GB/T26218.4-2019
污秽条件下使用的高压绝缘子的选择和尺寸确定第4部分：直流系统用绝缘子
Selectionanddimensioningofhigh-voltageinsulatorsintendedforuseinpollutedconditions—Part4:Insulatorsford.c.systems
- 中国标准分类号（CCS）K48
- 国际标准分类号（ICS）29.080.10
- 实施日期2020-07-01
- 文件格式PDF
- 文本页数33页
- 文件大小3.07M
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污秽条件下使用的高压绝缘子的选择和尺寸确定第4部分：直流系统用绝缘子
国家标准 GB/26218.4一2019 污秽条件下使用的高压绝缘子的 选择和尺寸确定 第4部分直流系统用绝缘子 Seleetionanddimensiomingofhighvoltagei nsuatorsintendelftoruseinpolted conditions一Part4:Insulatorsford.c.syste1s 2019-12-10发布 2020-07-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花警理委员会国家标准
GB;/T26218.4一2019 目 次 前言 范围 规范性引用文件 2 术语和定义、缩略语 3.1术语和定义 3.2缩略语 原则 4.1总则 4.2设计流程 材料 现场污秽等级确定 6.1输人数据 6.2现场污秽度等级 6.3污湿特征 6.！直交流积污比 6.5交、直流现场污秽度关系 外绝缘配置 7.1步骤 l0 7.2对ESDD的修正 l0 7.3对U.的修正 12 7.4对片数或长度的调整 13 7.5绝缘配置 绝缘子外形参数要求 13 8.1概述 13 8.2交替伞和伞伸出 13 8.3伞间距 13 8.4伞间距与伞伸出之比 14 8.5伞间最短间距 14 8.6爬距与间隙距离之比 15 8.7伞倾角 15 16 8.8爬电系数 16 设计验证 9.l 16 -般原则 16 9.2运行经验 16 9.3试验室试验
GB/T26218.4一2019 17 附录A资料性附录直流线路和换流站现场污秽度测试 23 附录B资料性附录直流线路和换流站绝缘配置示例 25 附录c资料性附录污秽地区绝缘子积污状况调查表示例 28 附录D(资料性附录运行经验
GB;/T26218.4一2019 前 言 GB/T26218《污秽条件下使用的高压绝缘子的选择和尺寸确定》包括4个部分 第1部分;定义、信息和一般原则 第2部分:交流系统用瓷和玻璃绝缘子 第3部分:交流系统用复合绝缘子; 第4部分;直流系统用绝缘子 本部分为GB/T26218的第4部分
本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
请注意本文件的某些内容可能涉及专利
本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任
本部分由电器工业协会提出 本部分由全国绝缘子标准化技术委员会(SAc/TC80)归口
本部分起草单位:电力科学研究院.清华大学,西安高压电器研究院有限责任公司,国网电力科 学研究院、南方电网科学研究院有限责任公司、重庆大学、华北电力大学(保定),清华大学深圳研究生 院,国家电网公司南方电网有限责任公司国网山东省电力公司电力科学研究院、云南电网有限责 任公司电力科学研究院.国网江宁省电力有限公司电力科学研究院.国网安徽省电力公司电力科学研究 院、国网福建省电力有限公司电力科学研究院、国网冀北电力有限公司检修分公司、国网北京经济技术 研究院、,国网江西省电力公司、国网浙江省电力公司、国网湖北省电力公司、国网湖南省电力公司、国网 江苏省电力公司电力科学研究院、广东电网有限责任公司电力科学研究院、国家电网公司运行分公司、 南京电气(集团)有限责任公司、四川省宜宾环球集团有限公司,NGK唐山电瓷有限公司、大连电瓷集 团股份有限公司、苏州电瓷厂股份有限公司、淄博泰光电力器材厂、江苏神马电力股份有限公司
本部分主要起草人;周军、,黄瑞平、宿志一、吴光亚、王剑、梁曦东、姚君瑞、杨迎建、危鹏,樊灵孟、 蒋兴良、罗兵、王黎明张福增、,于昕哲、刘岩、沈庆河、马仪、杨铁军、程登峰、黄海、贾志东、刘亚新、 李晋、刘云鹏刘博、郭志峰、姜文东、马建国、龚振雄、周志成、彭向阳、陕华平、范建二、田亮、曾红、 董刚、陆洲、张继军、膝国利、周曙琛
GB;/T26218.4一2019 污秽条件下使用的高压绝缘子的 选择和尺寸确定 第4部分直流系统用绝缘子 范围 GB/T26218的本部分规定了污秽条件下直流系统使用的高压绝缘子的选择和尺寸确定的原则、 材料、现场污秽等级确定、外绝缘配置、绝缘子外形参数要求、设计验证
