±800kV直流支柱复合绝缘子第1部分：环氧玻璃纤维实心芯体复合绝缘子

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国家标准 GB/34939.1一2017 士800kV直流支柱复合绝缘子 第 1部分:环氧玻璃纤维实心芯体 复合绝缘子 D.C 士800kVeompositep0stinsulator一 Part1:Comp0sitep0stinsulatorwithresinimpregnatedglassfiberssolidcore 2017-11-01发布 2018-05-01实施 中华人民共利国国家质量监督检验检疙总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/T34939.1一2017 12.2外观检查 12.3拉伸负荷试验 2.！芯体材料试验
GB;/T34939.1一2017 前 言 GB/T34939(士800kV直流支柱复合绝缘子》分为2个部分 -第1部分:环氧玻璃纤维实心芯体复合绝缘子; -第2部分:瓷质芯体复合绝缘子 本部分为GB/T34939的第1部分 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本部分由电器工业协会提出并归口 本部分起草单位;西安高压电器研究院有限责任公司、南方电网公司技术研究中心、机械工业北京 电工经济技术研究所,南通市神马电力科技公司、清华大学、国网电力科学研究院、西安西电高压套管有 限责任公司,唐山高压电瓷有限公司、苏州电瓷厂有限公司 本部分起草人:姨君瑞、昌金壮,方晓燕、马斌、黎小林,党镇平,罗兵,梁曦东、吴光亚、赵宇明、张锐、 陈子岩、杨明陆洲,赵林杰、赵卉
GB;/T34939.1一2017 土800kV直流支柱复合绝缘子 第1部分:环氧玻璃纤维实心芯体 复合绝缘子 范围 GB/T34939的本部分规定了士800kV直流环氧玻璃纤维实心芯体支柱复合绝缘子(以下简称绝 缘子)的定义、特性、试验分类、试验方法及判定 本部分适用于士800kV直流换流站电力设备和装置用实心支柱复合绝缘子 注:所述的绝缘子主要承受弯曲、扭转负荷 在一些特殊情况下.绝缘子也可能承受拉伸或压缩负荷 本部分不适用于开关设备用绝缘子,也不适用于环氧玻璃纤维空心芯体支柱复合绝缘子 本部分不包含特殊运行条件下绝缘子的选择要求 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/T311.1绝缘配合第1部分;定义、原则和规则 GB/T528硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定 GB/T529硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定(裤形、直角形和新月形试样 GB/T1408.1绝缘材料电气强度试验方法第1部分:工频下试验 GB/T1408.2绝缘材料电气强度试验方法第2部分;对应用直流电压试验的附加要求 GB/T1692硫化橡胶绝缘电阻率的测定 GB/T2900.8电工术语绝缘子 GB/T6553严酷环境条件下使用的电气绝缘材料评定耐电痕化和蚀损的试验方法 GB/T8287.12008标称电压高于1000V系统用户内和户外支柱绝缘子第1部分:瓷或玻璃 绝缘子的试验 GB/T8287.2一2008标称电压高于1000V系统用户内和户外支柱绝缘子第2部分;尺寸与 特性 GB/T11344无损检测接触式超声脉冲回波法测厚方法 GB/T22079标称电压高于1000V使用户内和户外聚合物绝缘子一般定义,试验方法和接收 准则 