用途绝缘子的术语定义、试验方法和验收准则。WG11工作组汇聚了来自全球各主要绝缘子制造企业、电力公司、检测机构及科研院所的资深专家。在历时数年的修订过程中，工作组先后召开了十余次国际工作会议，广泛征集并审议了来自各国国家委员会的意见和建议，确保了标准的全球普适性和技术先进性。在中国，全国绝缘子标准化技术委员会（SAC/TC80）作为IECTC36的国内对口技术组织，深度参与了本标准的修订工作。来自中国电力科学研究院有限公司、清华大学、同济大学以及国内骨干绝缘子制造企业的技术专家代表中国国家委员会全程跟踪并实质性参与了标准草案的讨论和修改工作，在复合绝缘子老化试验方法、界面检测技术及验收判据等关键条款的制定中贡献了中国经验和试验数据，有力推动了该标准的顺利完成。清华大学电机工程与应用电子技术系作为长期从事复合绝缘子材料与试验技术研究的高等院校，在本次标准修订中发挥了重要的理论支撑作用。该系高电压与绝缘技术研究所是国内最早开展复合绝缘子老化机理与试验方法研究的学术团队之一，先后承担了多项国家级科研项目，在复合绝缘子芯棒脆断机理、硅橡胶材料老化特性、界面失效机制及无损检测技术等方面取得了系列研究成果。研究团队依托电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室的先进试验平台，为本标准的材料试验方法和老化评定条款提供了大量的基础实验数据和技术依据。6标准实施的意义与影响6.1国际层面的意义IEC61109:2025作为复合绝缘子领域最具权威性的国际标准之一，其实施将对全球电力行业产生深远影响。一方面，统一的试验方法和验收标准为不同国家和地区的制造商提供了公平竞争的技术平台，有助于消除技术壁垒、促进国际贸易；另一方面，该标准对复合绝缘子质量提出了更加严格和科学的要求，有助于淘汰技术落后的产品和生产工艺，推动整个行业的技术进步和产业升级。6.2国内实施的影响对于我国而言，复合绝缘子在架空输电线路中的应用比例已居世界前列，特高压交直流工程中复合绝缘子的用量巨大。IEC61109:2