国际电工委员会绝缘子术语和复合绝缘子标准的

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国际电工委员会绝缘子术语和复合绝缘子标准的

发布时间：2010-07-01

国际电工委员会绝缘子术语和复合绝缘子标准的修改

0 新修改国际电工委员会（IEC）绝缘子标准目录

在进入21世纪以来，IEC第36技术委员会“绝缘子”在绝缘子术语、污秽地区用绝缘子的选取以及复合绝缘子标准方面完成了不少标准制修订工作。目前已经完成的标准或规范有：

IEC 60050-471 Ed.2(2007-05)International Electrotechnical Vocabulary-Part 471：Insulators(国际电工词汇第471部分：绝缘子)。代替IEC 60050-471Ed.1(1984)。

IEC/TS 60815-1 Ed.1.0(2008-10)Selection and dimensioning of high-voltage insulators for use in polluted conditions-Part 1：Definitions,information and general principles(污秽条件下使用的高压绝缘子的选取和尺寸确定第1部分：定义、信息和一般原则）。与IEC/TS 60815-2，3一起代替IEC/TR60815（1986）。

IEC/TS 60815-2 Ed.1.0(2008-10)Selection and dimensioning of high-voltage insulators for use in polluted conditions Part 2：Ceramic and glass insulators for a.c.systems(污秽条件下使用的高压绝缘子的选取和尺寸确定第2部分：交流系统用瓷和玻璃绝缘子)。与IEC/TS 60815-1，3一起代替IEC/TR60815（1986）。

IEC/TS 60815-3 Ed.1.0(2008-10)Selection and dimensioning of high-voltage insulators for use in polluted conditions Part 3：Polymer insulators for a.c. systems（污秽条件下使用的高压绝缘子的选取和尺寸确定第3部分：交流系统用聚合物绝缘子）。

IEC 61109 Ed.2.0(2008-05)Insulators for overhead lines-Composite suspension and tension insulators for a.c.systems with a nominal voltage greater than 1000V-Definitions，test methods and acceptance criteria（架空线路绝缘子标称电压高于1 000 V的交流系统用复合悬垂和耐张绝缘子定义、试验方法和接收准则）。代替IEC61109Ed.1(1992)和修改件1（1995）。

IEC 61462 Ed.1(2007-02)Composite hollow insulators-Pressurized and unpressurized insulators for use in electrical equipment with rated voltage greater than 1 000 V-Definitions,test methods，acceptance criteria and design recommendations（复合空心绝缘子额定电压高于1 000 V的电气设备用预压和非预压绝缘子定义、试验方法和接收准则）。代替IEC/TR 61462(1998)。

IEC 61466-1(1997-02)Composite string insulator units for overhead lines with a nominal voltage greater than 1000V Part 1:Standard strength classes and end fittings（标称电压高于1 000 V的架空线路用复合绝缘子串元件第1部分：标准强度等级和端部附件）。

IEC 61466-2 Ed 1.1(2002-02)Composite string insulator units for overhead lines with a nominal voltage greater than 1 000 V Part 2：Dimensional and electrical characteristics（标称电压高于1 000 V的架空线路用复合绝缘子串元件第2部分：尺寸和电气特性）。代替IEC 61466-2 Ed.1(1998)和修改件（2002）。

IEC61952,Ed.2.0(2008-05)Insulators for overhead lines-composite lines post insulators for A.C. systems with a nominal voltage greater than 1 000 V-Definitions,test methods and acceptance criteria（架空线路绝缘子标称电压高于1 000 V的交流系统用复合线路柱式绝缘子定义、试验方法和接收准则）。代替IEC 61952 Ed.1(2002)。

IEC/TS 62073 Ed.1(2003-06)Guidance on themeasurement of wettability of insulator surfaces（绝缘子表面湿润性测量导则）。

IEC 62217 Ed.1(2005-10)Polymeric insulators for indoor and outdoor use with a nominal voltage＞1 000 V-General definitions,test methods and acceptance criteria（标称电压高于1 000 V的户内和户外用聚合物绝缘子定义、试验方法和接收准则）。