GB/T24622绝缘子表面湿润性测量导则 GB/T24623高压绝缘子无线电干扰试验 GB/T25096一2010交流电压高于1000V变电站用电站支柱复合绝缘子定义,试验方法及接 收准则 GB/T26218.1污秘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/T34939.1一2017 术语和定义 GB/T2900.8,GB/T25096一2010和GB/T24622界定的以及下列术语和定义适用于本文件 环氧玻璃纤维实心芯体支柱复合绝缘子compositepostinsulatorwithresinimpregnatelglass fiberssolidcore 由实心圆柱体绝缘芯体、伞套(位于实心绝缘芯体的外部)和端部装配件构成的绝缘子 标志 绝缘子制造商应在图样上标明相关尺寸和适宜的制造公差,以及按照本部分检查和试验时必要的 参数值,同时标明型号 -柱绝缘子上均标出制造商名称或商标、制造年份,最大设计弯曲负荷(MCL),规定弯曲破坏 每一 负荷(scL)和型号 这些标志应清晰牢固,不易脱落 注;对于复合绝缘子,最大设计弯曲负荷(MDL)的表征更为合理 5 环境条件 环境条件见GB/T22079 海拔高度为1000m及以下;超过1000m时,应按照GB/T311.1的规定校正 6 运输,储存和安装信息 运输、储存和安装信息见GB/T22079 特性 7.1电气特性 绝缘子的电气特性应符合表1规定 考虑到操作冲击湿试验的分散性,规定了绝缘子的操作冲击湿耐受电压的最低要求 表1给出的耐受电压是对单柱绝缘子进行试验的要求 注考虑到复合绝缘子外绝缘材料的耐电痕化和蚀损性能,有必要对绝缘子进行合理的均压设计,以降低外绝缘材 料附近的电场强度 7.2机械特性 绝缘子的最大设计弯曲负荷(MDCL)和最大设计扭转负荷(MDToL)由供需双方协议 绝缘子的 机械强度等级暂按规定弯曲破坏负荷(SCL)来表征,参照GB/T8287.22008确定为8kN,10kN、 12.5kN,16kN和20kN 上述弯曲负荷是按绝缘子直立安装,负荷水平施加于其顶部进行弯曲试验时应达到的最小负荷 由于绝缘子的重量不可忽略,其他的安装状态(如水平安装、倾斜安装)也会影响其使用的负荷 因 此,非直立安装绝缘子的适宜强度规定值应由供需双方协议 绝缘子承受扭转负荷时应尽量避免承受任何弯矩 绝缘子的扭转强度应用单柱绝缘子试验
GB;/T34939.1一2017 对于有特殊用途的绝缘子,可能要求另外的机械特性(如拉伸负荷、压缩负荷) 在这种情况下,机 械特性值由供需双方协议 除非另有协议,规定或最大设计机械负荷应在室温下施加 绝缘子在系统中通常作为电气构件的机械支持或电气绝缘元件使用,抗震性能不是绝缘子本身的 性能,机械强度等级选择时有必要充分考虑使用场合的地震烈度及其对应的水平和垂直加速度要求 7.3尺寸特性 绝缘子的主要尺寸特性和参数见表1 绝缘子的安装结构:总高10000mm且sCL16kN及以下 时按照GB/T8287.2一2008确定,总高10000mm且SCI20kN及总高超过10000mm时见表2 表1土800kV直流支柱复合绝缘子特性 参 项 目 单位 数 kVy 标称电压 士800 kV 士816 最高运行电压 户内 户外 总高 mm 6300680072008400 10000,12000(12270)" 最小公称爬电距离" 不规定 17960,22690,28320,,35340,43820 mmmm 规定弯曲破坏负荷(SCL kN 8,l0,12.5,l6,20 最大设计弯曲负荷(MDCI) kN 供需双方协议 最大设计扭转负荷(MDr 供需双方协议 ToL kNm kV 2050 