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GB311.1-2012 绝缘配合 第1部分 定义、原则和规则PDF文本

ICS29.020K40中华人民共和国国家标准GB311.1-2012代替GB311.1一1997绝缘配合第1部分：定义、原则和规则Insulation co-ordination-Part 1:Definitions,principles and rulesJZ、.NE(IEC60071-1:2006,MOD)2012-06-29发布2013-05-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会发布涂员查真蜀素荷网Z.ZC
GB311.1-2012目次前言1范围2规范性引用文件13正常和特殊使用条件4术语和定义…5符号和缩略语6绝缘配合…107耐受电压试验的要求…。20附录A(规范性附录)保证规定的冲击耐受电压的空气间隙…23附录B(规范性附录)海拔修正因数……26J.NE筑素前网Z.Z沁
GB311.1-2012前言本部分的全部技术内容为强制性，其余部分为推荐性。GB311《绝缘配合》分为4个部分：第1部分：定义、原则和规则；第2部分：高压输变电设备的绝缘配合使用导则；第3部分：高压直流换流站绝缘配合程序；一第4部分：电网绝缘配合及其模拟的计算导则。本部分是GB311的第1部分。本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本部分修改采用IEC60071-1:2006和IEC60071-1Aml:2010《绝缘配合第1部分：定义、原则和规则》。本部分是对GB311.1一1997《绝缘配合第1部分：定义、原则和规则》的修订.本部分与GB311.1一1997相比，除编辑性修改外主要技术变化如下：增加了有关术语（见第4章）；给出了绝缘配合程序及各相关电压的确定原则（见6.2、图1）：给出了代表性过电压波形和参数（见6,317培加完为起和10输交比设备的鲍经本平凤袋.NE了增加了附录A:保证规定的冲击耐受电压的空气间隙；增加了附录B:海拔修正因数，采纳EC60071-2的公式和曲线。本部分与IEC60071-1:2006和IEC60071-1Aml:2010的主要差异如下：按GB/T1.1一2009的规定，对标准的语言表述和格式做了修改；删除了国际标准的前言，增加了本标准的前言；IEC60071-1频率范围为48Hz~62Hz,考虑到60Hz对我国电网不适用，故将频率范围定为45Hz~55Hz,以便与GB/T16927.1相一致（见4.18.1）；增加标准额定耐受电压系列中部分标准电压值（见6.7、6.8）；调整了标准绝缘水平（见表2、表3）：增加了不同类型输变电设备的额定耐受电压（见表4、表5和表6）。标准冲击耐受电压试验对设备非自恢复绝缘与自恢复绝缘并存时，优先选用GB/T16927.1中的耐受电压试验程序B(见7.3)。增加了附录B:海拔修正因数，采纳IEC60071-2的公式和曲线。本部分与IEC60071-1的上述主要差异涉及的条款已通过在其外侧页边空白位置的垂直单线(|)进行了标示。本部分代替GB311.1一1997《绝缘配合第1部分：定义、原则和规则》本部分由中国电器工业协会提出。本部分由全国高电压试验技术和绝缘配合标准化技术委员会(SAC/TC163)归。本部分负责起草单位：西安高压电器研究院、国网电力科学研究院。本部分参加起草单位：昆明电器科学研究院、中国电力科学研究院开关所、河南平高电气股份有限公司、保定天威保变电气股份有限公司、山东电力研究院、湖南省电力试研院、西门子输配电中压部、陕西电科院、国家绝缘子避雷器质量监督检验中心、日升集团有限公司、华仪电器集团有限公司、库柏耐吉運蜀素前网Z.Z0
GB311.1-2012(宁波)电气有限公司、广州白云电器设备股份有限公司、南方电网技术研究中心、江西省电力科学研究院、西安交通大学电气学院、杭州杭开电气有限公司、沈阳变压器研究所、湖北省电力试验研究院、深圳电气科学研究所。本部分主要起草人：王生、谷定燮、崔东、周沛洪、贾涛、郭洁、李世成、戴敏、何慧雯、霍锋。本部分参加起草人：王亭、赵磊、周琼芳、孔祥军、阎关星、张新、张喜乐、郭志红、周卫华、张德勤、张鹏、危鹏、石维坚、潘永成、祝存春、刘成学、杨成懋、吕金壮、蔡汉生、崔金灵、童军心、郭洁、周红东、李世成、邓万婷、林志伟、邓永辉、肖敏英。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：-GB311-1964、GB311.1-1983、GB311.1-1997。運蜀素前网Z.Z0
