绝缘标准（通用3篇）
绝缘标准 篇1
“中压开关柜”是指“高压断路器、负荷开关、高压熔断器、隔离开关、互感器以及控制、测量、保护、调节装置和内部连接件、辅件、外壳和支持件等组成的成套配电装置，其内部的空间以空气或复合绝缘材料作介质，用以接受和分配50 Hz、3～35 k V电网的三相电能”[1]。中压开关柜的绝缘能力是决定开关柜能否安全稳定运行的重要因素，文中在介绍目前国内中压开关柜的绝缘方式和复合绝缘技术的基础上，结合国家标准中关于中压开关柜的绝缘要求，对中压开关柜发生的绝缘事故进行分析，并提出了提高中压开关柜绝缘能力的措施。
1 中压开关柜的绝缘方式和复合绝缘技术
绝缘方式对优化开关柜结构起到至关重要的作用，中压开关柜的绝缘方式按位置可分为：柜内空间的绝缘方式和内部组件的绝缘方式[2]。对于“柜内空间的绝缘方式”，最普遍的是以空气作为柜内空间的绝缘介质，即带电体对地及相间均以空气作为绝缘介质，如半封闭式开关柜、金属封闭式开关柜。有些空气绝缘开关柜以改变带电导体形状设计，并采取严格的质量管理和安装精度来缩小最小空气绝缘距离，这类改造主要是那些引进国外先进技术生产的开关柜，如某型号开关柜已生产10年以上，在北京、深圳、大连等地均有使用，但因不符合电力部标准DL/T 593—1996《高压开关设备的共用订货技术导则》中关于最小空气绝缘距离的规定，在市场方面一直存在争议[3]。
内部充以SF6气体作为带电体对地及相间绝缘的充气柜，是一种特别适用于环境条件恶劣场所的开关柜，它采用激光焊接技术将薄不锈钢板焊接成密封箱体，在其内部布置断路器等元件，充入低气压的SF6气体。由于SF6气体的绝缘性能高，大约是空气的3倍，所以相间绝缘距离大幅减小，开关柜柜体尺寸大幅缩小。因此，相对于空气绝缘的开关柜而言，具有不受外界环境影响、体积小、可靠性高、操作人员安全性好、一次回路免维修等特点，极大地提高了安全可靠性。它的缺点是使用的SF6气体会导致环境问题，在1997年的京都会议上被列为限制排放的气体。
对于“内部组件的绝缘方式”，主要是用陶瓷和塑料两大类(此外还有橡胶、玻璃等)制造开关柜内部组件的固体绝缘件，如开关柜中的主要元件真空断路器采用了玻璃或陶瓷的灭弧室。真空断路器的绝缘件以往普遍使用4330电绝缘用玻纤增强酚醛压塑制造，其抗老化性欠佳，抗潮性不良，使用中有绝缘强度降低现象，因此现均改用玻纤增强不饱和聚酯压塑(SMC、DMC)来增大爬电比距，提高了绝缘性能。随着科学技术的发展，特种塑料越来越成为目前中压开关柜中的主要固体绝缘材料，陶瓷绝缘材料则更多地应用于高压、超高压和特高压中。
为了综合发挥各种绝缘方式的优点，还出现了一种将单一绝缘类型中的几种绝缘方式组合起来的技术，称为复合绝缘技术，主要有以下三种：一是“空气绝缘为主体的复合绝缘技术”，这种技术以空气绝缘为主体，在放电路径上设置环氧树脂等固体绝缘隔板，以缩短最小放电间隙，典型的应用有：在母排上套热缩绝缘套管，在触头上敷环氧树脂等。这种技术的原理在于固体绝缘隔板具有阻止放电的作用，在隔板表面上施加与电压同极性的电荷可以改善电场，获得空气绝缘1.5倍的耐受电压。二是“气体绝缘为主体的复合绝缘技术”，接近大气压的低压SF6气体中的复合绝缘与在空气绝缘中一样，在放电路径上插入固体绝缘隔板，可以改善电场，提高耐受电压，唯一不同的是SF6气体中的隔板效果与隔板的形状有关。中压开关柜通过SF6气体和固体绝缘件的复合化，可使设备体积缩小到空气开关柜的1/3。三是“固体-气体-真空的复合绝缘技术”，其特点是将设有表面接地层的浇注固体绝缘件作为外部封闭容器，真空灭弧室置于该容器内，该容器的其余空间充入SF6气体，通过该种方法，开关柜体积可缩小到纯空气绝缘的1/30。复合绝缘技术的应用，特别是“固体-气体-真空的复合绝缘技术”，需要灭弧理论、散热技术、解析技术、耐热技术、精加工技术、电力电子理论等许多基础理论的支撑，同时需要攻克材料、工艺等难关，所以目前尚未大批量投入使用。