雷电冲击耐受电压辞的 >1675 操作冲击湿耐受电压伴的 k 操作冲击干耐受电压 kV >1675 蟀的 tmin直流湿耐受电压 kV >96o 1min直流干耐受电压 kV >960 2000 无线电干扰水平(士900kV下 AV 可见电晕电压 kV 900负极性 该括弧中的数值为典型工程值 该行数值分别对应于GB/T26218.1的现场污秒度等级a,b,.c,d和e 为清洁干燥状态下的可见电晕电压值 表2绝缘子安装结构 安装孔中心圆直径 孔直径 安装面最大公称直径 部装配件 螺栓数 mm mm mm 16 22 顶部 375(380) 420(430) 465 16 22 525 底部 在保证安装结构机械强度前提下,sCL.12.5kN及以下产品的安装结构可参照GB/T8287.2-2008表8确定 注:圆括弧中的数值为不推荐值
GB/T34939.1一2017 7.4其他 对于黑色金属端部装配件,应采取适宜的防腐蚀措施 必要时,金属端部装配件应采取防涡流 措施 绝缘子伞套宜采用整体注射成型工艺 绝缘子的护套厚度应不小于61 mm 8 试验分类 绝缘子试验分为设计试验、型式试验、抽样试验和逐个试验四组 注在某些情况下,对一种新结构的绝缘子,其设计试验,型式试验,抽样试验和逐个试验的集合称为“定型试验”" 9 设计试验 9.1总则 设计试验仅进行一次,并将结果记录在试验报告中 试验的每一部分都可以用适当的新试品独立 进行 仅当所有绝缘子或试品通过下列全部设计试验项目时,才认为该特定设计的绝缘子通过了设计 试验 试验的设计等同的原则见GB/T250962010的7.1 当伞套材料变化时,除按照GB/T25096- 2010的7.1重新进行试验外,还应重新进行本部分9.4.2规定的试验 当芯体材料变化重新试验时,应 进行本部分9.5.2规定的试验 9.2界面和端部装配件连接区试验 界面和端部装配件连接区试验见GB/T250962010的8.2. 9.3装配后的芯体负荷试验 装配后的芯体负荷试验见GB/T25096一2010的8.3 9.4伞和伞套材料试验 9.4.1GB/T25096一2010规定的试验 起痕和蚀损试验优先采用1000h盐雾法试验,试验中应施加负极性直流电压 在电流为250mA 的阻性负荷下,电源电压降应不大子5% 回路保护水平为1A 其余见GB/T22079-2008中9.3.3 如果供需双方有协议,应按照GB/T220792008附录B进行多应力试验 9.4.2本部分要求的试验 9.4.2.1体积电阻率试验 应按GB/T1692规定的试验方法测量硅橡胶材料的体积电阻率,其值应不小于1.0×10nm g.4.2.2直流介电强度试验 直流介电强度试验为本部分要求的试验项目,其试品准备、试验装置、程序和判定准则应按以下规 定进行 试品的准备;试品厚度为(2士0.1mm,其余应符合GB/T1408.1和GB/T1408.2的要求 a b 试验装置与程序;试验采用直流电压,电源的纹波系数应不大于5% 试验程序参照 GB/T1408.1进行 应对5个试品分别进行直流介电强度试验
GB;/T34939.1一2017 试验的判定:每个试品的直流介电强度应不小于30kV/mm 9.4.2.3耐电痕化和蚀损试验 耐电痕化和蚀损试验为本部分要求的试验项目,其试品准备、试验装置、程序和判定准则应按以下 规定进行 试品准备:试品以5个为一组,同时进行试验 每个试品的尺寸为120mm×50mm×6mm a 试品的配方及硫化温度应与伞套相同 试验装置:试验装置应能提供十4.5kV的直流电压,且在进行试验时,当高压侧流过持续0.5s b 的60mA电流时,试验装置的输出电压降应不大于5% 流过试品表面的污液流量为(0.2士 0.05)ml/min 