本部分适用于: 瓷和玻璃绝缘子 复合绝缘子 混合绝缘子 本部分包括污秽等级的划分、污秽外绝缘配置和伞形参数的要求三个方面,主要内容如下 污湿特征和现场污秽度; 不同污秽等级下绝缘子的选型及外绝缘配置(包括线路绝缘子片数和站用绝缘子的绝缘长度 与爬电距离); 绝缘子伞形参数的要求
本部分不涉及覆冰、覆雪及大雨等特殊运行条件下的绝缘子选择和尺寸确定
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/T2900.8电工术语绝缘子 GB/T19077一2016粒度分析激光衍射法 GB/T22707一2008直流系统用高压绝缘子的人工污秽试验 GB/T24622一2009绝缘子表面湿润性测量导则 GB/T26218.1-2010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/T26218.2一2010污秽条件下使用的高压绝缘子的选择和尺寸确定第2部分;交流系统用 瓷和玻璃绝缘子 GB/T26218.3一2011污秽条件下使用的高压绝缘子的选择和尺寸确定第3部分:交流系统用 复合绝缘子 DL/T859-2015高压交流系统用复合绝缘子人工污秽试验
GB/T26218.4一2019 术语和定义、缩略语 3.1术语和定义 GB/T2900.8界定的以及下列术语和定义适用于本文件
3.1.1 直流参照绝缘子refereneeDCinsulator 用来测量直流现场污秽度的绝缘子 注对于盘形悬式绝缘子，一般用不少于5片绝缘子串元件组成一悬垂串(参见附录A中图A.1),串元件为 UD210B170/560H20R(UD160B170/560H20R)或UD(G21oB170/550H20RUD(G160B170/550H20R)，盘径 320mm士10mm,结构高度170mm,爬电距离550mm士20mm
对于复合绝缘子，一般使用1支试品,一大 -小伞结构,伞形及参数参见附录A中图A.2. 3.1.2 直流参照统一爬电比距refereneeDcunifiedspeeificereepagedistance 直流参照绝缘子的爬电距离与其承受的最高运行电压之比
注:通常用mm/kV表示
3.1.3 绝缘子上下表面积污比 contaminatiounmiformityratio 绝缘子伞(裙)上表面现场污秽度和下表面现场污秽度之比值
3.1.4 憎水性迁移材料 ydrophobicitytransfermaterial 具有憎水性并具有将憎水性迁移至污层表面能力的聚合物材料
3.1.5 混合绝缘子hybridinsulator 瓷芯或玻璃芯与聚合物外套组成,并装配端部装配件的绝缘子
注:不包括在绝缘表面涂覆RTV防污闪涂料的绝缘子
3.1.6 直交流积污比eontamimatioratiohetweenCandACvoltageinsulators 同一环境和积污期,直流电压下直流参照绝缘子所测的现场污秽度,与交流电压下交流参照绝缘子 所测的现场污秽度的比值,一般用现场等值附盐密度比值来表示
3.2缩胳语 下列缩略语适用于本文件
CF;爬电系数(CreepageFactor CUR;绝缘子上下表面积污比(ContaminationUniformityRatio ESDD:直流等值盐密(DCEquivalentSaltDepositeDensity HTM;憎水性迁移材料(HydrophobieityTransferMaterial) NSDD;直流不溶沉积物密度(DCNonSolubleDeposiDensity RTV;室温硫化硅橡胶(RoomTemperatureVuleanizedSiliconeRubber) RUsCD.;直流参照统一爬电比距(RefereneeDcUnifiedspeeifeCreepageDistanee)
GB;/T26218.4一2019 SDD盐密(SaltDepositDensity SPsk;直流现场污秽度(DcSitePolutioneverity) 原则 4.1总则 绝缘子选择和尺寸确定的全过程如下 收集必要的输人数据,特别要注意系统最高运行电压,所使用绝缘子类型(线路,支柱、套管 等); 收集必要的环境、气象数据; 确定直流现场污秽度; 采用污耐压法,确定各种候选绝缘子的绝缘配置 绝缘子伞形参数选择
如有必要,增加试验验证
4.2设计流程 设计流程见图1、图2
影响直流积污和耐污闪性能的因素有: 直流静电吸尘效应对积污的影响; 伞形、直径和串型对积污的影响 材料对积污性能的影响 污秽物化学成分(低溶解性或低电离性盐)的影响 灰密对耐污闪性能的影响 上下表面积污比cUR[或污秽均匀比=1/T/B),T,B分别为绝缘子上、下表面污秽度 mg/em]对耐污闪性能的影响 直径、海拔和多联或多柱使用对污耐压性能的影响
直流现场污秽度 临近带电或不带电交 临近或环境相似x 污湿特征 直流运行经验 测量 流现场污秽度测量 直交流积污比或带电 系数与直交流积污比 直流参照绝缘子现场污秽度 图1直流现场污秽度确定 污秽地区绝缘子积污状况调查表示例参见附录C,污秽环境下运行经验参见附录D.