2 中压开关柜的绝缘标准
开关柜的绝缘要求主要体现在耐受电压、最小空气绝缘距离和爬电比距方面，下面分别就这三个方面的有关标准进行说明。
2.1 耐受电压
在GB/T 311.1—1997《高压输变电设备的绝缘配合》中规定了中压开关柜的雷电冲击耐压和工频耐压水平，如表1所示。
注:“额定短时工频耐受电压”中，“;”前、后的数据分别代表国际、国内标准值，“/”前、后的数据则代表设备外绝缘在潮湿、干燥状态下的耐受电压值。
2.2 最小空气绝缘距离
对于空气绝缘结构的高压开关柜，在电力部标准DL/T 593—1996中，规定了各相导体相间与对地空气净距，如表2所示。
注：海拔超过1 000 m时，“导体至接地间净距”和“不同相的导体间净距”应按海拔每升高100 m增大1%进行修正;“导体至无孔遮拦间净距”和“导体至网状遮拦间净距”应分别增加上述其中一项值的修正值。
2.3 爬电比距
爬电比距是指高压电器组件外绝缘的爬电距离与额定电压之比，在标准DL/T 593—1996中，规定了户内开关柜的爬电比距，如表3所示。
实际的爬电比距要求为爬电比距值乘以应用系数，应用系数如表4所示。
3 中压开关柜绝缘事故分析
结合中压开关柜的绝缘方式和绝缘标准，中压开关柜应该能够安全、稳定地在电网中投入使用，但在实际运行中，中压开关柜仍然出现各种绝缘事故，尤其是在10 k V及以上电压等级。中压开关柜绝缘方面的故障主要表现为外绝缘对地闪络击穿，内绝缘对地闪络击穿，相间绝缘闪络击穿，雷电过电压闪络击穿，瓷瓶套管和电容套管闪络、污闪、击穿、爆炸，提升杆闪络，电流互感器闪络、击穿、爆炸，瓷瓶断裂等，中压开关柜绝缘事故原因分析主要有以下四个方面：(1)爬距及空气间隙不够。爬距及空气间隙不够是开关柜发生绝缘损坏事故的根本原因，特别是手车柜，为缩短柜体尺寸，生产企业往往大幅度地减小装于柜内的断路器、隔离插头相间距离或对地距离，未采取有效的保证绝缘强度的措施。(2)开关柜内绝缘材质的选用不当。有的生产企业采用了易吸潮的酚醛树脂绝缘材料，运行后绝缘性能的降低，容易引发绝缘事故。绝缘材料应具有耐污秽性好、憎水性强和不容易老化等性能，并要经过实践验证。(3)制造质量差，工艺不良。制造质量及装配质量对开关柜整体耐压水平有很大的影响，如紧固螺丝不规则，拧紧后螺杆长出螺母过多;有的支持瓷柱紧固底板成“丁”字型，在支持瓷柱处作特殊处理，这样不仅缩短了绝缘距离，而且造成电场局部集中，另外支持瓷柱质量差，稳定性能差，在短路电流冲击下发生断裂，造成事故扩大。(4)环境条件的影响。开关柜运行的环境条件差是导致开关柜发生绝缘闪络的主要原因，当大气污染不断加剧，污秽和潮湿两个因素同时存在于绝缘件的表面时，就会逐渐污染电力设备的绝缘子、套管及母线。一般情况下，干旱气候持续的时间较长，绝缘件积污多了，这时又突然下雾，而下雾的时间较长(一般2～3 h)，污秽被雾水充分地潮湿，此时产生污闪的可能性较大。深圳市某泵站ZS1型铠装式金属封闭开关设备就是因为空气潮湿，使设备在运行过程中在绝缘表面产生凝露，以致附着污秽使绝缘降低，导致设备烧损[4]。
4 中压开关柜提高绝缘的措施