GB311.1-2012绝缘配合第1部分：定义、原则和规则1范围本部分规定了三相交流系统中的高压输变电设备和设施的相对地绝缘、相间绝缘和纵绝缘的额定耐受电压的选择原则，规定了这些设备的标准额定耐受电压，并给出了标准额定耐受电压的系列，额定耐受电压原则上宜从该系列中选取。本部分适用于标称电压在1kV以上的三相交流系统。选取的额定耐受电压应与设备的最高电压相关联。该关联仅是为了绝缘配合的目的。本部分中不包括对人员安全的要求。本部分的原则也适用于输电线路的绝缘配合，但其耐受电压值可以与本部分规定的标准额定耐受电压不同。在制定各设备标准时，应根据本部分的要求，规定适合于该类设备的额定耐受电压和试验程序。注：在GB/T311.2“使用导则”中闸明了本部分给出的绝缘配合的规则，特别是设备最高电压与标准额定耐受电压之间的关系。如果同一设备最高电压对应几组标准额定耐受电压时，给出了选取最佳一组标准额定耐受电压的导则。1.1适笼m本部分适用于设备最高电压在1kV以上三相交流电力系统中使用的下列户内和户外输变电设备：)变压器类：电力变压器、并联电抗器、限流电抗器、消弧线圈和电磁式电压互感器、电流互感器；b)高压电器类：断路器、隔离开关、负荷开关、接地开关、熔断器、预装式变电站、封闭式开关设备、封闭式组合电器、组合电器等；c)电力电容器、耦合电容器（包括电容式电压互感器）、并联电容器、交流滤波电容器；d)高压电力电缆；c)支柱绝缘子、穿墙套管等。1.2不适用范围)安装在严重污秽或带有对绝缘有害的气体、蒸汽、化学沉积物的场合下的设备；b)相对湿度较高且易出现凝露场合的户内设备。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T311.2绝缘配合第2部分：高压输变电设备的绝缘配合使用导则(IEC60071-2:1996,EQV)GB/T2900.19一1994电工术语高电压试验技术和绝缘配合(IEC60071-1:1993,NEQ)GB/T11022高压开关设备和控制设备标准的共同技术要求(GB/T11022一2011，IEC62271-1:2007,MOD)1運蜀素前网Z.Z沁
GB311.1-2012GB11032交流无间隙金属氧化物避雷器(GB11032一2010，IEC60099-4:2006,MOD)GB/T16927.1高电压试验技术第1部分：一般试验要求(GB/T16927.1一2011，IEC60060-1:2010,MOD)GB/T26218.1污秽条件下使用的高压绝缘子的选择和尺寸确定第1部分：定义、信息和一般原则(GB/T26218.1一2010，IEC/TS60815-1:2008,MOD)IEC60060-l:2010高电压试验技术第1部分：一般定义和试验要求(High-voltage test tech-niques-Part 1:General definitions and test requirements)IEC60071-2Am1Ed.3.0绝缘配合第2部分：应用导则(Insulation co-ordination一Part2:Application guide)IEC60721-2-3环境条件分类第2部分：自然环境条件第3节：气压(Classification of envi-ronmental conditions-Part 2-3:Environmental conditions appearing in nature-Air pressure)3正常和特殊使用条件3.1正常环境条件从表2和表3中选取耐受电压的正常环境条件如下：a)周围空气温度不超过40℃且24h内测到的平均值不超过35℃。最低周围空气温度，分为三级：-10/25℃和-40℃：b)海拔不超过000m;周围空气没有显著地被灰尘、烟雾、腐蚀性气体、蒸汽或盐雾污染。污秽等级不超过C级污秽(见GB/T26218.);d)通常会出凝露和沉积。考了以露水、凝露、、而雪或积霜形式出现的沉积物。3.2标准参考大气条件标准化的耐受电围适用的标准参考大气条件为：a)温度：to20?b)压力：p01.3kPa(1013mbar)c)绝对湿度：h。=11g/m3.3.3特殊环境条件3.3.1对周围环境空气温度高于40℃的设备，其外绝缘在干燥状态不的试验电压应取本部分的额定耐受电压值乘以温度修正因数K。K=1+0,0033(T-40)式中：T—环境空气温度，℃。3.3.2对于海拔高于1000m,但不超过4000m处的设备的外绝缘的绝缘强度应进行海拔修正，修正方法见附录B。3.4设备适用的电力系统中性点的接地方式最高电压126kV以下为非有效接地系统或有效（直接）接地系统；最高电压126kV及以上应为有效（直接）接地系统。4术语和定义下列术语和定义适用于本文件。2運蜀素前网Z.Z0