GB/T26218.4一2019 串型修正 直流现场污秽度 伞形修正 直径修正 可溶盐化学成分修正 选用绝缘子sDD 灰密修正 绝缘子09%人工污秽闪络电 压so0 上下表面积污比修正 直径对.修正 海拔修正 多联或多柱修正 绝缘子最大污耐受电压 系统最高运行电压 选择线路绝缘子串长、片数 或站用统一爬电比距 根据串型调整 根据伞形调整 根据HIM的配置原则调整 调整后线路纯缘子串长、片 数或站用统一爬电比距 湿操作冲击耐受电压校核 确定线路绝缘子串长、片数 或站用统一爬电比跑 图2直流外绝缘选择和尺寸确定
GB;/T26218.4一2019 材料 本部分所述的聚合物材料是指能提高防污闪性能且具有憎水迁移特性的材料,包括可以改善瓷和 玻璃绝缘子耐污性能的材料,如硅橡胶和防污闪涂料等,应注意的是这类材料在一定条件下其憎水性可 能减弱或暂时丧失
绝缘子表面憎水性测量导则见GB/T24622一2009
现场污秽等级确定 6.1输入数据 现场污秽等级按如下确定(置信度递减排序): 直流运行经验; 直流现场污秽度; 区域交流现场污秽度及直交流积污比 污湿特征
四者确定的污秽等级不一致时,以直流运行经验为主
6.2 现场污秽度等级 直流现场污秽度从很轻到重分为4个等级:A 很轻;B-轻;C--中等;D-重
注1表示直流现场污秒度等级的字母与GB/T26218.1一2010表示的交流现场污秒度等级的字母无对应关系 注2:相邻两级SPS变化是连续的,存在过渡区
因此,确定绝缘子尺寸时优先采用现场污秽度的测量结果,而不 是污秽等级
图3给出了直流参照盘形悬式绝缘子与污秽等级相对应的等值盐密、灰密值的范围,该值是趋于饱 和的积污数据,连续积污时间一般为3年一5年 图3的数值依据直流参照盘形悬式绝缘子现场污秽度确定,不应直接用该图来确定试验室试验的 污秽度
从SPs.的一个等级到另一个等级的变化不是突变的,相邻等级间过渡区由图中的阴影部分来表 示见图3中注2). 10 0.1 0.01 等值盐断 g/cm 注1;E1一5对应表1中的5种典型污秽示例,ABB;C,CD为各级污区的分界线 注2:三条直线分别为灰密、等值盐密比值为10:1、6:1和2:1的灰盐比线
图3直流参照盘形悬式绝缘子现场污秽度与等值盐密、灰密的关系
GB/T26218.4一2019 换流站直流场的现场污秽度,同样由直流参照盘形绝缘子或直流参照复合绝缘子的等值盐密和灰 密来确定
当二者相互矛盾时,以直流参照盘形绝缘子测量值为准
6.3污湿特征 表1给出了各级污区与相应典型环境污湿特征的描述
当新建工程所在地区没有运行线路和换流 站时,可根据表1中示例E1到示例E5描述的污湿特征预测现场污秽度
表1典型环境污湿特征与相应直流现场污秽度评估示例 现场污秽度 示例 典型环境的描述 污秽类型 分级 常年冰雪覆盖的山地及很少人类活动植被覆盖好,山区,草原,湿地.农牧业 区(高速公路、铁路、密集水运通道等重要交通干线1km以内除外)
且 E1 距海岸,沙漠、高耗能企业群山区或开干地>70km*; A很轻 A 距上述污染源更短距离内,但污染源不在积污期主导风向上; A 位于山地的国家级自然保护区和风景区(除中东部外) 人口密度500人/km'~1000人/km的农业耕作区,，且 距海岸、沙漠或开干地10km~70km A 距大中城市15km50km A 距高速公路、铁路、密集水运通道等重要交通干线沿线(含航道1km一3km A E2 距上述污染源更短距离内,但污染源不在积污期主导风向上; B轻 A 工业废气排放强度小于1 万标m'/km',且距独立高耗能企业> 1000 3km 5 km上风向6km~10km):; 积污期干旱少雾少凝露的内陆盐碱(含盐量小于0.3%)地区; 中东部位于山地的国家级自然保护区和风景区 人口密度1000人/km'~10000人/km的农业耕作区,且 距海岸、沙漠或开阔干地3km10km 距大中城市15km一20km,距城镇及人口密集区1kmm一2km或紧邻村庄 距独立化工及燃煤工业源1km~3km内; A 距离高速公路、铁路、密集水运通道等重要交通干线沿线1k或一般交通线 E3 C中等 0.2km内 A 距上述污染源更短距离内,但污染源不在积污期主导风向上; 包括地方工业在内工业废气排放强度1000万标m'/ktm'3000万标 nm/kmn”; 退海轻盐碱和内陆中等盐碱(含盐量0.3%0.6%)地区 距上述3污染源更远(距离在“B”的范围内),但 在长时间几星期或几月)干旱无雨后,常常发生雾或毛毛雨; A/B C中等 F4 B 积污期后期可能出现持续大雾或融冰雪的:3类地区; 灰密在6倍~10倍的等值盐密以上的地区 A
GB;/T26218.4一2019 表1续) 现场污秽度 示例 典型环境的描述 污秽类型 分级 人口密度大于10000人/knm的居民区和交通枢纽 A/B 距海岸、沙漠或开干地5km内 距独立化工及燃煤工业源1km内 A/B A/B 地方工业密集区及重要交通干线0.2km; 重盐碱(含盐量0.6%1.0%)地区; E5 D重 采用水冷的燃煤火电广 A/B 距比上述污染源更长的距离(与“C”区对应的距离),但 在长时间儿星期或儿个月)干早无雨后,常常发生雾或毛毛雨; B 积污期后期可能出现持续大雾或融冰雪的E3类地区; N 灰密在610倍的等值盐密以上的地区 注1:使用中注意多重污源因素的影响
