GB 11032-2000 交流无间隙金属氧化物避雷器

目次

前言

前言

总则

定义

标志和分类

标准额定值

运行条件

技术要求

试验程序

型式试验设计试验

例行试验和验收试验

定期试验

抽样试验

附录标准的附录异常运行条件

附录标准的附录验证整只避雷器和避雷器比例单元间的热等价性试验

附录标准的附录电压范围强雷电负载避雷器的要求

附录标准的附录避雷器工频电压耐受时间特性试验程序

附录标准的附录人工污秽试验

附录提示的附录线路放电等级的选用导则

附录提示的附录询价和投标应提供的典型信息

附录提示的附录大电流冲击动作负载试验的典型回路

附录提示的附录长持续时间电流冲击耐受试验用的一种分布常数冲击发生器的典型回路

附录提示的附录典型的最大残压

附录提示的附录包装运输及保管

前言

本标准等效采用国际标准第一版避雷器第部分交流系统用无间隙金属

氧化物避雷器以下简称

等效采用是促进我国交流系统用无间隙金属氧化物避雷器技术进步提高避雷器质

量和市场竞争能力的重要手段是加快与国际惯例接轨的重要措施是尽快适应国际经济贸易和技术交

流的需要

本标准中避雷器的技术要求特性参数及试验方法等技术内容均遵循与对应

本标准中所采用的术语符号单位等力求与一致

本标准的编写与略有不同但标准的编写格式方法与一致技

术内容上与仅有一些小的异

本标准与的主要异是

避雷器分类在遵循按标称放电电流分类的同时并附有备注标明避雷器使用

场合

遵循附录的规定原则根据我国具体情况增列了表表典型避雷器特性

参数

按原则增补了正在考虑之中的避雷器耐污秽等级和相应的爬电比

距要求

本标准在力求与一致的基础上保留了中部分仍有指导和使用价值

而在中处于正在考虑之中的技术内容如

避雷器的机械性能要求及试验检验方法

避雷器的耐污秽性能要求及试验检验方法

避雷器的密封性能试验及检验方法

本标准也同时完善和增补了及中未提出的技术内容如

倍直流参考电压下漏电流试验检验方法

本标准附录附录附录附录附录均为标准的附录

本标准附录附录附录附录附录附录均为提示的附录

本标准自实施之日起同时代替

本标准由国家机械工业局提出

本标准由全国避雷器标准化技术委员会归口

本标准由西安电瓷研究所电力部电力科学研究院武汉高压研究所负责起草

本标准主要起草人张文化郭洁樊力王维洲

本标准于年首次发布于年月第次修订

本标准由西安电瓷研究所负责解

前言

在技术问题上的正式决定或协议均由各技术委员会提出代表了特别关切这些问题的所有国

家委员会它们尽可能地表达出对所涉及的问题在国际上的一致意见

这些决定或协议以推荐标准的形式供国际上使用并在此意义上为各国家委员会所接受

为了促进国际上的一致希望所有国家委员会应在本国条件允许的情况下采用国际电工委员

会正文所推荐的规则作为国家标准所推荐的规则与相应的国家标准若有任何分歧应尽可

能在国家标准中明确指出

国际标准的本部分由第避雷器技术委员会起草

此部分的正文基于下列文件

国际标准草案投票报告

中办中办

上表所示的投票报告中记载了批准此部分投票结果的全部资料

附录为本标准的组成部分

附录仅为参考资料

中华人民共和国国家标准

交流无间隙金属氧化物避雷器

代替

总则

范围

本标准适用于为限制交流电力系统过电压而设计的无间隙金属氧化物避雷器以下简称避雷器

本标准基本上适用于各种金属氧化物避雷器但是对复合外套浸入液体和其他特殊设计的

避雷器在设计试验和使用时应做特殊考虑

引用标准

下列标准所包含的条文通过在本标准中引用而构成为本标准的条文本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