IEC 62231 Ed.1(2006-02)Composite station post insulators for substations with a.c.voltages greater than 1 000 V up to 245 kV-Definitions,test methods and acceptance criteria（交流电压高于1 000 V直到245 kV变电所用复合电站支柱绝缘子定义、试验方法和接收准则）

笔者就绝缘子术语和复合绝缘子标准的制修订情况作一报道。

1 国际电工词汇（IEV）绝缘子术语标准的制修订

国际电工词汇（IEV）(IEC 60050系列)包括电工技术、电子学和电信范围通用的多语言词汇。它大概包括18 000个术语词条，每个词条相应于一个概念。这些词条包含在大约80个部分内，每一个部分相应于一个范围。IEC 60050-471就是其中的一个部分。

除了IEC 60050系列电工词汇外，IEC第36技术委员会“绝缘子”也在编辑一个第36技术委员会内通用的词汇，其编号为IEC 62223 Insulators-Glossary of Terms，目前还在编辑过程中。

IEC绝缘子术语标准第1版早于1984年出版。我国相应的绝缘子术语标准是GB/T2900.8—1995。

鉴于复合绝缘子标准以及污秽条件下使用的绝缘子的选择标准（IEC60815）的制修订，原先的绝缘子术语标准（IEC 60050-471(1984)）已不适应，新的版本已对原标准作了多处修改。

1.1新增加的术语

新增加的术语有：外套（housing），绝缘子杆体（insulator trunk），聚合物绝缘子（polymeric insulator），统一爬电比距（unified specific creepage distance，USCD），插接式套管（plug-in type bushing），穿墙（顶）套管（wall(roof)bushing）和机械破坏负荷（mechanical failing load），等。下面对部分术语的定义作些解释。

1.1.1外套(housing)

外套是指为提供必需的爬电距离和保护芯体免遭环境影响的复合绝缘子的外绝缘部件。

这一术语是复合绝缘子专有的，复合绝缘子一般由芯体、外套和端部附件3部分组成，外套可以带有或没有伞裙。传统的瓷和玻璃绝缘子以及单一聚合物材料的聚合物绝缘子一般由绝缘件和端部附件组成，该绝缘件可以带有或没有伞裙。

1.1.2绝缘子杆体(insulator trunk)

绝缘子杆体是指伞从那里伸出的绝缘子的中心绝缘部件。

对于复合绝缘子，其中心绝缘部件包括芯体和外套的一部分（对于带有伞裙的外套，即外套除去伞裙以外的部分）或指芯体加上外套（对于没有伞裙的外套）。对于传统绝缘子和单一聚合物材料的聚合物绝缘子，其杆体就是芯体的没有伞裙的部分。

因此，按照绝缘子杆体（insulatortrunk）的定义，复合绝缘子的杆（体直）径是指外套的圆柱部分的直径，而不是玻璃纤维芯体的外径。但对于传统绝缘子以及单一材料的聚合物绝缘子，其杆径与芯体直径是相同的。

1.1.3聚合物绝缘子(polymeric insulator)

聚合物绝缘子是指其绝缘体至少由一种有机的基础材料构成的绝缘子。

按塑料术语定义（GB/T2035—1996）,聚合物是指以相互连接的一种或一种以上原子或原子团（结构单元）多次重复为特征的分子所组成的物质，其分子量大到足以使整体性能不随加入或除去一个或几个结构单元而明显改变。

目前我国生产的硅橡胶复合绝缘子属聚合物复合绝缘子，户内变电所使用很多的环氧树脂绝缘子属单一材料聚合物绝缘子。

1.1.4统一爬电比距(unified specific creeage distance，简称USCD)

统一爬电比距是指除以跨过该绝缘子的最高运行电压方均根值(对于交流系统通常为Um/)的绝缘子的爬电距离。

此定义与使用了设备的最高电压的线对线值（对于交流系统通常为Um）的爬电比距(specific creepage distance，简称SCD)定义不同。对于线对地绝缘，此定义产生的值将是IEC 60815（1986）给出的爬电比距定义给出值的倍。