注2上述提供的是典型的环境与污源,如有其他特殊情况另行考虑
大风和台风影响可能使70km以外的更远距离处测得很高的等值盐密值 ，在当前大气环境条件下,除草原、山地国家级自然保护区和风景区以及植被覆盖良好的山区外的中东部地区 不宜设A级污秽区
取决于沿海的地形和风力
6.4直交流积污比 6.4.1绝缘子表面污秽物颗粒度 绝缘子表面污秽物颗粒度与污染源类型有关
绝缘子表面污秽物累积概率50%粒径以现场测量数据为准,粒径测试方法按照GB/T19077 2016
若无实测数据,可参照表2
表2典型污染源类型与污秽物颗粒度关系示例 绝缘子表面污秽物累积概率50%粒径 序号 污染源类型 Am 工业废气、汽车尾气排放 8,0 610 烟尘 农田、耕地扬尘、一般公路扬尘 16.5 18.5~27.0 综合工业污染,建材粉尘,工业粉尘 6.4.2积污期平均风速 积污期平均风速可根据现场附近的气象站提供的气象数据统计获得
北方地区的积污期可按采暖 期确定或在采暖期前后作适当延长;南方地区的积污期可按旱季确定或旱季前后作适当延长
GB/T26218.4一2019 6.4.3直交流积污比 污秽物累积概率50%粒径在8Am27m范围内,直交流积污比K，按式(1)式(3)修正
积污期平均风速小于1.5m/s时,直流支柱和直流悬式绝缘子按式(1)计算 -2.06 K，=199d 积污期平均风速1.5m/s及以上时,直流支柱绝缘子按式(2)计算,直流悬式绝缘子按式(3)计算
-0.476 K，=8.98(ud) -l,o6 K=77.8(ud) 式(1)~式(3)中: -累积概率50%的污秽物粒径,单位为微米(丝m); 积污期平均风速,单位为米每秒(m/s)
当积污期平均风速为1.5m/s左右时,按式(1)式(3)分别计算取值不一致时,工程应用中可取较 大值,或根据已有类似环境的直流运行经验进行合理选择
累积概率50%的污秽物粒径超出8m一27Hm范围时,K，的计算方法正在研究中 直交流积污比主要取决于相同运行环境下某一区域绝缘子表面污秽物颗粒度的大小和积污期现场 的平均风速，一般为1.2~2.8
通常可直接用直交流等值盐密比来描述
6.5交、直流现场污秽度关系 相同运行环境下某一区域的绝缘子,直流电压下参照绝缘子现场污秽度与所测的现场污秽度折算 方法见式(4)和式(5): ESDD=ESDDo×K1×K， EsDD=ESDDe×K， 5) 式(4)和式(5)中 -不带电的交流参照盘形绝缘子现场等值附盐密度,单位为毫克每平方厘米(mg/cem=); ESDDN ESDD 带电的交流参照盘形绝缘子现场等值附盐密度，单位为毫克每平方厘米(mg/em) N -交流参照盘形绝缘子带电积污系数,取值见GB/T26218.1一2010 K， -直交流积污比
外绝缘配置 7.1步骤 不同污秽等级下,针对直流线路绝缘子和换流站直流场支柱,空心绝缘子,外绝缘配置采用污耐压 法,步骤如下 确定SPSs
确定sDD
根据图1所示的方法,获得ESDD. 伞形修正; 串型修正; 直径修正(针对支柱、空心绝缘子) 可溶盐化学成分修正 按式6)计算SDD: (6 SDD-ESDD×K
×K，×Ka×K
GB;/T26218.4一2019 式中: K
伞形对EsDD的修正系数 K -串型对ESDD的修正系数; K -直径对EsDD的修正系数; K -可溶盐化学成分修正系数
确定U0 在式(G)确定的sDD,NsDD=1.0mg/cm”和cUR上=1:1下,获得其直流50%人工污 秽闪络电压UaB,试验应在满足运行电压要求的全尺寸试品上按GB/T22707一2008和 DL./T8592015进行 注:盘形悬式绝缘子的Uo指单片的50%人工污秽闪络电压值,单位为kV/片;支柱绝缘子、空心绝缘子或棒形悬 式绝缘子的U指单位绝缘距离的50%人工污秘闪络电压值,单位为kV/" -灰密修正; 上下表面积污比修正; 直径修正(针对支柱、空心绝缘子); -海拔修正 多联或多柱修正; 按式(7)计算Ua: ( U0=Ua8×K、×KcR×K2×KH×Ks 式中: 规定条件下获得的直流50%人工污秽闪络电压,单位为千伏(k); U 灰密修正系数; K、 K
上下表面积污比修正系数; cUR K 直径修正系数; K 海拔修正系数; K、 多联或多柱修正系数
按式(8)计算最大污耐受电压: U
=(1一3a)U 式中: U标准偏差，一般取7%. 按式(9)计算盘形悬式绝缘子片数N;按式(10)计算支柱绝缘子、空心绝缘子或棒形悬式绝缘 子的绝缘距离h N= 9 员 U 10 - 式(9)和式(10)中 盘形悬式绝缘子片数,单位为片; N 支柱绝缘子,空心绝缘子或棒形悬式绝缘子绝缘距离,单位为米(m); Um 系统最高运行电压,单位为千伏(kV) 对片数或绝缘距离的调整 根据串型进行调整 根据伞形进行调整 根据HTM的配置原则调整 湿操作冲击耐受电压校核