试验程序:按照GB/T6553规定的方法安装试品并进行试验 试验采用恒定电痕化电压法， 对试品施加十4.5kV的直流电压,并提供污液,持续6h 试验前后应测量流过每只试品的污 液流量及总量,并记录每只试品的试验时间 流过试品的污液不得循环使用 试验的判定;按照GB/T6553规定进行试验判定,且电蚀损深度均不大于2.5mm g.4.2.4机械抗撕裂强度试验 应按照G;B/T529规定的方法测定绝缘子用伞套材料的机械抗撕裂强度,其值应不小于10kN/m 直角形试样) 9.4.2.5机械拉断强度试验 应按照GB/T528规定的方法测定绝缘子用伞套材料的机械拉断强度,其值应不小于4.0MPa 9.4.2.6拉断伸长率试验 应按照GB/T528规定的方法测定绝缘子用伞套材料的拉断伸长率,其值应大于150% 绝缘子表面湿润性测量与评价 9.4.2.7 9.4.2.7.1 试品准备 试品的配方及硫化温度应与按正常工艺生产的绝缘子的伞套相同 试品的取得和准备方法如下 接触角法测量时采用平板试品,试品面积为30cem'50cm',试品厚度(3一6)mm,试品数量 a 为3个 b 喷雾法测量时采用平板或伞裙试品,面积50cm100cm,试品数量为5个 清洁表面试品预处理:用无水乙醇清洗表面,然后用去离子水(或蒸馏水)冲洗,干燥后置于防 c 尘容器内,在试验室环境条件下至少保存24h d 试品涂污;清洁表面试品预处理后,应按照盐密和灰密硅藻土)分别为0.1lnmg/em,0,5mg/em 涂污,以使其表面暂时易被湿润 涂污后的试品置于试验室环境条件下的防尘容器内4天 g.4.2.7.2憎水性测量 应按照GB/T24622推荐的接触角法和喷雾法测量试品的憎水性 9.4.2.7.3试验判定 绝缘子表面的湿润性评价包括伞套材料的憎水性、染污后憎水性的迁移特性、憎水性在一定条件下
GB/T34939.1一2017 的下降以及恢复特性 湿润性状态用后接触角(4)和湿润性分级(wC)来表示 评价的方法如下 伞套材料的憎水性;清洁试品表面的后接触角0，应大于50",湿润性分级应为wC1和wC2 a WC3的试品不多于1个) 伞套材料憎水性在一定条件下的下降;在试验室环境条件下,将5片清洁试品置于盛有蒸馏水 b 的玻璃容器中浸泡96h 蒸僧水应保证试品被完全浸没,其电导率小于10S/em 将试品取 出后,甩掉表面的水珠,用滤纸吸干残余水分 然后任选3个试品,顺序测量其后接触角0,及 wC等级,其余两个试品仅测wC等级 每个试品的测量过程应在10min内完成 试品的后 接触角0，应大于10°,湿润性分级WC3和wC4(WwC5的试品不多于1个) 憎水性在一定条件下的恢复特性;将b)测量后的试品在实验室环境条件下静置48h 然后任 选8个试品,顺序测量其后接触角，及wC值,其余两个试品仅测wC值 试品的后接触角 应大于20",湿润性分级wC2和wC3(wC4的试品不多于1个) 0 染污后憎水性的迁移特性:任选3个按照9.4.2.7.1d)涂污并放置4天的试品,顺序测量其后 接触角0及wc等级,其余两个试品仅测wc等级 试品的后接触角0，应大于20",湿润性 分级wC2和wC3(wC4和wC5的试品不多于1个) 9.5芯体材料试验 9.5.1GB/T25096一2010规定的试验 染料渗透试验和水扩散试验见GB/T22079 注水扩散试验中,由于试品的横截面较大,有关电流的限制值尚无足够的试验数据,必要时可由供需双方协议 9.5.2直流击穿电压试验 将芯体沿与轴线呈90°方向切下5只试品 试品高度(10士0.5)mm,两端面应平行 试验前应用 180目细砂布把试品两端面打磨光滑,并保持清洁 试验采用平行平板电极,电极尺寸应适宜,以免造 成电应力集中 