JBT87371998 高压线路用复合绝缘子使用导则.docx

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JBT87371998高压线路用复合绝缘子使用导则

高压线路用复合绝缘子使用导则

 JB／T8737—1998

 前      言

       本标准非等效采用国际电工委员IEC  1109：

1992《标称电压高于1000V交流架空线路用复合绝缘子——定义、试验方法和接收准则》，同时在产品机械强度等级、连接结构、绝缘配合等方面与国内相关标准JB  5892－1991《高压线路用有机复合绝缘子技术条件》、JB／T8460—1996《高压线路用棒形悬式复合绝缘子尺寸与特性》等相关标准协调一致。

      本标准于1996年12月首次制订。

      本标准的附录A是标准的附录。

      本标准由全国绝缘子标准化技术委员会提出并归口。

      本标准由武汉高压研究所负责起草，华东电力试验研究所、湖北省电力局所属襄樊电力设备厂参加起草。

      本标准主要起草人：

任世国、杨迎建、包政明。

      本标准委托西安电瓷研究所负责解释。

中华人民共和国机械行业标准

 高压线路用复合绝缘子使用导则

JB／T8737—1998

 1  范围

       本标准适用于额定电压1～500kV，频率不超过100Hz的输电线路和变电站使用的高压线路用复合绝缘子（以下简称绝缘子），安装地点的海拔不超过1000m，环境温度在－40～＋40℃之间，安装地点的海拔超过1000m时应按GB311.1—1997进行修正。