GB/T26218.4一2019 7.2对ESDD的修正 7.2.1伞形修正 对于外伞形盘形悬式绝缘子及交替伞形支柱和空心绝缘子绝缘子,伞形对ESDD,的修正系数K 在雨水较多地区取2/3,在干旱少雨地区取1
对于其他伞形绝缘子修正系数K.,可取1或不考虑 修正
7.2.2串型修正 于V型串(含八字形串)和耐张串绝缘子,串型对ESDD的修正系数K，在雨水较多地区取0.75. 在干旱少雨地区取0.9
对于其他串型绝缘子,修正系数K，取1
7.2.3直径修正 直径对ESDD的修正系数Ka的计算方法见式(1l)和式(12) Kn=5.4342D切,,D>300mm K (12 =1,D<3001 mm 式(ll)和式(12)中: 支柱绝缘子或空心绝缘子的平均直径,单位为毫米(mm),其计算方法见GB/T26218.2一2010. 7.2.4可溶盐化学成分修正 7.2.4.1化学分析法 可溶盐化学成分的修正系数K
按式(13)和式(14)进行 (13 K
=1,ESDD<0.08mg/cm”时 K
=1-l.13MF7,0.08mg/cm=
GB;/T26218.4一2019 空心绝缘子,也可将未满足污区等级爬距要求(不低于80%)的绝缘子涂覆RTV涂料
7.5绝缘配置 直流线路和换流站绝缘配置参见附录B. 绝缘子外形参数要求 8.1概述 伞形参数对避免雨水桥接、防止局部伞间电弧短接、提高自洁性能、避免涡流导致局部污秽加重、控 制局部电场非常重要
直流电压下某些参数的影响比交流下更大,特别是爬电系数
GB/T26218.2一2010和GB/T26218.3一2011基于大量现场经验和试验数据给出了交流绝缘子 的伞形参数推荐值,本部分根据我国直流工程实践进行了修改,见8.28.8
影响绝缘子外形参数选择 的因素很多,以下几点可用来选择合适的绝缘子伞形 通过调研,获得工程运行值或试验站经验值以确认伞形性能 找到另外一种可替代的伞形或绝缘子技术; 通过合适的对比试验验证其性能(例如,列出和其他伞形的优点比较》. 注8.2~8.8中的图仅作为确定形状参数的示意,不代表其是最优伞形
8.2交替伞和伞伸出 交替伞与非交替伞用从绝缘子主体到最大伞和最小伞的外缘所测得的伞伸出之差(p )来区分
伞倾角在5"一35"范围时,单独的伞伸出不是一个重要参数
与交替伞不同,等径伞的伞 伸出参数更为有用
然而,较大的伞伸出之差对垂直安装的绝缘子在冰、雪和大雨条件下运 行可能有利 不适用于盘形悬式绝缘子或多伞针式绝缘子 参数 瓷绝缘子 具有憎水迁移性的复合绝缘子和混合绝缘子 非交替伞 非交替伞 lp一p|<20mm 1一p|<15mm 交替伞 交替伞 lp一p|>20mm lp一p|>15mm 8.3伞间距 伞间距是具有相同直径的两个连绩伞的两个相同点间 的垂直距离
伞间距对避免由于伞间电狐的桥接而短接爬电距离尤 其是在大雨条件下)非常重要
不适用于盘形悬式绝缘子或多伞针式绝缘子 非交替伞 交替伞 13
GB/T26218.4一2019 对于空心绝缘子,切不可因盲目追求大爬距而牺牲伞间距
参数 瓷绝缘子 具有憎水迁移性的复合绝缘子 极线设备(支柱、套管)不做要求; 站用支柱、空心绝缘子s>95mm 复合绝缘子通常>70mm,特高压宜>95mm 深棱型》应>95mm 最小不小于60mm 8.4伞间距与伞伸出之比 伞间距与伞伸出之比是具有相同直径的两个连续伞的 两个相同点间的垂直距离(伞间距)和最大伞伸出的比值
这个参数和8.5一8.7中的其他参数一样都涉及伞间距 伞间距对避免由于伞间电弧的桥接而短接爬电距离(尤其是 在大雨条件下)非常重要
不适用于盘形悬式绝缘子或多伞针式绝缘子 交替伞 非交替伞 具有憎水迁移性的复合绝缘子 瓷绝缘子 参数 通常大于或等于1 通常大于或等于0.80 应不小于0.9 应不小于0.70 8.5伞间最短间距 ，是相邻两个直径相等伞之间的最小距离,通过从上伞 边缘最低点到下一个相同直径伞作垂线测得
就绝缘子伞形评估而言,伞间最小距离是其中一个比较 重要的参数
因伞间距过小而导致的伞间电弧桥接能够抵 消任何通过增加爬电距离来改善性能的努力， 该参数不适用于盘形悬式绝缘子或针式绝缘子 非交替伞 交替伞 14
GB;/T26218.4一2019 瓷绝缘子 具有憎水迁移性的复合绝缘子 参数 典型最小间距:60mm 典型最小间距:45 mmm 伞下有棱绝缘子701 mm -般不小于40 mm -般不小于60 绝缘子平均直径大于250 mm时,一般不小于55 mm mm 注c= 且平均直径达310mm 的避雷器用空心绝缘子具有良好运行记录
=46mm 8.6爬距与间隙距离之比 d是绝缘件上的两点之间或绝缘件上一点与金 属附件上另一点之间的空气直线距离
是上述被测两点间的爬电距离
/取从绝缘子任意截面上得到的两者间的比 值中的最大值
普通伞 在出现干区或不均匀憎水性时,对于校核电弧 桥接爬电距离的风险,爬电距离与直线距离之比是 更侧重于检查局部伞形的参数