包装储运图示标志

高压输变电设备的绝缘配合

绝缘子试验方法第部分机械试验方法

电工名词术语避雷器

电工术语高电压试验技术和绝缘配合

局部放电测量

高压电器设备无线电干扰测试方法

高压架空线路和发电厂变电所环境污区分级及外绝缘选择标准

高电压试验技术第一部分般试验要求

高电压试验技术第二部分测量系统

避雷器密封试验浸泡法

定义

本标准采用下列定义

本标准所用术语除按标准规定外其余应符合及的规定

无间隙金属氧化物避雷器

由非线性金属氧化物电阻片串和或并组成且无并或串放电间隙的避雷器

非线性金属氧化物电阻片

避雷器的主要工作部件由于其具有非线性伏安特性在过电压时呈低电阻从而限制避雷器端子

间的电压而在正常工频电压下呈现高电阻非线性金属氧化物电阻片以下简称电阻片

避雷器内部均压系统

并于片或组电阻片上的均压阻抗主要是均压电容器以控制沿电阻片柱的电压分布

避雷器均压环

一种金属部件通常是圆环形用以改善静电场下避雷器的电压分布

国家质量技术监督局批准实施

避雷器比例单元

个完整的组装好的避雷器部件对某种特定试验该部件必须代表整只避雷器的特性避雷器

比例单元不定是避雷器元件

避雷器元件

个完全封装了的避雷器部件可与其他元件串和或并构成更高额定电压和或更高标称

放电电流等级的避雷器

避雷器压力放装置

用于放避雷器内部压力的装置并防止外套由于避雷器的故障电流或内部闪络时间延长而发生

爆炸

避雷器额定电压

施加到避雷器端子间的最大允许工频电压有效值按照此电压所设计的避雷器能在所规定的动作

负载试验中确定的暂时过电压下正确地工作它是表明避雷器运行特性的个重要参数但它不等于系

统标称电压

避雷器持续运行电压

允许持久地施加在避雷器端子间的工频电压有效值

避雷器额定频率

避雷器设计使用的电力系统的频率

雷电冲击电流

一种波形冲击电流因设备调整的限制视在波前时间的实测值为波尾视在半峰

值时间为

长持续时间冲击电流

种方波冲击电流其迅速上升到最大值在规定时间内大体保持恒定然后迅速降至零值的冲击

波定义方波冲击电流的参数为极性峰值峰值视在持续时间和总的视在持续时间

冲击波的视在原点

在电压对时间或电流对时间的曲线上通过冲击波上两个参考点所画直线与零值电压或零值电

流的时间轴相交所确定的点对于冲击电流两个参考点为峰值的及

注

此定义仅适用于纵坐标和横坐标尺寸为线性标度时

如果在波振荡时和的参考点应在通过振荡的平均曲线上取值

冲击电流视在波时间

以微秒表示的时间其值等于电流峰值的增加到电流峰值的所需时间的倍

注如果在波上有振荡在和的两个参考点应在通过振荡的平均曲线上取值

击穿

穿过固体介质的破坏性放电

破坏性放电

绝缘在电负荷下破坏而发生的现象包括电压突降和电流导通本术语用于固体液体气体介质或

其组合体的电击穿

注在固体介质中破坏性放电造成电气强度永久性丧失而在液体或气体介质中电气强度之丧失可能是短时的

闪络

在固体表面上的一种击穿放电

冲击

种无明显振荡的单极性的电压或电流波它迅速上升到最大值然后通常缓慢地下降到零即使

带有反极性振荡其幅值也很小

定义冲击电流和冲击电压的参数是极性峰值波时间和波尾降至半峰值时间

冲击波形表示

两数值的组合第个表示视在波时间第二个表示视在波尾半峰值的时间时间单位均

为写作符号无数学意义

陡波冲击电流

视在波时间为的一种冲击电流因设备调整的限制实测值为视在波尾半

峰值时间不应大于

注波尾半峰值时间不是重要的在残压型式试验时可有任意见

冲击峰值

冲击电压或冲击电流最大值叠加的振荡可忽略不计见和

冲击波

冲击波峰值以前的部分

冲击波尾

冲击波峰值以后的部分

冲击波前的视在陡度

冲击波峰值与视在波前时间之商

冲击波尾半峰值的视在时间

视在原点与电压或电流降至峰值半的时间间隔该时间用表示

方波冲击的视在峰值持续时间

冲击波幅值大于其峰值的时间

方波冲击的视在总持续时间

冲击波幅值大于其峰值的时间如在波出现有小振荡时应画出平均曲线以确定达到

的时间

冲击波反极性峰值

冲击电压或电流波在达到永久零值在零值附近振荡时反极性最大幅值

避雷器的放电电流

避雷器动作时通过避雷器的冲击电流

避雷器的标称放电电流

用来划分避雷器等级的具有波形的雷电冲击电流峰值