对于中压开关柜，往往希望通过增加不多的费用，将绝缘水平提高，使运行更安全。因此在开关柜生产制造中，应特别注意绝缘性能，以减少运行中绝缘事故的发生，同时加强对运行中开关柜的日常维护力度，具体措施如下：
(1)严格执行GB/T 311.1—1997《高压输变电设备的绝缘配合》中的短时耐受电压，DL/T 593—1996《高压开关设备的共用订货技术导则》中的最小空气绝缘距离和爬电比距的相关标准。
(2)改进配方、工艺，在中压开关柜专用配件方面广泛采用具有优良阻燃性、憎水性的SMC等材料，更广泛地采用新型配方的环氧树脂绝缘件，在不增大空间体积的前提下，设计制造大爬距绝缘件。
(3)在有条件时，开关柜外绝缘建议进行凝露条件下的耐压试验，这是开关柜适应环境条件的一个非常得力的措施。
(4)开关柜内带电体尽量采用热缩橡胶给予包扎，对提高运行水平很有利。导电铜排或铝排加热缩绝缘套管也是很好的方法，这样既能有效地防止带电裸露造成人身伤亡危险，又可防止盐雾污闪及有害气体对导电铜排或铝排的腐蚀。
(5)结合元件复合化设计及元件集中化装配，设计出相适应的绝缘方案，如目前KYN柜中互感器套管触头盒、绝缘子的组合结构所需的绝缘配合。
(6)应充分注意元件选择，特别是电压互感器，要选择伏安特性较好的产品，即在线电压下无显著饱和的电压互感器。同时，对于隔板等，应选用绝缘性能好，不燃烧或阻燃的绝缘材料。尽量不要只使用一相或两相电压互感器接在相线与地之间(包括在双电源定相时)，以保证三相对地阻抗的对称性，避免中性点位移或产生谐振。
(7)严格执行安装技术规范，做好维护监控管理工作，防事故于未然。高压开关柜的金属骨架及其安装于柜内的高压电器组件的金属支架应有符合技术条件的接地，且与专门的接地导体连接牢固。凡能与主回路隔离的每一部件均应能接地，包括利用隔离开关切换到接地开关合上的位置来实现接地。每一高压开关柜之间的专用接地导体均应相互连接，并通过专用端子连接牢固。高压开关柜中各高压电器组件的隔板，一般是金属制成，与外壳具有相同的机械强度并接地。高压开关柜内的断路器、负荷开关、接触器及其操动机构必须牢固地安装在支架上，支架不得因操作力的影响而变形;断路器、负荷开关、接触器操作时产生的振动不得影响柜上的仪表、继电器等设备的正常工作。互感器安装的位置应便于运行中进行检查、巡视，且在主回路不带电时，便于人员进行预防性试验、检修及更换等。
(8)净化环境，封堵孔洞，严防潮气和小动物进入。对通风窗和抽风机装网栅或滤网，减少进入开关室的尘埃，净化通风;对较潮湿的高压室装热能灯加热或去湿。进出电缆孔用阻燃材料封填，对可能进潮气的柜孔也实行封堵，对可能进潮气的柜孔也实行封堵，以防止潮气和小动物钻入。加强设备运行维护，做到逢停必扫，强化运行维护，保证绝缘良好状态，确保设备安全稳定运行。
5 结语
目前国内的中压开关柜生产厂家对中压开关柜绝缘方式的应用和绝缘标准的理解都能达到要求，但由于制造工艺和成本的原因，少量中压开关柜的绝缘性能并不能满足全工况工作要求，绝缘事故时有发生。希望生产厂家在产品的设计和生产中，综合考虑以上提高绝缘能力的措施，切实提高中压开关柜的绝缘水平，确保设备安全稳定的运行。
摘要：介绍了目前国内中压开关柜的绝缘方式和复合绝缘技术,结合国家标准分析了中压开关柜发生绝缘事故的原因,列举了提高中压开关柜绝缘能力的措施。建议中压开关柜生产厂家在产品设计和生产中应切实提高绝缘水平,确保设备安全稳定运行。
关键词：中压开关柜,绝缘方式,绝缘标准
参考文献
[1]熊舟.中压开关柜的绝缘方式与趋势[J].大众用电,2002(6):17.