      本标准规定了对绝缘子的选择、验收、安装、运行与维护等内容。

      高压线路用横担式复合绝缘子及相间复合间隔棒的选用导则见附录A（标准的附录）。

 2  引用标准

     下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。

在标准出版时，所示版本均为有效。

所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

      GB311.1—1997            高压输变电设备的绝缘配合

      GB775.1—1987            绝缘子试验方法  第1部分：

一般试验方法

      GB775.2—1987            绝缘子试验方法  第2部分：

电气试验方法

      GB／T2900.8—1995    电工术语  绝缘子

      GB／T4056—1994      高压线路悬式绝缘子联结结构尺寸

      GB4585.1—1984        交流系统用高压绝缘子人工污秽试验方法  盐雾法

      GB4585.2—1991        交流系统用高压绝缘子人工污秽试验方法  固体层法

      JB3384—1983          高压绝缘子抽样方法

      JB5892—1991          高压线路有机复合绝缘子技术条件

      JB／T5895—1991    污秽地区绝缘子使用导则

      JB／T8177—1995    绝缘子金属附件热镀锌层通用技术条件

      JB／T8181—1995    绝缘子串元件球窝联接用锁紧销

      JB／T8460—1996    高压线路用棒形悬式复合绝缘子  尺寸与特性

 3  术语

     本标准所用的术语，除符合GB／T2900.8和JB5892的规定外，还使用以下术语。

3.1  复合绝缘子（亦称合成绝缘子）

    合成绝缘子是指至少由两种不同的聚合物绝缘材料制成的绝缘子，一般由芯棒、伞套和端部附件构成。

3.2  芯棒

    芯棒是复合绝缘子的内绝缘件，它承担机械负荷，一般由玻璃纤维树脂引拔棒制成。

3.3  护套

  指某些绝缘子芯棒和伞套之间有一层绝缘层，用来保护芯棒不受大气的侵蚀。

3.4  伞套

   伞套是复合绝缘子的外绝缘部件，它提供必要的爬电距离，对某些结构伞套同时起着护套作用。

3.5  端部附件

   端部附件是构成绝缘子的部件，与绝缘件装配，起着连接和传递机构负荷的作用。

3.6  均压环

   装在端部附件上的一种装置，可以改善复合绝缘子的电场分布，同时在闪络时通过环对地放电，可起到保护伞套不被电弧灼伤的作用。

3.7  界面

   不同材料或不同部件之间的接触面。

3.8  棒形悬式复合（合成）绝缘子

   杆体和外套由二种或以上绝缘材料组合构成的棒形悬式绝缘子，主要用于承受拉伸负荷的直线、耐张、V型绝缘子串等。

3.9  粉化

   绝缘子伞套与护套材料的一些颗粒露出，形成粗糙、粉状的表面，它是材料老化的一种表现。

3.10  裂纹

   深度大于0.1mm的伞套与护套材料的破裂。

3.11  微裂

   深度等于或小于0.1mm的伞套与护套材料的裂痕。

3.12  电蚀

   由于电场作用，造成绝缘材料蚀损，在绝缘子表面产生一种不可逆的且不导电的劣变。

3.13  树枝状痕迹

    导电的或非导电的纤维沟道在绝缘材料上表形成的不可逆的侵蚀。

3.14  额定机械负荷

   用来表征绝缘子机械强度等级的负荷值。

4  选用原则

4.1  总则

   设计和运行单位在新建、扩建或改建输变电工程的设计中选用的绝缘子应遵循以下原则：

      a）通过了按JB5892规定的型式试验，棒形悬式复合绝缘子还应符合JB／T8460的规定；

      b）通过了产品鉴定；

      c）具有成熟的运行经验。

    当其它条件相同时，应优先选用具有较长成熟运行经验的绝缘子。

4.2  绝缘子主要机电特性的选择

      绝缘子主要机电特性由以下几项参数表征：

      a）工频耐受电压；

      b）雷电冲击耐受电压；

      c）操作冲击耐受电压（仅对330kV及以上产品）；

      d）规定的主要尺寸；

      e）污秽耐受电压；

      f）额定机械负荷。

4.3  绝缘水平的选择

4.3.1  绝缘水平的选择必须满足相应的国家标准，同时要考虑到使用环境，包括其重要性、可靠性、运行与维修的经济性以及污区等级的变化等。

4.3.2  绝缘子有较好的污耐受性能，在满足雷电等其它电气特性条件下其耐污等级可按JB／T8460的有关规定进行选择，但在相应污秽度下绝缘子的耐受电压应比其最高运行相电压至少高1／4。

4.3.3  对特殊气象条件、环境，如高海拔区、多雷区、特重污秽区等要求，应由设计或运行单位与制造厂商定，提供大爬距或加长型产品，多雷区可考虑加金具保护装置。

4.4  尺寸的选择

4.4.1  连接尺寸

   棒形悬式复合绝缘子端部附件一般采用球头、球窝连接结构，其尺寸和标记应符合GB／T4056的规定，槽型连接结构尺寸应符合相应标准；绝缘子的尺寸公差应符合JB5892及JB／T8460的规定。