避雷器的大电流冲击

冲击波形为的放电电流峰值用于试验避雷器在直击雷时的稳定性

避雷器的操作电流冲击

视在波时间大于但小于视在波尾半峰值时间约为视在波时间倍的放电电流

峰值

避雷器的持续电流

施加持续运行电压时流过避雷器的电流

为了比较持续电流可用有效值或峰值表示

注持续电流由阻性和容性分量组成随温度杂散电容和外部污秽影响而变化因此试品持续电流可不同于整只

避雷器的持续电流

避雷器的参考电压

参考电压分为工频参考电压和直流参考电压

避雷器的工频参考电压

在避雷器通过工频参考电流时测出的避雷器的工频电压最大峰值除以多元件串组成的避

雷器的电压是每个元件工频参考电压之和

注测量工频参考电压对动作负载试验中正确选择试品是必需的

避雷器的直流参考电压

在避雷器通过直流参考电流时测出的避雷器的直流电压平均值

注测量直流参考电压对动作负载试验中正确选择试品是必需的

避雷器的参考电流

避雷器的工频参考电流

用于确定避雷器工频参考电压的工频电流阻性分量的峰值如果电流是非对称的取两个极性中较

高的峰值工频参考电流应足够大使杂散电容对所测避雷器或元件包括设计的均压系统的参考电

压的影响可以忽略该值由制造厂规定

注

工频参考电流取决于避雷器的标称放电电流及或线路放电等级对单柱避雷器参考电流值的典型范围为每

平方厘米电阻片面积

在工频参考电流波形因极性而不对称情况下应取两极性中较高的电流来确定参考电流

避雷器的直流参考电流

用于确定避雷器直流参考电压的直流电流平均值

注避雷器直流参考电流通常取

倍直流参考电压下漏电流

在倍直流参考电压下流过避雷器的漏电流

避雷器的残压

放电电流通过避雷器时其端子间的最大电压峰值

避雷器的工频电压耐受时间特性

在规定条件下对避雷器施加不同的工频电压避雷器不损坏不发生热崩溃时所对应的最大持续

时间的关系曲线

回路预期电流

在回路给定点用可忽略阻抗的导体短接时在该导体上流过的电流

避雷器的保护特性

由以下各项组合

陡波电流冲击下残压

雷电冲击电流下残压

操作冲击电流下残压

避雷器的雷电过电压保护水平是取下列两项的较高者

陡波电流冲击下最大残压除以

标称放电电流下最大残压

避雷器的操作冲击保护水平是规定的操作冲击电流下的最大残压

避雷器的热崩溃

热崩溃是描述当避雷器承受的持续功率损耗超过外套和连接件的散热能力引起电阻片的温度升

采用说明

在中无此定义按照电力设备预防性试验规程下称规定此项试验

为避雷器运行中预防性必备试验项目因而增加此项定义

在中无此定义由于增补了避雷器的直流参考电压因而相应地必须增加此项定义

在中无此定义按照规定此项试验为避雷器运行中预防性必备试验项目因而增加此

项定义

高最终导致避雷器损坏的过程

避雷器的热稳定

避雷器热稳定是指避雷器在动作负载试验后引起温度上升在规定的环境条件下对避雷器施加规

定的持续运行电压电阻片的温度能随时间而下降则称此避雷器是热稳定的

避雷器脱离器

避雷器损坏时使避雷器引线与系统断开以排除系统持续故障并给出事故避雷器的可见标志的

种装置

注脱离器脱离时切断流经避雷器的故障电流通常不是该装置的功能

型式试验设计试验

完成一种新的避雷器设计开发时所做的试验以确定代表性的性能并证明符合有关标准且做了

这些试验无需重做除非设计改变而改变其性能时这时只需重做有关项目试验

例行试验

按要求对每只避雷器或部件或材料进行的试验以保证产品符合设计规范

验收试验

经供需双方协议对订购的避雷器或代表性试品所做的试验

定期试验

制造厂在特殊情况下或规定的年限内而进行的产品质量监督试验

抽样试验

对产品主要元件按批次以定比例抽取试品进行抽样检查以控制产品质量的试验

标志和分类

避雷器标志

避雷器应以下述最少资料永久地标志在避雷器名牌上

持续运行电压

额定电压

直流参考电压

额定频率如避雷器额定频率与的频率相同时可以不标志

标称放电电流

压力放额定电流有效值用于带有压力放装置的避雷器见

制造厂名或商标避雷器型号和标志

元件装配位置标志仅用于多元件避雷器

制造年月

编号额定电压及以上的避雷器

注如果有足够多的位置名牌上还应包含

线路放电等级或强雷电负载种类见附录

避雷器外套的污秽耐受水平

避雷器分类

避雷器按其标称放电电流分类见表

采用说明