[2]林丛.10kV开关柜绝缘事故及对策[J].中国农村水利水电,2004(9):119-121.
[3]张建安,张颐钟.谈高压开关柜的安全净距问题[J].江苏电器,2005(2):27-29.
[4]吕鹏刚.10kV开关柜烧损事故分析[J].水利电力机械,2007(1):36-38.
绝缘标准 篇2
2012年1月
日1
前言
为了适应本局电气设备绝缘监督管理工作的需要，使我局电气设备绝缘监督管理工作顺利开展。本标准对电气设备绝缘监督的管理职责、管理内容与方法、报告和记录做了规定，为局对电气设备绝缘监督管理标准的检查和考核提供了依据。
本标准由发布之日起开始执行
电气设备绝缘监督管理标准
1主题内容和适用范围
本标准规定了绝缘监督的管理职责、管理内容与方法、报告和记录。
2管理职能
2.1职权
2.1.1绝缘监督是保证电气设备安全运行的一项重要预防性措施，必须贯彻以预防为主的方针。绝缘监督的对象系指6kV及以上全部高压电气设备、架空线路、电力电缆和绝缘油。
2.1.2全局绝缘监督工作由分管局长全面负责，管理职能归口局生技科，局生技科设置绝缘监督专责人。专责人在科长领导下，负责全局绝缘监督的技术工作与管理工作。
2.1.3分管局长在绝缘监督中的职权：
2.1.3.1贯彻执行上级下达的有关绝缘监督的各项指示和规程制度，审批本局有关实施细则和反事故措施；检查、协调全局绝缘监督管理网工作，组织绝缘监督分析，审核年度工作总结。
2.1.3.2推动绝缘监督技术与管理，使用新的测试工具与手段，提倡现代化、科学化管理方法，鼓励微机的开发应用，推广设备诊断技术和在线监测，不断提高专业人员素质与管理水平。
2.1.3.3协调、批准重大技术改进措施，组织重大设备绝缘事故或障碍的调查分析，查明原因，制订反事故措施，并责成有关职能部门完成调查分析报告。
2.1.4局生技科应设绝缘监督专职人，负责本单位的绝缘监督和
技术管理工作。主要职责是：
2.1.4.1贯彻上级有关绝缘监督工作的规程、制度和规定，认真执行上级各项反事故措施。
2.1.4.2掌握本单位所有高压线路、设备的绝缘运行情况，编制年度检修计划。
2.1.4.3督促和指导做好绝缘监督工作，认真做好绝缘缺陷的消缺工作。
2.1.4.4审核县局修试设备的绝缘试验报告和结论，并提出处理意见。
2.1.5各供电所应设绝缘监督专职人，主要职权：
2.1.5.1贯彻上级有关绝缘监督工作的规程、规定和制度，认真执行各项反事故措施。
2.1.5.2掌握所管辖的设备的绝缘运行情况，认真完成局下达的有关绝缘试验的各项工作。
2.1.5.3建立健全电气设备、高压线路的绝缘台帐和技术档案。
2.1.5.4按时上报本单位各项报表和年度总结。
2.1.5.5生技科除上述职责外，还应建立和完善下列图表资料：
2.2责任
各相关职能部门对本部门未全面履行相应职责而造成电气设备绝缘监督工作，不符管理要求或造成事故承担相应责任。
3管理内容与要求
3.1绝缘监督实行分级管理原则，主要内容是：
3.1.1在分管局长领导下，局生技科组织、协调变电科、供电所、开展10kV及以上线路设备的绝缘监督工作。
3.1.2供电所在局生技科的组织和指导下，负责所管辖设备的绝缘监督工作。
3.2各级绝缘监督专职人在绝缘监督工作中应实事求是，认真负责，在进行绝缘监督工作时，有下列权限：
3.2.1经仔细分析和综合判断发现设备有重大缺陷时，应立即向各级有关领导报告，并提出处理意见，供领导决策。
3.2.2对试验结论产生疑问时，应要求试验班组复试，直至得出正确结果。