对于避免在深而 狭窄的局部范围上积污,这个参数也是重要的 交替伞 盘形悬式绝缘子 参数 玻璃和瓷绝缘子 具有憎水迁移性的复合绝缘子 典型最大值;4 1/d 通常参见GB/T26218.3一2011 -般不大于 4.5 8.7伞倾角 若伞剖面轮帛线为弧形，“在弧线的中点测量 开放式伞形有利于绝缘子表面得到有效自然清洗,因此伞倾角不能太低以至于阻碍 雨水流失
不适用于针式绝缘子 参数 玻璃和瓷绝缘子 具有憎水迁移性的复合绝缘子 典型值:1 25° -般不大于30" 对于小于30的水平绝缘子,典型最大值为20" 15
GB/T26218.4一2019 8.8爬电系数 爬电系数CF等于l/s,其中 代表绝缘子单元的总爬电距离 、代表绝缘子单元的干弧距离
对于盘形绝缘子CF系数根据5片或更多片绝缘子串确定
CF是爬距密度的总体校核
如果符合8.48.6的要求,爬电系数的要求一般会自动满足
直流绝缘子的CF值通常大于交流值
主要是因为一般情况下,直流下单位绝缘长度所需爬距更 大
因而应特别注意,过度增大CF可能没有效果,或会有副作用,甚至因局部电场集中而导致损坏 材料
参数 玻璃和瓷绝缘子 具有憎水迁移性的复合绝缘子 盘形绝缘子典型值小于3.4 -般不大于3.75 典型值小于4.2 CF -般不大于 4.5 支柱、棒形和空心绝缘子典型值小于3.5 一般不大于4.0 设计验证 9 g.1一般原则 最后,需要对设计进行验证,验证方法一般有运行经验或实验室试验
根据50%直流人工污秽耐受法计算获得的线路绝缘子外绝缘配置不需要验证
不采用本部分规定的50%直流人工污秽耐受法进行外绝缘设计的,如爬电比距法和运行经验法 需要开展验证校核
换流站支柱绝缘子、空心绝缘子需要在给定的盐密和灰密下耐受住最高运行电压
9.2运行经验 依据相似的环境和相似的绝缘子的直流工程运行经验,必要时也可以把运行经验适当外推
g.3试验室试验 依据制造商和用户达成的协议,开展相关的试验验证 对于瓷支柱或空心绝缘子,可以根据现有的标准如GB/T22707一2008)试验,也可以模拟具 体环境试验
对于HTM绝缘子,可参考现有的标准(如DL/T859一2015)进行直流条件下的弱憎水性人工 污秽试验
需要注意的是,试验采用的污秽度等级应由用户和制造商协议
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GB;/T26218.4一2019 录 附 A 资料性附录 直流线路和换流站现场污秽度测试 现场污秽度监测点选择原则 A.1 现场污秽度监测点选择原则如下 直流线路每30km一50km选择一基杆塔作为测量点; a 5 直流换流站在出线门型架处双极各选择一个测量点; 线路经过的局部污染源应设立监测点
c A.2监测点用参照直流绝缘子试品参数 具体参数如下 直流标准型钟罩型参照绝缘子为深棱型,如图A.1所示,规定机械强度为210kN或 a 160kN，盘径320mm士10mm,结构高度170mm,爬电距离550mm士20 mm 监测点绝缘子串采用悬垂布置，一般用不小于5片绝缘子元件组成
片5 片4 片3 片2 片1 图A.1直流参照盘形悬式绝缘子元件及绝缘子串 b 在部分监测点可同时采用复合绝缘子(一大一小伞结构),通常使用1支来测量直流现场污秒 度,外形及其参数见图A.2
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GB/T26218.4一2019 单位为毫米 影 180士40 图A.2复合绝缘子(一大一小伞)外形参数及尺寸 A.3试品悬挂位置及方式 A.3.1直流线路 悬垂串单极悬挂方式如图A.3所示,包括高电位和地电位各1串(支),也可以双极同时悬挂: 高电位(如图A.3位置1):试品挂在绝缘子与导线联板上(导线下方)
试品安装及取样可在 a 直流线路停电时,或采用带电作业方式
b 地电位(如图A.3位置2):试品直接悬挂在运行绝缘子悬挂点附近的位置(内侧或外侧),并应 避免发生碰撞
试品安装及取样与高电位试品同步 18
GB;/T26218.4一2019 位置2 位置1 图A.3直流线路污秽度测试试品悬挂位置图示 A.3.2换流站 换流站现场污秽度监测点可选择出线塔/终端塔,也可选择在换流站直流场内
直流场内.高电位 试品悬挂在直流出线门型塔导线的下方(如图A.4位置3所示),地电位试品悬挂在直流出线门型塔横 担上,尽量接近运行绝缘子悬挂点(如图A.4位置4). 位置4 位置3 图A.4直流换流站污秽度测试试品悬挂位置图示 19
GB/T26218.4一2019 A.4污秽物取样 A.4.1总则 如果有条件停电,可直接在实际带电运行的绝缘子上测量污秽度,实际带电运行绝缘子上测得的现 场污秽度可信度更高
一般情况下,监测点盘形瓷/玻璃绝缘子可在模拟挂点上获得,复合绝缘子宜从 带电运行的复合绝缘子上获得
A.4.2取样位置 取样位置如下 直流参照绝缘子 a 对于参照瓷/玻璃绝缘子串,两端各第一片元件除外,在其余所有元件上取样;对于参照复合绝 缘子,两端各第一组伞除外,在上、中、下部各选取1组伞取样
