JB/T 6747-1993 直流系统用高压绝缘子人工污秽试验方法 固体层法

K48中华人民共和圜机械行业标准JBT6747-1993直流系统用高压绝缘子人工污秽试验方法固体层法1993-08-21发布1993-10-01实施中华人民共和国机械工业部发布中华人民共和国机械行业标准JBT6747-1993直流系统用高压绝缘子人工污秽试验方法固体层法主题内容与适用范围本标准规定了直流系统用瓷和玻璃高压绝缘子(以下简称绝缘子)的人工污秽试验方法固体层法。本标准适用于直流系统电压为士1~500kV、户外污秽环境下用的绝缘子的污秽耐受特性试验。本标准适用于直流架空线路、牵引线路和变电所绝缘子。它也适用于箕管,但不应损伤其内绝缘本标准不直接适用于复合绝缘子和其它特殊类型的绝缘子(半导电釉绝缘子或涂覆有机材料的绝缘子)注:本标准适用于试验地点海拔高度不超过1000m的直流人工污秒试验2引用标准GB3112高电压试验技术第一部分一般试验要求GB311.4高电压试验技术第三部分测量装置GB290.8电工名词术语绝缘子GB2900.19电工名词术语高电压试验技术和绝缘配合GB4585.2交流系统用高压绝缘子人工污秽试验方法固体层法3术语31本标准所采用的术语,除本标准规定外,其余应符合有关引用标准3.2单元试验试品在一定的污秽度和一定的试验电压下耐受一定的时间或者发生闪络的某个单一过程3.3实际平均电压(U)实际平均电压就是终止于此瞬间的交流电压一周时间范围内的电压平均值3.4纹波因数脉动幅值与实际平均电压的比值,即UR/U(图1)3.5试验电压(U单元试验开始时应施加的实际平均电压3.6电压降(△U)试验电压高于实际平均电压时,两者的差值(图2)。机械工业部1993-08-21批准1993-10-01实施JB6747-1993AAAAAAAA脉动幅值Ug=M/2实际平均电压U时间电阻性负荷电流1mA图1脉动幅值和实际平均电压电压降△U1N压过冲交流电压一周的试验电压U实际平均电压Un时间泄漏电流图2相应泄漏电流下的电压降和电压过冲JB6747-19933.7相对电压降电压降△U和试验电压U的比值。通常用百分数表示。3.8电压过冲实际平均电压高于试验电压时,两者的差值(图2)3.9相对电压过冲电压过冲和试验电压U1的比值。通常用百分数表示3.10基准污秽度用来表征单元试验所使用的污秽度值,此污秽度在本标准中为等值盐密3.11规定耐受污秽度绝缘子在规定试验电压下按第9和第10条的规定进行试验时,耐受试验通过的基准污秽度3.12最大耐受污秽度绝缘子在规定的试验电压下按第11条的规定进行试验时,耐受试验通过的最高污秽度3.13耐受电压绝缘子在规定的污秽度下按第9和第10条的规定进行试验时,耐受试验通过的试验电压值3.』4最大耐受电压绝缘子在规定污秽度下按第11.2条的规定进行试验时,耐受试验通过的最高试验电压值3.1550%耐受电压绝缘子在规定污秽度下按第11.3条的规定进行试验时,具有50%耐受概率的单元试验电压值、4试验的一般规定41试验电源试验过程中,绝缘子应在一规定极性的试验电压下连续加压试验。在电流为100mA的电阻性负荷下,电压纹波因数应不大于3%在单元试验的耐受过程中,相对电压降应不大于10%相对电压过冲应小于10%但相对电压过冲在5%~10之间发生闪络时,则此次单元试验无效。42高压测量高压测量应符合GB311,2和311.4的有关规定,测量系统的上限频率应不小于1kHz43雾使用燕汽雾湿润污层,雾的浓度和流动速度应满足在20~50min内使试品污层电导达到最大值,雾室温度不应高于40℃,当达到稳定时,沿试品串长方向温差应不大于1K/m,试验前后试品串顶部温差应不大于15K,试品周围的雾应均匀分布,以使试品各部分的受潮状态基本相同,每立方米雾室体积的蒸汽输入率应为010±005kg/h。5污秽度的制备s.1污秽液的构成用高岭土(推荐采用2#以上苏州上)或硅藻土、水和适量的盐(NaCI)组成污秽液,推荐使用高岭土作为灰份材料。为了达到被试品的基准污秽度(士15%),可对被试绝缘子先做试验性的预染污,用以确定所要制备污秽液的体积电导率的适宜值。