IEC 60815-1(2008-10)附录J给出了对于三相交流系统的爬电比距（SCD）和统一爬电比距（USCD）间的关系，如表1所示。

此外，还可以看出，具有相同USCD的相同结构型式的交流和直流绝缘子，它们所受到的电气应力（即每毫米爬电距离上所受到的电压值）是相同的，但如按原来的SCD的定义，相同SCD值的相同结构型式的交流和直流绝缘子，直流绝缘子上受到的电气应力却为交流绝缘子的倍。因此，使用统一爬电比距这种新的定义使许多问题简化了。实际上，原西德绝缘配合使用导则标准DIN57111/Teil 3 Isolationskoordination für Betriebsmittel in Drehstro-mnetzenüber 1 kV-Anwendungsrichtlinie(VDE-Bestimmung)中早已使用了统一爬电比距的数值，只是没有使用统一爬电比距这一名词而已。

1.2定义作了修改的术语

对定义或术语词条作了重要修改的术语有：core(of an insulator)(芯体(绝缘子的))，end fitting(端部附件)，hollow insulator(空心绝缘子)，shed(of aninsulator)（伞（绝缘子的））等。

1.2.1芯体（绝缘子的）(core of an insulator)

芯体（绝缘子的）是指提供机械特性的绝缘子中心绝缘部件。

原第1版标准中，术语“core(of an insulator)”的定义是：提供机械特性并且伞从那里伸出的绝缘子的中心绝缘部分。

显然，对复合绝缘子来说，原先这个定义是有矛盾的，因为提供机械特性的是绝缘子芯体，但伞裙并不是从该芯体上伸出的。新的定义将芯体定义为提供机械特性的绝缘子中心绝缘部分，并沿用“core”这词条，而将“trunk”（杆体）(见本文中1.1.2条)定义为伞从那里伸出的绝缘子的中心绝缘部分，两个术语两种不同的词条，定义各不相同，便于区分。

1.2.2端部附件(end fitting)

端部附件是指用来将绝缘子联结到一支持结构上或一导体上或设备一部件上，或其他绝缘子上的绝缘子的完整部件或是其组成部分。

原先与上面同样定义的术语词条是“fixing device”，显然，采用“end fitting”更准确、一目了然，因为这些附件都是装在绝缘子的末端（包括接地端）。

1.2.3空心绝缘子(hollow insulator)

空心绝缘子是指从一端到另一端是穿通敞开的、带有或没有伞裙的、包含有端部附件的绝缘子。

第1版标准中术语“hollow insulator”不包括端部附件，这是两者的区别。显然，修改后的术语才是真正的绝缘子，因为没有端部附件不可能实现绝缘子的功能。

1.2.4伞（绝缘子的）(shed of an insulator)

伞（绝缘子的）是指从绝缘子杆体伸出用来增大爬电距离的绝缘部分。

这与上述芯体和杆体定义的修改取得一致，伞的定义也相应地由“从芯体伸出”改为“从杆体伸出”，以满足复合绝缘子的要求。

1.3关于术语“混合绝缘子”

除了传统的瓷和玻璃绝缘子、复合绝缘子和聚合物绝缘子外，还有一个术语叫“混合绝缘子”。

IEC 61952(2008-05)引言中称为hybrid insulator(混合绝缘子)，意指其芯体是由不同于树脂浸渍纤维的一种材料（例如瓷芯）制作的一种复合绝缘子。这种绝缘子我国已使用在电站支柱绝缘子中。

2 复合绝缘子标准的修改简单过程

复合绝缘子的第一个国际标准是IEC 61109，它的第一版于1992年出版。接着于1995年提出了一个修改件（Amendment 1）。

1997年出版了绝缘子串元件的标准强度等级和端部附件标准IEC 61466-1，Ed.1。1998年出版了绝缘子串元件尺寸和电气特性标准IEC 61466-2，Ed.1。