   横担式复合绝缘子的接地端部附件采用剪切型，其结构尺寸见表1。

表1  横担式复合绝缘子接地端部附件结构尺寸mm

连接标记

1±0.1

2±0.1

L*

示      意      图

18

18

6.5

30

21.5

21.5

13.5

50

22

22

11

35

24

24

15

45

注  *为安装孔与稳定孔中心距。

       表1仅推荐出常用的四种规格，也可由运行部门或设计单位与制造厂家协商决定。

4.4.2  其它尺寸

   以下有关伞套形状和绝缘子整体形状的尺寸参数对复合绝缘子耐污性能有较大的影响，在选用复合绝缘子时可根据瓷绝缘子的经验参考JB／T5895考虑以下尺寸。

4.4.2.1  表示伞套形状的尺寸，如图1、图2所示。

图1  普通伞

图2  大小伞

      a）伞间最小距离c应大于30mm；

      b）伞间距s和伞伸出P之比s／P一般不小于0.8；

      c）在复合绝缘子的任一部分，局部爬电距离Id与空气间距d之比Id／d应小于5；

      d）对于大小伞，两伞伸出之差，P1－P2应不小于15mm；

      e）最小伞倾角α应大于5°，水平安装方式除外。

4.4.2.2  表示整体绝缘子的尺寸对各污级，爬电系数C.F.和剖面形状系数P.F.推荐值如表2。

表2  表示整体绝缘子尺寸的推荐值

尺寸

污      秽      等      级

Ⅰ、Ⅱ

Ⅲ、Ⅳ

C.F

≤3.50

<4

P.F

>0.8

>0.7

C.F＝It／St

      It——绝缘子总的爬电距离；

      St——电弧距离，指绝缘子两电极间沿空气放电最短距离。

      剖面形状系数是简化爬电距离与实际爬电距离的比，简化爬电距离为：

      在图1中：

2P＋s                           在图2中：

2P1＋2P2＋s

                      P.F＝（2P＋s）／1         P.F.＝（2P1＋2P2＋s）／1

                      1—是定义s的两点间的实际爬电距离。

4.5  额定机械负荷

   棒形悬式复合绝缘子的额定拉伸负荷分别为70、100、160、210、300、400、530kN等七级，复合绝缘子承受的最大负荷一般应不大于其额定机械负荷的1／3

   棒形悬式复合绝缘子在使用时无压缩、扭转、弯曲等力，当使用中将受到以上不可忽视的力时，用户应向制造厂提出特殊要求。

4.6  均压环

   均压环可改善电场分布，缓解带电端伞裙的老化，一般情况下，110kV级以下电压等级产品不带均压环，220kV产品高压端带一个均压环，330kV及以上电压等级高压端和接地端各带一个均压环。

4.7  覆冰区域的使用

   在覆冰严重地区使用复合绝缘子应慎重考虑，应加强防止冰闪的措施，并推荐采用大小伞结构。

4.8  互换性

   本标准中的互换性是指复合绝缘子替换瓷或玻璃绝缘子的能力，包括机械、电气和尺寸等三个方面。

4.8.1  机械方面

   更换的复合绝缘子除应与瓷绝缘子有相同结构和标记的端部附件外，其额定机构负荷不得小于被更换的绝缘子。

4.8.2  电气方面

   复合绝缘子较瓷绝缘子有较高的湿闪络和污闪络电压，只需复合绝缘子的放电距离等于或稍大于瓷绝缘子串即可满足雷电特性等电气性能的要求。

4.8.3  尺寸方面

   在满足以上两条情况下，复合绝缘子的尺寸，应满足相间及对地距离的要求，一般要与相同电压等级线路使用的瓷绝缘子串长相当。

5  验收

5.1  复合绝缘子验收内容包括：

      a）出厂合格证及型式试验报告（有效期4年）；

      b）装箱单与附件的符合性；

      c）合同规定的内容。

5.2  当用户对制造厂出厂试验报告、资料以及对产品质量有异议时，可要求制造厂进行抽样试验或部分型式试验项目或根据双方协商增加试验项目，试验依据JB／T5892和JB／T8460的规定。

6  储存和运输

6.1  绝缘子应妥善储存，防止鼠害，防止变形。

6.2  复合绝缘子的运输和搬运必须在包装完好的情况下进行，运至现场前须逐一进行外观检查，对伞裙撕裂或护套受损并危及芯棒的严禁使用。

7  安装

7.1  绝缘子运输及安装中应轻拿轻放，不应投掷，并避免与各类杂件（导线、铁板、工具等）及尖硬物碰撞、摩擦。

7.2  复合绝缘子起吊时，绳结要打在端部附件上，严禁打在伞裙或护套上，绳子必须碰及伞裙与护套部分时，应在接触部分用软布包裹。

7.3  不得将复合绝缘子当作放（收）线的辅助工具，以免使其受到冲击力或弯矩而损伤绝缘子。

7.4  严禁脚踩绝缘子伞裙。

7.5  安装均压环时，应注意调整，使环与绝缘子轴线垂直，对于开口型均压环，注意两端开口方向一致，以利于放电，保护伞裙。

7.6  当绝缘子的贮存期从出厂日期算起大于一年时，产品启用时，需重新进行外观检查，有怀疑时可做适当试验（如渗水、陡波试验），试验合格后方能使用。

8  运行与维护

8.1  运行单位应建立复合绝缘子档案，包括绝缘子厂家、生产日期、规格、型号、主要技术参数、挂运时间、线路名称、塔号、相别、运行环境、巡视情况、定期检查、试验情况、事故处理等内容。