3.2.3可向有关领导建议对绝缘监督工作有突出贡献的单位和个人给予嘉奖，对失职的单位和工作人员，可向有关领导建议处分。
3.3参加县局召开的绝缘监督工作会议，绝缘监督工作会议主要内容是：总结上年度工作，传达上级有关绝缘监督工作精神，布置全局本年度的绝缘监督重点工作，检查全年绝缘监督工作开展情况，交流各部门经验；布置全年总结工作。
3.4根据设备运行、试验或检修中发现的缺陷，权衡对安全运行的影响程度。电气设备分为三级绝缘：
3.4.1Ⅰ级绝缘：试验项目齐全，试验结果合格且与历次试验结果比较无明显变化者。
3.4.2Ⅱ级绝缘：漏试了次要试验项目或次要项目试验结果不合格，设备存在次要缺陷，但暂不影响安全运行者。
3.4.3Ⅲ级绝缘：漏试了主要试验项目或主要项目试验不合格，设备存在主要缺陷，将严重影响安全运行者。
3.5系统发生重大绝缘事故时，按分级重叠管理原则，及时向上级管理部门报告。
绝缘标准 篇3
耐压试验是检验电气设备、电气装置、电气线路和电工安全用具等承受过电压的能力的主要方法之一, 是对所用绝缘材料的绝缘强度的考验。铁路车辆耐压是对所用设备、线路施加较高的电压进行绝缘功能测试, 以避免在车辆运行过程中, 设备、线路出现绝缘击穿、短路问题而影响车辆正常运行。
绝缘试验主要是在耐压前对设备绝缘性能进行初步测试, 保障耐压试验顺利进行。耐压试验主要有交流耐压方法和直流耐压方法两种。二者各有特点, 不能相互代替。
2 耐压方法的选择
基于以下原因, 铁路机车车辆耐压试验均采用交流耐压方法。
交流耐压对绝缘的考验非常严格, 它是鉴定电气设备绝缘强度最直接的方法, 对于判断电气设备能否投入运行具有决定性的意义, 也是避免发生绝缘事故的重要手段。试验电压高于被试设备实际运行中可能遇到的过电压, 考验严格, 能发现很多绝缘缺陷, 特别是能够发现那些危险性较大的集中性缺陷。
直流耐压方法与交流耐压方法相比, 直流耐压方法的主要缺点是由于交、直流下绝缘内部的电压分布不同, 直流耐压对绝缘的考验不如交流耐压更接近实际。不能可靠地判断绝缘的耐压水平, 进行直流耐压试验之后, 往往还需要进行交流耐压试验。
3 绝缘耐压标准
绝缘耐压试验标准主要分为两类, 一类是对电缆进行敷设后的检查, 一类是对设备件及电缆进行出厂介电性能测试。根据目前铁路车辆耐压实际情况及今后发展方向, 本次主要对国际电工委员会标准、欧洲标准、中国国家标准、中国铁路标准、电力行业标准等标准进行对比分析与研究。
4 标准对比
对上述选定的研究标准, 分析标准中绝缘耐压部分, 主要内容包含:标准适用范围, 国内应用, 测试环境, 测试流程, 绝缘判断, 耐压值, 耐压方法, 耐压合格判断, 耐压电源等。
IEC60077-1999、GB/T21413-2008、TB/T1333-2002内容完全一致, 以下仅研究IEC60077-1999。
GB/T14894-2004耐压部分引用TB/T1333规定, 绝缘部分引用IEC60077规定, 不对其进行专项研究。
GB/T7928-2003耐压部分引用TB/T1333与TB/T2227-1996规定, 绝缘部分引用TB/T2249-1996规定, 不对其进行专项研究。
TB/T1795-2003耐压部分引用TB/T1333与TB/T2227-1996规定, 绝缘部分引用TB/T2249-1996规定, 不对其进行专项研究。
EN50343-2003、EN50215-1999只是将绝缘与耐压分开研究, 本次研究作为一个整体。
TB/T2249-1996、TB/T2227-1996只是将绝缘与耐压分开研究, 本次研究作为一个整体。