各片(组)的平均等值盐密和灰 密作为该串的等值盐密和灰密 b 运行盘形悬式/复合绝缘子 直流士400kV一士800kV线路资/玻璃绝缘子串或复合绝缘子,可在串中上、中、下各取2片 无件(组伞),其日片元件(组伞)取样,不在绝缘子串或绝缘子两端各第一片元件或各第- -组伞 上取样
6片(组)的平均等值盐密和灰密作为该串的等值盐密和灰密
运行支柱绝缘子/套管 直流士400kV一士800kV支柱、空心绝缘子,可在中上、中、下各取2组,共6组伞取样,不在 绝缘子两端各第一组伞上取样
6组伞的平均等值盐密和灰密作为该绝缘子的等值盐密和 灰密
A.4.3取样时间 绝缘子取样时间应在连续3年5年积污期结束后进行
A.4.4取样要求 取样要求如下 绝缘子表面污秽样品上下表面分开取样,所用水量按上下表面面积所占比例计算; a b) 上下表面的分界线如图A.5所示
上表面 上表面 上表面 下表面 下表面 下表面 -下表面 下表面 b) 钟罩形 双伞形 三伞形 c 图A.5绝缘子污秽取样上下表面划分示例 20
GB;/T26218.4一2019 上表面 等 还- d)复合悬式绝缘子大小伞 复合悬式绝缘子一大二小伞 复合悬式绝缘子大中小伞 上表面 第1组 下表面 支柱/空心绝缘子 图A.5(续 A.4.5数据分析及处理 取连续3年5年积污期结束后所测得的上、中、下部平均等值盐密和灰密作为现场的等值盐密和 灰密
A.5污秽物的化学成分分析 为了了解污秽物的化学成分以确定高溶解度污秽物和低溶解度污秽物的比例,应对污秽物进行定 量的化学分析
可溶性盐的化学分析可用等值盐密测量后的溶液,采用离子交换色谱仪、感应稠合等离 子体光发射光谱分析仪等进行
分析结果可给出正离子(如Na+,Ca?+、K+、Mg+、Fe+、AI+、Zn NH)和负离子(如CI,SO,NO-,F,CO或HCO. 为了了解污染物的来源,同时还可进行污秽物颗粒度及其分布的分析
A.6局部表面电导率测量法 A.6.1总则 污秘物中可容盐的化学成分也可利用表面电导率进行修正 SDD A.1 =S 式中: -修正系数,值取0.001,单位为毫克每微西门子平方厘米[mg/Scm=]; -绝缘子局部表面电导率的平均值,单位为微西门子(gS)
A.6.2测量局部表面电导率必需的设备 测量局部表面电导率的设备包括 21
GB/T26218.4一2019 燕僧水或去离子水; 便携式LRC数字电桥; 温度探头; 局部表面电导率测量探头; 便携式喷雾装置
A.6.3局部表面电导率测量方法 绝缘子局部表面电导率测量程序如下 利用便携式喷雾装置让绝缘子表面待测区域受潮 静置3 min5min后,将局部表面电导率测量探头置于绝缘子表面待测位置,并保持良好接 触,测量该温度下的绝缘子局部表面电阻并记录温度 A.6.4局部表面电导率的计算 局部表面电导率测量探头如图A.6所示
图A.6圆形电极探头 局部表面电导率计算公式见式(A.2) 二ne ln(r2 2 式中 局部表面电导率,单位为微西门子(4S) 测量探头的内径,单位为厘米(em); -测量探头的外径,单位为厘米(em); -测量电阻,单位为兆欧(Mn) 根据测得的绝缘子表面局部表面电阻和温度,按照GB/T26218.12010对测量电阻的温度进行 校正
注:若局部表面电导率的范围在10s以内,推荐采用电导率很低的水加湿以使得污秽饱和受潮
另外,测量前应 用去离子水冲洗探头,以保证测量准确
A.6.5绝缘子表面测量点分布 沿泄葡距离取厅个点,每个点的局部表面电导率为相同环径4个点的平均值,如图A了所示. 记录 局部表面电导率数据,取其平均值为该绝缘子的局部表面电导率
图A.7局部表面电导率测量点的选择示例 22
GB;/T26218.4一2019 附录B 资料性附录 直流线路和换流站绝缘配置示例 当绝缘子串表面灰密为等值盐密的6倍及以下时,士400kV士800kV线路绝缘子悬垂单I串片 数或串长按表B.1和表B.2选择
表B.1直流输电线路盘形悬式绝缘子悬垂串单I串片数的选择 片数/片 等值盐密 污秽等级 士400kV 士500kV 士660kV 士800kV mg/em' 210kN 210kN 300kN 300kN 0.05 33 41 51 59 0.050.08 42 52 72 B 66 0.08~0,15 48 60 76 79 >0,15 复合绝缘子,见表B.2 D 注1表中值以污秽上限计算,灰按为等值盐密的6倍计算
注2:绝缘子片数以耐受电压法为基础,比较工程数据加以调整而得
注3表中所列绝缘子为钟罩形,210kN绝缘子型号UD21oB170/545H2oR,结构高度170mm爬电距离 545mm盘径320mm;300kN绝缘子型号UD300B195/635H24R,结构高度为195mm,爬电距离为635 mm， n,盘径为400mm. 注4:当D级污区等值盐密大于0,35mg/em”时,根据现场实际污秽条件重新计算绝缘子串片数
注5:相同伞形不同机械强度的绝缘子暂按积污相同考虑