8.2  复合绝缘子安装后必须验收合格方可投入运行。

8.3  复合绝缘子属不可击穿型，不必测零值。

8.4  复合绝缘子巡视周期与瓷绝缘子相同。

8.5  复合绝缘子通常不必清扫，但需积累运行经验，当电晕声与以往比较明显严重时应加强观察。

8.6  复合绝缘子运行中若伞裙受到轻微外力或射击破坏，一般不影响继续运行，但须重点巡视，若护套受损则有可能危及芯棒，影响绝缘子安全运行，在此情况下应尽快将受损绝缘子换下。

8.7  复合绝缘子运行在磷酸盐、水泥、石灰、化工、炼油等工厂附近应加强巡视，对伞裙憎水性的变化需积累特殊环境下的运行经验。

8.8  复合绝缘子运行2～3年应停电检查一次，主要检查项目有：

      a）端部附件的锈蚀情况；

      b）绝缘子各联接部分是否有脱胶、裂缝、滑移等现象；

      c）绝缘子表面有无裂纹或粉化现象；

      d）伞裙、护套材料有无变硬发脆现象；

      e）伞裙、护套材料漏电起痕与电蚀情况；

      f）伞裙、护套材料的憎水性变化。

      完成以上检查后若无异常现象，可随机抽取2～3支绝缘子进行以下破坏性试验：

      a）50％额定机械负荷耐受试验；

      b）渗水试验。

      试验通过的复合绝缘子还可继续运行，当对复合绝缘子进行8.8条中各项检查中发现任一项异常时，应按8.9条表3中的内容进行抽样试验。

8.9  复合绝缘子运行较长时间或登杆检查发现有缺陷时，应按表3内容顺序进行破坏性分析试验：

表3  运行的复合绝缘子抽样试验项目

序号

试验项目

试验数量  支

试验标准及方法

1

外观检查

3

8.8，8.9.3.1条

2

50%额定机械负荷耐受试验

3

本标准第8.8，8.9.3.2条

3

跌落试验

3

本标准第8.9.3.3条

4

人工雾耐受电压试验（必要时做）

3

本标准第8.9.3.4条

5

雷电冲击耐受试验

3

本标准第8.9.3.5条

6

渗水试验

3

本标准第8.9.3.6条

7

陡波试验

经项6后3支

JB  5892

8

工频干、湿闪络电压试验

3

本标准第8.9.3.7条

9

机械破坏负荷试验

3

本标准第8.9.3.8条

8.9.1  抽样方法：

对有缺陷的绝缘子，抽取其中最严重的三支，对未发现缺陷的绝缘子则抽取运行条件最差的，且在不同杆塔，不同相别抽取。

8.9.2  试验时，任何绝缘子有其中任一项不能通过，应按JB5892抽样方法加倍抽取后重复表3的相关内容（电气或机械）试验并计算绝缘子的年平均劣化率，当运行不能接受时，应及时处理，仅外观不合格时，则需对其进行复检。

8.9.3  试验方法及判定

8.9.3.1  外观检查

   运行中复合绝缘子的外观检查主要是观察伞裙、护套及粘接剂的老化情况及端部附件的锈蚀情况，发现异常应按表3所列试验项目进行试验，以进一步判定绝缘子是否能够继续运行，但一旦出现以下情况之一，不必进行试验即可判定绝缘子已失效。

      a）伞裙和护套变脆、粉化或破裂；

      b）伞裙和护套出现电蚀或电痕，且累计长度大于绝缘子爬电距离的10%或电蚀深度大于所涉及位置的材料层厚的30%；

      c）绝缘子各联接部分由于胶粘密封剂失效而发现脱胶现象；

      d）伞裙、护套材料的憎水性严重下降。

8.9.3.2  50%额定机械负荷耐受试验

   绝缘子应在50%额定机械负荷下耐受1min而不损坏，不位移；若此项不合格，应对该批绝缘子进行该项的逐个试验及额定机械负荷下耐受1min的抽样试验，负荷的施加方法应符合JB／T5892的规定。