试验在变压器油中进行,或采用其他适宜方法防止沿面闪络 试品的直流击穿电压应不小于50kV 10 型式试验 10.1型式试验的试品 型式试验试品应选取在生产线上制造并使用标准端部装配件的绝缘子 0.2尺寸检查 尺寸检查见GB/T25096一2010中9.1 0.3电气试验 0.3.1电气试验的总则 电气试验时绝缘子的安装应尽可能接近绝缘子的实际运行情况,可以垂直或水平安装 绝缘子如 果在运行中装有均压装置,试验时也应安装均压装置 长度居中的绝缘子的电气试验结果可以用已有绝缘子电气试验的结果采用内插法获得,条件是只 要作为试验结果内插法两端点的绝缘子电弧距离之比小于或等于1.5即可,外推法不适用 0.3.2雷电冲击干耐受电压试验 雷电冲击干耐受电压试验见GB/T250962010中9.2.1,其耐受电压值应符合表1规定或经供需
GB;/T34939.1一2017 双方协议 10.3.3操作冲击干或湿耐受电压试验 绝缘子应按照GB/T8287.1一2008中4.6的程序进行操作冲击耐受电压试验,其耐受电压值应符 合表1规定或经供需双方协议 10.3.4直流干或湿耐受电压试验 绝缘子应按照GB/T25096一2010中9.2.2的程序进行耐受电压试验,但施加的电压应为直流电 压,其耐受电压值应符合表1规定或经供需双方协议,耐受时间1" min 10.3.5无线电干扰试验 绝缘子应参照GB/T24623规定程序进行无线电干扰试验,测量电压及无线电干扰电压水平值应 符合表1规定 经供需双方协议,测量电压也可以在1.1倍1.4倍最高运行电压范围内确定 10.3.6可见电晕电压试验 试品应干燥洁净,按GB/T8287.一208规定安装在暗室中,并应避免试验设备引线.接头等产生 电晕 试验应在全黑条件下进行,观测者应在全黑条件下停留15min以上,以适应全黑条件下的观测 试验时逐步升高施加在试品上的电压,直至观察到试品产生电晕,维持5min;然后逐步降低施加在试 品上的电压,直至试品的电晕消失为止,维持5min 当确实不能观察到电晕放电而只能听到电晕的 吱吱响声时,可根据吱吱响声完全消失为止),消失时的电压即为可见电晕电压 上述试验重复3次,取其平均值 绝缘子的可见电晕电压应符合表1规定或经供需双方协议 10.3.7污秽试验 经供需双方协议,可以进行污秽试验 污秽试验的方法和程序由供需双方协议确定 10.4机械试验 10.4.1弯曲破坏负荷试验 弯曲破坏负荷试验见GB/T250962010的9.3.1 10.4.2规定拉伸负荷试验 规定拉伸负荷试验见GB/T25096一2010的9.3.2. 0.4.3压缩和挠曲耐受负荷试验 压缩和挠曲耐受负荷试验见GB/T250962010的9.3.3 机械负荷下的偏移试验 10.4.4 10.4.4.1 试品 应选取3柱在生产线上制造,并使用标准端部装配件的绝缘子 0.4.4.2试验程序 试验应在正常环境温度下进行 必要时应使用特制螺栓或构件把底板牢固地固定在试验夹具上
GB/T34939.1一2017 试验时,绝缘子应直立安装,在其自由端的顶端迅速平稳地加载弯曲负荷 负荷施加方向应尽可能与未 施加负荷时绝缘子的轴线保持垂直 分别在25%和50%规定弯曲负荷(sSCL)下测量支柱复合绝缘子 加载点的偏移 10.4.4.3判定准则 3柱试品加载点的偏移可按表3规定或经供需双方协议 当卸除弯曲负荷后5nmin10min内,测 量并记录绝缘子的残留偏移 表3弯曲负荷下的偏移 弯曲负荷/%SCI 加载点偏移率/% 50 25 抽样试验 1 11.1总则 抽样试验应抽取E1,E2两组样本,样本大小如表4所示 如果提交验收的绝缘子超过300柱,应将其划分成几批,每批数量100柱一300柱,试验结果应分 批评价 