注6，对于强降雨情况较少的地区,根据上下表面积污比的实际情况进行修正
表B.2直流输电线路复合绝缘子悬垂串串长的选择 结构高度(绝缘长度)/m 等值盐密 污秽等级 mg/cem 士400kV 土500kV 土660kV 士800kV S0.05 干弧距离满足50%操作冲击耐受电压要求 0,.050.,08 4.9(4.4 6.0(5,5) 7.8(7.3 9.3(8.7 0.080.15 5.6(5.lD 6.8(6.4 8.9(8.4 10.6(10.0 >0.15 6.4(5.9 7.9(7.3) 0.2(9.7 12.1(10,.6 注1表中值以污秽上限计算,灰密按为等值盐密的6倍计算 注2:复合绝缘子串长选择是以弱憎水性试验为基础,采用耐受电压法,并比较工程数据加以调整而得
注3:上下表面积污比都按1:1考虑
注4:D级污区等值盐密大于0.35mg/cm时,应根据现场实际污秽条件重新计算绝缘子串串长
注5绝缘子两端金具总长度按0.54m计
当绝缘子串表面灰密为等值盐密的6倍及以下时，士400kV士800kV直流场支柱绝缘子/空心 绝缘子(大小伞结构)爬电比距按表B.3选择
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GB/T26218.4一2019 表B.3直流场瓷或复合站用绝缘子爬电比距选择 统一爬电比距/mm/kV 等值盐密 mg/cm' 污秽等级 支柱绝缘子 垂直空心绝缘子 250300 平均直径/ mm 400 500 600 0.05 44(64) 46(66) 4868 50(70 0.05一0.08 46(73 48(75 50(77 52(79) e 0.08~0.15 48(89) 50(91 52(93) 54(95 >0,15 见注5 注1:表中括号外为复合绝缘的统一爬电比距括号内为竟绝缘的统一爬电比距
注2:直流场支柱绝缘子和空心绝缘子伞形为大小伞结构
注3表中数据以人工污秽试验结果为基础,比较现有工程使用数据,加以调整后得到
注4:表中值灰密按为等值盐密的6倍计算
注5:等值盐密大于0.15mg/em时,宜采用户内场方式 注6:A级污区直流等值盐密小于或等于0,03mg/cm'时,根据现场实际污秽条件重新计算所需爬电比距
注7，如应用在户内,配置满足50%操作冲击耐受电压 户内直流场设备干弧距离应满足50%操作冲击耐受电压要求 24
GB;/T26218.4一2019 附录 C (资料性附录 污秽地区绝缘子积污状况调查表示例 C.1 基本信息 基层供电公司: 省、网公司: 地点(县、乡、村、经纬度 线路或变电站名称 联系人地址 传真: 电话 e-mail: C.2影响电网外绝缘配置的基本数据 系统的额定运行电压和设备运行的最高电压 重要性 竣工时间 口投运时间 直流 口交流 口维护方式(不包括更换绝缘子 口清扫 是/否清扫周期: 口涂RTV/硅油/硅脂 是/否更换周期 加装辅助伞裙(增爬裙 是/否更换周期 架空线路 换流站 口杆塔编号与相别 口 设备名称和型号 口 绝缘子串悬挂形式 支柱绝缘子 口并联串数 口空心绝缘子 C.3环境和污染源条件 -般信息 口 杆塔所处地形与海拔高度(局部地区冬季主导风向 换流站位置和海拔高度(穿墙套管与主风向 口 气候 气候类型:(温带、热带、赤道、大陆性 年平均连续无降雨时间,按日计 年降雨量(mm)年平均最大月降雨量(如可能)(n 瞬时最大降雨量(如可能)(n mm mm/mln 年主导风:方向、平均风速,km/h 积污期主导风:方向 月数据(如可能 口 露 是/否 月份 日数: 25
GB/T26218.4一2019 雾 是/否 月份: 日数: -次持续日数 积污期雾水电导率(s/e cm 毛毛雨 是/否 月份: 日数: -次持续日数 口 口 ]湿度:月峰值和平均值(如有 污秽类型 A类 口沙尘或地面扬尘 高耗能工业性污秽(水泥除外 ]建材(如水泥)工业性污秽(或其他低溶解性盐 农业污秽 口盐场、盐碱地、内陆盐湖 B类 ]沿海台风、海水飞沫,海雾等含有少量不溶物 口 口化工气体酸雨等 A类和B类的组合 口指出主要成分和出现的频率 污秽水平 现场污秽度等级(A/By/cC/D) 试品绝缘子的型号和结构形状,尽可能使用参照盘形绝缘子 绝缘子积污起始时间 绝缘子表面污秽取样时间 测量连续积污3年5年的等值盐密和灰密(如可能,提供年度最大数据和雨季后的数据 C.4绝缘子参数 架空线 换流站 绝缘子串的位置 绝缘子的位置 绝缘子型号(伞形) 绝缘子型号(支柱、空心绝缘子等伞形 绝缘子材料 绝缘子材料 元件伞径、结构高度和片数 长度,伞径(及主体径)和平均直径 伞形 伞形 元件爬电距离 总爬电距离 干弧距离(及绝缘距离 干弧距离(及绝缘距离 C.5事故的详细资料 -般信息 日期和时间 口杆塔,设备,变电站的地理位置 口气象条件 雾/海雾 上次降雨和事故的时间连续干旱日数) O 风(方向平均和最大风速 毛毛雨 O 凝露 相对湿度 26
污秽条件下使用的高压绝缘子的选择和尺寸确定——直流系统用绝缘子GB/T26218.4-2019