8.9.3.3  跌落试验

   该项试验用于检查伞裙、护套材料是否有变硬、发脆现象。

试验时，试品轴线与地面平行，地面为水平光滑地平，从离地2m的高处连续自由跌落三次，试品在跌落过程中只能与地面相撞，而不应与其它异物相碰，经受三次跌落试验后伞裙、护套不应断裂，否则该试品伞裙、护套已老化。

8.9.3.4  人工雾耐受电压试验

   按GB4585.2进行，自然污秽下的绝缘子应在人工雾条件下耐受1.1倍最高运行相电压而不闪络。

8.9.3.5  雷电冲击耐受试验

   按GB755.2进行，耐受水平应不低于GB311.1所规定的基准绝缘水平。

8.9.3.6  渗水试验

   该项试验主要检查复合绝缘子的密封性，将绝缘子水平置于盛有清洁自来水（电阻率4000Ω·cm左右）的水槽中，浸没深度至少0.1m，在室温下浸泡24h，然后将绝缘子从水中取出擦干，在24h内测定试品的泄漏电流，施加在试品上的直流电压按40kV／m计算，浸水前后泄漏电流增值不应大于5μA。

8.9.3.7  工频干、湿闪络电压试验

   按GB775.2进行，其干、湿闪络电压差值不应大于20%。

8.9.3.8  机械破坏负荷试验

    本试验的目的是检验绝缘子的实际机械强度。

试验时，首先施加75%额定机械负荷，然后在30～90s时间内将负荷逐渐升至破坏为止，并记录破坏值，积累运行经验。

8.9.3.9  试验中，若8.9.3.6和8.9.3.7不合格，可对试品进行清洗后再试验，若清洗后试验合格，则运行中的复合绝缘子可以清洗后继续运行。

反之，则说明绝缘子伞裙、护套材料已老化，不宜继续运行。

附  录  A

（标  准  的  附  录）

横担式复合绝缘子、相间复合间隔棒的选用导则

A1  横担式复合绝缘子

   主要用于承受弯曲负荷的复合绝缘子，其一端固定于杆塔，另一端接近水平地伸出与导线连接，一般用于线路的尺寸减小及跳线支撑。

A2  相间复合间隔棒

   连接于两相导线间的用于防止导线舞动或实施紧凑型线路的复合绝缘支撑件。

A3  额定机械负荷

A3.1  横担式复合绝缘子

A3.1.1  弯曲负荷：

横担式复合绝缘子按其承受的弯曲负荷为1.0、2.5、5.0、10、20kN等五级，横担式复合绝缘子在无风、无冰情况下所承受负荷一般不大于额定值的1／4。

A3.1.2  压缩负荷：

环氧玻璃纤维棒具有较高的抗压能力，但复合绝缘子属细长杆型，当其在承受压缩负荷时保证失稳前不致引起破坏，并在达到临界挠度之前具有20％的安全度。

A3.1.3  扭转负荷：

横担式复合绝缘子的抗扭转能力较差，其承受的扭力大小与端部附件结构有关，使用时应考虑设计扭转负荷。

A3.1.4  拉伸负荷：

通常复合绝缘子具有很高的抗拉伸负荷能力，当横担式复合绝缘子承载较大拉伸负荷时，应参照采用制造厂提出的拉伸负荷值。

A3.2  相间复合间隔棒

   相间复合间隔棒可承受压缩、弯曲、扭转和拉伸多种力的作用，制造厂家应在产品上标明能承受的压缩、弯曲、扭转和拉伸力的额定值，在相间复合间隔棒两端附件上采取了特殊设计减小扭转力的作用时，可不标明扭转负荷额定值。

A4  横担式复合绝缘子的安装螺栓和剪切螺栓在安装调整中既要使其固定，又要能转动，同时也要有防松措施