所需的体积电导率可通过调节污秽液中的盐量来达到。表1给出了绝缘子污秽液的体积电导率和试品盐密的对应关系的参考值。这些数值是在自然干燥状态、垂直染污时标准盘形悬式绝缘子上取得的。其它型式绝缘污秽液的体积电导率的值需作调整。JB6747-1993表1高岭土污秽液体积电导率和试品盐密的参考数值盐密S体积电导率a20S/m0.01800.10.20.28l1.25.2灰份材料的特性配制污秽液所需的高岭土的特性值应符合表2的规定表2配制污秽液的高岭土的特性值重量组成颗粒度(累积分布)Al,OFe O,H, O16%34-400.3-27-140.1-0.20.4-16试品准备1清洗用水和高岭土或硅藻土的混合物仔细地擦洗试品,除去污物和油脂的所有痕迹,然后用水冲洗干净。若表面形成大面积水膜,则已表明足够清洁。清洗后,不应用手触摸清洗过的试品。然后将其放置在试品准备室。染污前,试品只需再冲洗一遍即可。6.2染污配制污秽液的水的体积电导率应不大于0.01S/m,试品表面的灰密应为05mg/cm2试品染污可采用以下方法中的一种在进行浇染或喷污时,同一批试品在染污前应保持相同和均一的绝缘表面状态在染污过程中应保持相同的外部环境和条件。染污均匀性的检查见附录A6.2.1浇染法将清洁而干燥的绝缘子水平安装于染污机上,其转动速度一般以60r/min为宜.将配制好搅拌均匀的污秽液浇到转动的绝缘子上,使其均匀地夏盖在绝缘子的绝缘表面,待绝缘子上的污秽物不再流动后即可停止转动。6.2.2喷污法用喷枪将污秽液喷到试品绝缘表面上,使试品绝缘表面均匀地夏盖一层污秽物即可6.2.3定量涂刷法根据试品所需的盐密、灰密及绝缘子的绝缘体表面积,计算出每只试品所需的盐(NaCl)和灰份材料量。盐用最小分度值为0.001g的天平称量,然后加适量的水调拌均匀,将其全部均匀地涂刷到试品绝缘表面上。JB6747-19937绝缘子污秽度的选择与测定绝缘子的污秽度用盐密来表示1试品盐密试品的盐密应在表1的数列中选取7.2盐密的测定取与被试绝缘子完全一致,并按同一方法染污的绝缘子(或其一部分籽细将绝缘表面上的污物清洗下来,小心收集,注意不应将金属附件或胶装材料上的物质清洗下来将收集好的污秽物溶于一定量的蒸馏水中,搅拌均匀,测量其电导率0(s/m)和溶液温度℃)。利用(1)~(3)式计算出盐密。d20=a[1-b(-20)]…………………式中:θ—溶液温度,℃;a—0℃时的体积电导率,s/md220℃时的体积电导率,s/m;b—温度校正系数。温度θ和系数b的关系见表表3溶液温度和b的关系溶液温度θb0.020.0195温度θ在5~30℃之间的其它值时,系数b可通过内插法求得当a20在0.004~0.4s/m范围时,可由式(2)求得盐度Sa(kg/m3)盐密S4(mg/cm2)由式(3)求得式中:V一一污秽液体积,cm3;A—被清洗的表面积,cm27.3灰密的测定按GB4585.2第7.2条的规定进行。试品安装绝缘子一般垂直安装在雾室中,或者按绝缘子进行方式安装,特殊安装方式由供需双方协议。绝缘子必须安装上运行时所具有的全部金属附件(如均压环、线夹等)注:进行短串绝缘子的污秽性能试验时,安装方式按产品标准的规定进行,绝缘子与任何接地体(绝缘子支持物特除外)之间的距离按每100kV试验电压不小于0.5m计,但至少不小于1.5m。9试验程序将按第6条准备好的染污绝缘子按第8条安装于雾室中,试验开始时试品的温度与雾室的环境温度差不应大于5KJB6747-1993施加试验电压,试验电压应保持至试品闪络或泄漏电流逐渐减少,不可能发生闪络为止。其持续时间详见附录B。施加试验电压的同时,启动雾发生器,在整个试验期间,输入一连续、稳定的蒸汽至雾室,其输入率为0.1±0.05kg/(h·m2)。雾发生器下部应尽可能接近地面,其喷口不应直接对准试品本身,且应远离试品1m以上,以便试品周围的雾均匀一致试品的绝缘表面污层只允许使用一次单元试验结束后,应排放掉雾室中的蒸汽,待雾室与外界空气达到热平衡后,再重新加压、起雾,进行下一次单元试验。10耐受试验的接收准则在规定试验电压和规定污秽度下,按第9条程序进行三次试验未发生闪络,则绝缘子通过耐受试验。