样本应随机抽取,买方有权选取,并对抽取的样本进行相应的抽样试验 抽样试验包括 -尺寸检查E1+E2 -镀锌层试验E1十E2) 规定弯曲负荷验证E1 陡波前冲击电压试验(E1) 工频电压下的表面温升测量E1) 如果抽样试验中有一柱试品不合格,应采用GB/T25096-2010中10.5规定的程序进行重复 试验 仅当镀锌层试验采用磁力法时,抽样试验后柱有样本E2的绝缘子可以在运行中使用 表4按照批量抽取的样本 样本数量(柱 批量(N) E1 E2 N100 协议 100GB;/T34939.1一2017 113护套厚度检查(E1十2) 按照GB/T1l344规定的仪器和程序,分别在绝缘子(或元件上部、中部和下部于绝缘子主体且与 轴线垂直的圆周上测量,测量点应是所选圆周的四个象限点,所选各圆周测量点不必沿绝缘子轴线方向 对应,测量时应避免绝缘子伞根的影响 各测量点的护套厚度应符合7.4的规定 1.4镀锌层试验(E1+E2 镀锌层试验见GB/T250962010的10.3 11.5陡波前冲击试验(E1) 陡波前冲击电压试验的电压陡度为1000kV/4s1500kV/!s,其余应符合GB/T22079的规定 11.6工频电压下的表面温升测量E1 测鼠位置沿绝缘子元件长崖方向按照每500mm左有一个确定,首末两个测量位置距端部装配件 的距离应不大于150mm,每个测量位置沿主体圆周各选取3个测量点,测量绝缘子元件主体温度 对绝缘子元件施加工频电压,电压值按照每米绝缘距离300kV确定 绝缘子元件应在该电压值 下连续耐受30min 卸除电压后立即在与施加电压前相同的点测量温度,对应的温升应不大于20K 如果受设备条件限制,电压可以分段施加 11.7规定机械负荷验证E1 规定机械负荷验证见GB/T250962010的10.4 2逐个试验 12.1绝缘子的标志 绝缘子的标志应符合第4章的规定 2.2外观检查 外观检查见GB/T250962010的11.2 12.3拉伸负荷试验 拉伸负荷试验见GB/T250962010的11.3,拉伸负荷值为50kN 12.4芯体材料试验 绝缘子制造商应提供每柱绝缘子芯体的染料渗透和水扩散试验报告 试品从芯体的两端切取 10 nmm和30mm试品各一个 试验项目和程序见9.5.1

±800kV直流支柱复合绝缘子第1部分：环氧玻璃纤维实心芯体复合绝缘子GB/T34939.1-2017

随着电力系统的不断发展，越来越多的高压输电线路采用直流输电技术。而直流输电技术对绝缘子的要求更为严格，因为直流电场下的电压梯度比交流电场下的电压梯度高得多。因此，研制出适用于直流输电的高压复合绝缘子显得尤为重要。

GB/T34939.1-2017标准中规定了一种用于±800kV直流支柱的复合绝缘子，即环氧玻璃纤维实心芯体复合绝缘子。这种复合绝缘子由外套管、复合套管、金属紧固件和芯体四部分组成。

其中，环氧玻璃纤维实心芯体是整个复合绝缘子的关键部件。它采用无气孔、无裂纹的玻璃纤维作为基材，经过特殊的表处理和环氧树脂浸渍而成。这种芯体具有密度大、机械强度高、耐压性能好、抗冲击能力强等优点，并且可以适应各种恶劣的使用环境。

除了芯体之外，复合绝缘子的外套管、复合套管和金属紧固件也都具有很高的质量要求。外套管和复合套管必须采用优质的硅橡胶材料，以保证绝缘子的耐电性能和耐候性能。金属紧固件则需要具有良好的耐腐蚀性能，以防止在恶劣条件下出现崩裂或失效。

总的来说，环氧玻璃纤维实心芯体复合绝缘子是一种高性能、高质量的复合绝缘子，在电力系统中有着广泛的应用。随着直流输电技术的不断发展，相信这种复合绝缘子将会越来越受到重视，并得到更广泛的应用。

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