GB311.1-20124.1绝缘配合insulation co-ordination考虑所采用的过电压保护措施后，决定设备上可能的作用电压，并根据设备的绝缘特性及可能影响绝缘特性的因素，从安全运行和技术经济合理性两方面确定设备的绝缘强度。[修改GB/T2900.19-1994,定义3.23]注：设备的“绝缘强度”是指分别按4.35和4.36中定义的额定绝缘水平或标准绝缘水平。4.2外绝缘external insulation空气间隙及设备固体绝缘外露在大气中的表面，它承受作用电压并受大气和其他现场的外部条件，如污秽、湿度、虫害等的影响。[GB/T2900.19-1994,定义3.24注：外绝缘可以是气候防护的或者非气候防护的，分别设计运行在保护体的内部或外部。4.3内绝缘internal insulation不受大气和其他外部条件影响的设备的固体、液体或气体绝缘。[GB/T2900.19-1994,定义3.254.4自恢复绝缘self-restoring insulation在试验期间的破坏性放电后，经过短的时间，可完全恢复其绝缘特性的绝缘。[修改GB/T2900,191994,定义3.281注：此英绝蒋行外绝缘鬼现颈的网4.5非自恢复绝缘non self-restoring insulation在试验期间的破坏性放电之后，丧失或不能完全恢复其绝缘特性的绝缘。[GB/T2900.19-1994,定义3.29]注：4.4和4.5的定义仅适用于绝缘试验期间由试验电压的作用而引起的放电。然而，在运行时产生的放电可能引起自恢复绝缘部分或完全丧失其原来的绝缘特性4.6绝缘结构端子insulation configuration terminal可将电压施于绝缘上的任何两个端子间的任一端子。端子的种类有：)相端子：运行时在其和中性点之间施加系统的相对中性点电压的端子；b)中性点端子：相当于系统中性点或是接到系统的中性点的端子（变压器的中性点端子等）；?)接地端子：在运行中总是固定接地的端子（变压器的箱体、隔离开关的基座、杆塔的构架、接地板等)。4.7绝缘结构insulation configuration运行中由绝缘体和全部端子组成的绝缘的完整的几何结构。它包括影响介电特性的全部元件（绝缘件和导电件)。绝缘结构分以下几类：4.7.1三相绝缘结构three-phase insulation configuration具有三个相端子、一个中性点端子和一个接地端子的结构。4.7.2相对地(pe)绝缘结构phase-to-earth(pe)insulation configuration不计两个相端子的一个三相绝缘结构，且除特殊情况外，中性点端子是接地的。3蜀素前网Z.Z沁
GB311.1-20124.7.3相间(pp)绝缘结构phase-to-phase(pp)insulation configuration不计一个相端子的一个三相绝缘结构。在特殊情况下，中性点端子和接地端子也忽略不计。4.7.4纵(t-t)绝缘结构longitudinal(t-t)insulation configuration具有两个相端子和一个接地端子的绝缘结构。（两个）相端子属于三相系统中的同一相，其被暂时地分为两个独立的带电部分（例如，分闸的开关装置）。属于其他两相的4个端子不计或接地。在特殊情况下，认为两个相端子之一是接地的。4.8系统标称电压nominal voltage of a systemU.用于表示或识别系统的合适而近似的电压值。[GB/T2900.19-1994,定2.4]4.9系统最高电压highest voltage of a systemU.在正常运行条件下，系统中任一点在任一时刻所出现的相间最高运行电压的有效值。[修改GB/T2900.19-1994,定义2.54.10设备最高电压highest voltage玩equipmenU..根据设备绝缘以及与之相关的设备标准有关联的其他特性设计的相间最高电压的有效值。在正常运行条件下由有关技术委员会规定，该电压可以特续施加到设备上[修改GB/T2900.19-1994,定义2.74.11中性点绝缘系统isolated neutral system除经保护、测量用的高阻抗接地外，中性点不接地的系统。[GB/T2900.19-1994,定义3.13]4.12中性点固定接地系统solidly earthed neutral system中性点直接接地的系统。[修改GB/T2900.19-1994,定义3.14]4.13(中性点)阻抗接地系统impedance earthed(neutral)system为限制接地故障电流，中性点通过阻抗接地的系统。[修改GB/T2900.19一1994，定义3.16]4.14(中性点)谐振接地系统resonant earthed(neutral)system一个或多个中性点通过电抗器接地的系统，电抗器近似补偿单相接地故障电流的容性分量。中性点通过能够近似补偿单相接地故障电流的容性分量的电抗器接地的系统。[修改GB/T2900.19一1994，定义3.15]注：谐振接地系统中流过故障点的残余电流被限制到空气中弧光接地故障通常能够自熄的程度。4運蜀素前网Z.Z0