若仅有一次闪络发生,应进行第四次试验,若未闪络,则试验通过。I1绝缘子耐受特性的确定绝缘子的耐受特性除可用规定试验电压下的规定耐受污秽度来确定外,也可用一给定试验电压下的最大耐受污秽度来表示,或是用一给定的基准污秽度下的最大耐受电压来表示,评价过程如下所述。11.1最大耐受污秽度绝缘子应按表1所列的污秽度等级,在一定电压下进行一系列试验,试验应按第9条的程序进行,并可按任意顺序,只要在任一级污秽度下闪络达到两次,则无必要在相同或更高一级的污秽度下进行试验b.在任一级污秽度下耐受达到三次,则无必要在相同或更低一级的污秽度下进行试验若三次耐受试验(任一污秽度)通过,而高一级的污秽度发生二次闪络时,则称这一污秽度为一定试验电压下的最大耐受污秽度。I1.2最大耐受电压绝缘子按第9条的程序在一定污秽度下进行一系列试验。每一试验应以预期最大耐受电压作为起始电压,电压级差为5%左右,试验可按任意顺序进行,只要;.在任一级电压下闪络达到两次,则无必要在相同或更高一级电压下进行试验;在任一级电压下的耐受达到三次,则无必要在相同或低一级电压下进行试验若三次耐受试验(任一级电压)通过,而高一级电压下发生两次闪络,则称这一电压为一定污秽度下的最大耐受电压。11.350%耐受电压绝缘子应在一给定基准污秒度下经受至少为10次有效试验。试验应按第9条的程序进行,每次施加的试验电压值采用升降法来改变。电压级差应不大于预期50%耐受电压的10%出现与后一次不同试验结果的第一个试验值作为第一个“有效”试验值。采和这一次和随后的至少9次有效试验值来确定50%耐受电压50%耐受电压应按式(4)计算∑(an·U)UN…(4)式中U—某一施加电压值n——在电压U1下进行试验的次数;N—有效试验次数。JB6747-1993附录A检验污均匀性的污层电导率的测量(补充件)测量绝缘子表面上的污层电导率(K)的器件主要由一个探头和一个仪表所组成。下述一种探针及仪表作为示例探针(图A1)图A1探针电极的布置两个球形的不锈钢电极,直径5mm,中心距14mm。这两个球从探头上伸出,依靠手柄压向绝缘子表面,并借助于一个能产生大约9N的力的弹簧机构来得到一个不变的表面压力仪表(图A2)200测量仪表①6.8v会到测量范围选择器测量装置充电率50A内阻1.5kQ图A2测量仪表的回路JB6747-1993由68V齐纳二级管稳压电源使两电极间以及其间的表面通过电流。偏转满程为50HA的测量仪由并联的一个二级管保护。对于污层电导率为50S的薄膜,电极间的电阻假定为327ka;对于1004和500S污层电导率的相应值预计为16.35k0和327kD。这些电阻的每个都与电极并联的插接式试验电池相连,测量范围选择器开关用来选择对各个测量范围的满表盘偏转。污层电导率的上述测量应在绝缘子表面的各不同点上进行。极化效应可以由快速按动仅表按钮来加以注意。当单个测量值与测量值的平均值间的差,以平均值的百分率表示,均不超过士30%时,则认为污层的均匀性是可接受的。附录B耐受试验的持时间(补充件)目前经验表明,当加雾以后试品耐受试验电压时间超过100min时,闪络的危险可以忽略不计然而也可以通过测量试验期间试品流过的泄漏电流值来直接判断闪络的危险程度,泄漏电流先是达到峰值,然后由于污层受到清洗其值逐渐减小。测量泄漏电流,若从出现局部电弧起30min过后未闪络,且泄漏电流逐渐减小,则闪络的危险可以忽略不计当通过测量泄漏电流或其它技术手段判断闪络不可能时,则试验可以终止并判为耐受通过。附加说明:本标准由全国绝缘子标准化技术委员会提出本标准由西安电瓷研究所归口,并委托西安电瓷研究所负责解释。本标准由西安电瓷研究所负责起草。本标准主要起草人宋泽天、罗彦閂中华人民共和国机械行业标准直流系统用高压绝缘子人工污秽试验方法固体层法JBT6747-1993机械科学研究院出版发行机械科学研究院印刷北京首体南路2号邮编100044)开本880×12301/16印张X/X字数XXX,XXX19XX年XX月第X版19XX年XX月第X印刷印数1XXX定价 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