5 标准分析研究
5.1 适用范围
GB/T3048-2007、DL474.4-1992作为国家与行业标准, 其绝缘耐压值对铁路车辆只有参考价值, 不完全适用与铁路行业耐压标准;IEC60077-1999是机车车辆设备件进行耐压的标准, TB/T1484.1-2001是电缆订货技术条件进行耐压的标准;其它标准均可应用于铁路机车车辆及城轨车辆电缆敷设后耐压。
GB/T12817-2004、TB/T2249-1996、TB/T2227-1996只能应用于200km以下速度等级的铁路客车, 不适用于高速列车绝缘耐压试验。如以上标准规定交流回路耐压值为1500V, 直流回路耐压值为1000V, 但现在动车组中, 直流回路电压已经高达1500V, 交流回路电压有25000V, 以此标准做耐压试验已经没有意义。
IEC60077-1999、IEC1133-1992、EN50343-2003、EN50215-1999作为国内现有动车组 (CRH1、CRH3、CRH5) 及地铁车辆耐压标准。适合多电压等级及高速运行条件。
5.2 应用环境
各标准应用环境建议选择IEC60077-1999, 海拔:≤1400m, 温度:-25℃~40℃, 湿度:≤95%, 此工作环境可满足绝大部分铁路车辆运行条件。
5.3 测试流程
部分标准 (如EN50343-2003) 规定了测试流程为绝缘-耐压-绝缘, 部分标准 (如GB/T12817-2004) 规定测试流程为绝缘-耐压, 部分标准未明确规定测试流程为绝缘-耐压-绝缘, 但实际应用测试流程为绝缘-耐压-绝缘。为发现耐压试验过程中是否存在绝缘破坏, 测试流程建议采用EN50343-2003标准 (绝缘-耐压-绝缘) , 前后两次测试绝缘电阻偏差不超过10%。
5.4 绝缘电阻
绝缘的目的是为耐压前进行绝缘性能的初步测试, 在各个标准中, 对绝缘电阻测量值及所有仪表有不同规定。建议在适用车型的基础上, 采用最为严格的标准。
5.5 耐压值
在试验中, 根据不同电压等级的线路或设备施加不同的电压, 各标准耐压值见表1。
通过表1数值, 发现耐压值有所差异, 但各耐压值经验证均可有效发现电缆敷设过程中造成的绝缘损伤。
5.6 升压方法
总结以上标准, 结合安全生产需要, 建议综合以上升压方法, 采用从0V开始升压, 在电压达到规定值的50%以前, 尽快升压, 电压在50%到75%之间采用以可以读出电压数值的速度升压, 当达到75%电压之后, 以2%的速度上升到规定值, 仪表显示值偏差在规定值的3%以内。升压过程中, 注意倾听、观察是否出现电流突然增大、电压闪络等现象, 如出现此问题, 立即切断电源。耐压时间建议采用1分钟, 观察电流在1分钟内无明显变化。
5.7 耐压判断
各标准中均规定耐压合格的判断为无闪烁或击穿, 建议根据各车型车辆实际特点, 增加泄漏电流数值, 以防止部分线路泄漏电流过大。
5.8 耐压电源
耐压电源建议根据GB/T3048-2007要求, 电源频率根据试验电缆应用环境决定, 试验电压峰值与有效值之比为1.662~1.802, 谐波含量不超过5%。
6 结论及建议
现绝缘耐压标准的引用, 因车型不同, 各不相同, 并存在设备件耐压引用线缆敷设耐压标准, 建议国内统一标准。为更好的满足国际市场需求, 建议国内地铁、动车组、铁路客车采用IEC60077-1999 (铁路应用-机车车辆电气设备) 、EN50343-2003 (铁路设施.铁路车辆.电缆敷设的安装规则) 、EN50215-1999 (铁路应用机车车辆制造落成后投入使用前的试验) 。
参考文献