GB311.1-20124.15接地故障因数earth fault factor在一给定系统结构的三相系统的给定点上，在对系统任一点的一相或多相均有影响的故障期间，健全相的相对地最高工频电压有效值与无故障时该点相对地工频电压有效值之比。[GB/T2900.19-1994,定义3.17]4.16过电压overvoltage以U,表示三相系统的最高电压，则峰值超过系统最高相对地电压峰值(U,×√2/W3)或最高相间电压峰值（√2U,)的任何波形的相对地或相间电压分别为相对地或相间过电压。当过电压值用标么值表示时，相对地、相间过电压的基准值分别为U,X√2/W3和√2U,(以p.u.表示)。[修改GB/T2900.19一1994，定义3.1]注：除非另有明确说明，例如对于避雷器，通常过电压值用pu.(等于U,×√2/W3)表示。4.17电压和过电压分类classification of voltage and overvoltage按其波形和持续时间，电压和过电压可分为下列几种：注：中给出了关手迷百电班种过电压更详细的情况。4.17.1共可定式学2J持续（工频）电压continuous(power frequency)voltage有着稳定有效值、持续作用在某一绝缘结构的任一对端子上的工频电压。4.17.2暂时过电压temporary overvoltage;TOV较长持续时间的工频过电压。[修改GB/T2900.19一1994，定义3.6]注：过电压可能是无阻尼或弱阻尼的。在某些情况下，其频率可能比工频低数倍或高数倍。4.17.3瞬态过电压transient overvoltage几毫秒或更短持续时间的过电压，通常是高阻尼振荡的或非振荡的。[GB/T2900.19-1994,定义3.7]注：暂时过电压可能紧随瞬态过电压出现，在这种情况下，认为这两种过电压是两个独立的过程。瞬态过电压分为下列几种：4.17.3.1缓波前过电压（操作）slow-front overvoltage;SfO一种瞬态过电压，通常为单向的，到达峰值的时间为20μs20ms。4.17.3.2快波前过电压（雷电）fast-front overvoltage;FFO一种瞬态过电压，通常为单向的，到达峰值时间为0.14s運筑素衬网JZ沁
GB311.1-20124.17.3.3特快波前过电压very-fast-front overvoltage;VFFO一种瞬态过电压，通常为单向的，到达峰值的时间T≤0.1s,有或者没有叠加振荡，振荡频率在30kHz注：特快波前过电压VFFO也称为特快速瞬态过电压VFTO(very-fast-transient overvoltage)。4.17.4联合过电压combined overvoltage由同时作用于相间（或纵）绝缘的两个相端子的每个端子和地之间的两个电压分量组成。它被归于具有较高蜂值分量（暂时、缓波前、快波前和特快波前）的一类。4.18用于试验的标准电压波形standard voltage shapes for test4.18.1~4.18.5电压波形已经标准化。注：关于下述4.18.1~4.18.3三个标准电压更详细的情况在GB/T16927.1以及表1中给出。4.18.1标准短时工频电压standard short-duration power-frequency voltage具有频率在45Hz~55Hz之间，持续时间为60s的正弦电压。注：IEC60071-1频率范围为48Hz~62Hz,考虑到60Hz对我国电网不适用，故将频率范围定为45Hz~55Hz,以便与GB/T16927.1相一致。装作菜电酯筒w高体r风a.J4.18.2具有峰值时间为2504s和半峰值时间为25004s的冲击电压。4.18.3标准雷电冲击电压standard lightning impulse voltage具有波前时间为1.24s和半峰值时间为504s的冲击电压。4.18.4标准联合操作冲击电压standard combined switching impulse voltage对于相间绝缘，有着相反极性的两个分量的联合操作冲击电压。正极性分量是标准操作冲击电压，而负极性分量是峰值时间和半峰值时间不应小于正极性冲击电压的对应值的操作冲击电压。两个冲击应在同一瞬间到达峰值。因而联合电压的峰值是这些分量峰值之和。4.18.5标准联合电压standard combined voltage对纵绝缘，联合电压是一个端子上为标准冲击电压，另一个端子上为工频电压。冲击分量施加于反极性工频电压的峰值。4.19代表性过电压representative overvoltageUp假设在绝缘上产生与在运行时由于各种原因产生的某一给定种类的过电压相同绝缘作用效果的过电压。它们由相应类别的标准波形的电压组成并可以用表示运行条件特性的一个数值或一组数值或某一频率分布值来定义注：此定义也适用于表示运行电压对绝缘影响的持续工频电压。蜀素前网Z.Z0
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