在中无此定义为了确保避雷器产品生产稳定性和产品质量增加此项定义和要求

表避雷器分类在遵循表分类原则的前提下根据我国电网实际情况增附了备注

表中的试验要求按编写格式要求列入本标准表中并增加了六项

试验项目表中标称放电电流所对应的避雷器额定电压范围与表规定的避雷器额定电压

范围略有不同这主要是针对我国电网的实际使用情况

表避雷器分类

标称放

电电流

避雷器

额定电压

有效值

并补变压器

发电机电气化电动机电机中

电站用配电用偿电容电站用低压中性点

备注用避雷铁道用用避雷性点用

避雷器避雷器器用避避雷器避雷器用避雷

器避雷器器避雷器

雷器器

标准额定值

标准额定电压

避雷器的额定电压标准值有效值在规定的电压范围内以相等的电压级差列于表

表额定电压级

额定电压范围额定电压级数

正在考虑中

注其他额定电压值也可接受但需是的倍数

标准额定频率

标准额定频率为和

标准标称放电电流

标准标称放电电流为

运行条件

正常运行条件

符合本标准的避雷器在下述正常运行条件下应能正常运行

环境温度不高于不低于

太阳光的辐射

注太阳最大照射的影响已通过在型式试验中把试品预热的方法予以考虑如果在避雷器附近有其

他热源避雷器的使用需经供需双方协商

采用说明

无此内容

海拔不超过

电源的频率不小于不超过

长期施加在避雷器端子间的工频电压应不超过避雷器的持续运行电压

地震烈度度及以下地区

最大风速不超过

异常运行条件

异常运行条件见附录的规定

在异常运行条件下本标准的使用需经供需双方协商

技术要求

避雷器外套的绝缘耐受性能

避雷器外套的绝缘耐受电压应根据避雷器使用的系统标称电压按中对高压电器外绝缘

的规定进行绝缘耐受试验

对变压器中性点用避雷器电机中性点用避雷器以及某些特殊用途的避雷器可按以下要求对避雷

器外套进行绝缘耐受试验

避雷器外套应耐受下列雷电冲击电压

避雷器雷电冲击保护水平乘以

避雷器外套应耐受下列工频电压峰值

避雷器雷电冲击保护水平乘以持续时间

低压避雷器外套绝缘耐受电压见表

表低压避雷器外套的绝缘耐受电压

避雷器额定电压短时工频耐受电压干试短时工频耐受电压湿试

有效值有效值不小于有效值不小于

参考电压

避雷器的工频参考电压

每只避雷器的参考电压应在制造厂选定的参考电流下由制造厂测量见在例行试验中应规

定选用的参考电流下的避雷器最小参考电压值并应在制造厂的资料中公布

避雷器的直流参考电压

对整只避雷器或避雷器元件测量直流参考电流下的直流参考电压值即其值应不小

于表表的规定

避雷器的持续电流

在持续运行电压下通过避雷器的持续电流应不超过规定值该值由制造厂规定和提供

倍直流参考电压下漏电流

下漏电流般不超过多柱并和额定电压以上的避雷器漏电流由制造厂

采用说明

正在考虑之中

在中的避雷器外套的绝缘耐受要求与我国和的要求不一致所以本

标准对避雷器外套的绝缘耐受要求按进行了调整且严于要求配合系数由改为

并明确规定了变压器中性点电机中性点用避雷器及某些特殊用途避雷器绝缘耐受值

和用户协商规定

避雷器的残压

测量残压的目的是为了获得各种规定的电流和波形下某种给定设计的最大残压这些残压可从型

式试验数据中得到也可从制造厂规定的和公布的例行试验用的雷电冲击电流下的最大残压中得到

对于任何电流和波形某种给定的避雷器设计的最大残压可从型式试验时被试的比例单元的残压

乘以比例系数算出比例系数等于公布的最大残压例行试验时已被检验与在同样电流和波形下比例

单元所测残压之比避雷器在陡波雷电操作冲击电流下残压值应不大于表表规定

注对于额定电压低于的避雷器可用直流参考电压或工频参考电压来代替残压的计算

避雷器的局部放电和无线电干扰电压

额定电压及以上避雷器应测定局部放电量额定电压及以上避雷器还应测定其无

线电干扰电压

避雷器在倍持续运行电压下的局部放电量应不大于

避雷器在倍持续运行电压下的无线电干扰电压应不大于

避雷器的密封性能

带密封封壳的避雷器元件应无任何可测到的泄漏

多柱避雷器的电流分布

制造厂应规定多柱避雷器柱中的最大电流值

避雷器的热稳定

经供需双方协商可按进行专的热稳定试验

长持续时间电流冲击耐受

避雷器应耐受在型式试验时校核的长持续时间电流冲击的考核

对和等级避雷器及等级额定电压及以上避雷器应按用户要求的线

路放电等级通过线路放电试验见验证长持续时间耐受能力

对和等级避雷器及等级额定电压以下避雷器应通过方波电流冲

击试验见验证长持续时间耐受能力

长持续时间电流冲击耐受试验后观察试品电阻片应无击穿闪络破碎或其他明显损伤的痕迹且

试验后残压变化应不大于

大电流冲击耐受

大电流冲击耐受用于抽样试验以及大电流冲击动作负载试验强雷电负载避雷器动作负载试验

操作冲击动作负载试验的预备性试验工频电压耐受时间特性试验和避雷器热稳定试验

大电流冲击耐受要求见

动作负载

避雷器应能耐受动作负载试验见所示的运行中出现的各种负载这些负载不应引起损坏或

热崩溃

对额定电压以下并补偿电容器用避雷器除外以及强雷电负载

避雷器见附录用大电流冲击动作负载试验验证见和图或图

对等级的避雷器应用操作冲击动作负载试验验证见和图

对并补偿电容器用避雷器和放电等级额定电压及以上电站用避雷器也应用操作

采用说明

在中仅列出局部放电无线电干扰电压要求现在正处于讨论之中局部放电量规

定不大于如果生产厂能做到更小值应在制造厂的资料中公布

冲击动作负载试验验证

如果达到热稳定试验后检查试品若电阻片无击穿闪络或破损的痕迹试验后残压变化不大于

则避雷器通过试验

避雷器工频电压耐受时间特性

制造厂应提供避雷器在预热到并分别经受大电流或线路放电等级能量负载后允许施加在避

雷器上工频电压的持续时间及相应的工频电压值而不发生损坏或热崩溃的数据

提出的资料应为工频电压与时间的曲线且在曲线上应标明施加工频电压的冲击能量消耗

注

该曲线对于选择避雷器额定电压是必要的避雷器的额定电压由当地系统条件如雷电操作和暂时过电压决

定

暂时过电压曲线应包括时间范围为到对于使用在无清除接地故障装置的中性点绝缘系统或谐振

接地系统时间应扩大到

工频电压耐受时间特性的试验程序按附录进行

压力放

当避雷器装有压力放装置时避雷器故障不应引起外套粉碎性爆破试验按表规定的电流值进

行试验

额定电压及以上避雷器和保护发电机用避雷器应具有压力放装置并按表规定的电流

进行试验

如果外套仍然完整或者外套发生非爆破性破裂并且试品的全部零部件落在规定的范围内时则认

为试品通过试验

表压力放试验的电流值

大电流压力放预期对称电流小电流压力放电流值

避雷器等级避雷器使用场合

有效值有效值

电站用避雷器

电站用避雷器

电站用避雷器

并补偿电容器用避雷器

发电机用避雷器

电气化铁道用避雷器

电动机用避雷器

中性点用避雷器

脱离器

脱离器耐受

采用说明

依据我国电网的运行情况并补偿电容器用避雷器列入操作冲击动作负载试验中

当避雷器装有脱离器或与脱离器相连时脱离器应耐受下列各项试验而不动作

长持续时间电流冲击试验见

动作负载试验见

脱离器动作

按照对种电流值确定脱离器的动作时间脱离器应有有效和永久脱离

的清晰标志

避雷器的机械性能

承受的长期机械力

避雷器在下述机械负荷共同作用下应能可靠运行

避雷器顶端承受导线的最大允许水平拉力其值按表规定

表最大允许水平拉力

避雷器额定电压

有效值

最大允许水平拉力

作用于避雷器上的风压力应按式计算

式中最大风速

避雷器的迎风面积应考虑表面覆冰厚度

空气动力系数它依风速大小而定

当时

承受地震力

制造厂应通过计算或试验提供避雷器可承受的地震加速度能力

避雷器的耐污秽性能

避雷器外套的最小公称爬电比距应符合以下要求

级轻污秽地区

级中等污秽地区

级重污秽地区

级特重污秽地区

级及以上重污秽地区用避雷器应做污秽试验污秽等级划分及人工污秽试验方法见附录

试验程序

测量设备和精度

测量设备应满足的要求所测数值精确度应符合有关试验条款要求除另有规定

外所有工频电压试验的交流电压频率在和之间且近似于正弦波

试品

除另有规定全部试验应在相同避雷器避雷器比例单元或避雷器元件上进行试品应是新的干净

的装配完整的如有均压环应装配上并且尽可能模拟运行条件布置

采用说明

在中对避雷器的机械性能要求正在考虑之中

在中对污秽条件目无要求按照要求增加了此项内容和附录

表典型的电气化铁道用避雷器参数参考

避雷器避雷器持续标称放电电流等级

额定电压运行电压陡波冲击雷电冲击操作冲击直流

电流残压电流残压电流残压参考电压

有效值有效值