以上这些标准都涉及复合长棒形绝缘子；与此同时，1998年以技术报告形式出版了复合空心绝缘子标准IEC/TR 61462，Ed.1。2002年，出版了线路柱式绝缘子国际标准第1版IEC 61952。

至此，复合绝缘子已出版了承受拉伸负荷的长棒形绝缘子、承受弯曲负荷的线路柱式绝缘子以及承受弯曲和内压负荷的空心绝缘子的标准。但这些标准有许多共同性，例如，术语和定义、界面和端部附件连接试验(仅热机械预应力等项目不同)、伞和外套材料试验和芯体材料试验等都有相同的地方。为此，于2005年出版了聚合物绝缘子的共同条款标准，即IEC 62217，Ed.1。

随着此聚合物绝缘子的共同条款标准IEC62217，Ed.1的出版，原来的IEC出版物61109、61952出版了第2版，IEC/TR 61462也转变为国际标准，出版了IEC 61462，Ed.1。此外，电站支柱绝缘子标准也出版了国际标准第1版IEC 62231，Ed.1。这些标准的制修订除了是因为采用了共同条款标准IEC 62217而作了编辑上的修改外，有些标准还对一些重要的方面作了技术上的修改。

下面几节对聚合物绝缘子和复合绝缘子有关标准的制修订的实质情况作一简单介绍。

3 聚合物绝缘子和复合绝缘子标准中采用的术语

上述聚合物绝缘子和复合绝缘子标准中除了采用IEV绝缘子术语标准中的术语外还采用了适应相应标准的一些术语。例如：connection zone（连接区），crack(开裂)，damage limit of the tube undermechanical stress(机械应力下芯管的损伤限)，delamination(of the core)（分层（芯体的）），erosion（蚀损），interfaces（界面），resin insulator（树脂绝缘子），tracking（起痕），tube（芯管）等。对一些机械特性给出了缩写，以方便使用，如：maximum design cantilever load(MDCL)（最大设计悬臂负荷），maximum design tension load(MDTL)（最大设计拉伸负荷），maximum design torsion load(MDToL)（最大设计扭转负荷），maximum mechanical load(MML)（最大机械负荷），maximum service pressure(MSP)（最大运行压力），specified cantilever load(SCL)（规定悬臂负荷），specified compression load (SCoL)（规定压缩负荷），specified internal pressure(SIP)（规定内压力），specified mechanical load(SML)（规定机械负荷），specified tensile load（或specifiedtension load）(STL)（规定拉伸负荷），specified torsion load(SToL)（规定扭转负荷）等。

4 关于聚合物绝缘子共同条款标准IEC 62217

IEC 62217标准适用于高压交流和直流架空线路以及户内、户外设备中，适用于单一材料聚合物绝缘子以及聚合物复合绝缘子。本标准目前仅包括设计试验，用来剔除不适于高压用的绝缘子设计、材料和制造工艺，用来保证绝缘子有满意的寿命。

本标准规定的设计试验包括：界面和端部附件连接试验，伞和外套材料试验以及芯体材料试验。

界面和端部附件连接试验通常由参考工频干试验、预应力和验证试验3部分组成。其中预应力一般由产品标准中规定的预应力和IEC 62217中规定的水浸渍预应力（试品浸入沸腾的含有0.1%(质量分数)NaCl去离子水的容器中保持42h）两部分组成。产品标准中规定的预应力一般为热机械预应力，以在绝缘子界面中产生特定的可再现的应力。当然，根据产品使用状态的不同，有些产品标准中可能会附加一些别的应力，例如，在长棒形绝缘子标准中附加了负荷的突然释放，以模拟线路结冰条件下冰负荷的突然失去（冰的融化）等。对于其中的验证试验，有些产品标准中也增加了一些验证试验项目，例如，对于复合空心绝缘子，增加了内压力试验，以检查密封是否破坏（气体泄漏和水泄漏试验）等。

伞和外套材料试验包括硬度试验、加速气候试验、起痕和蚀损试验以及可燃性试验4部分组成。硬度试验和加速气候试验在IEC 61109第1版和IEC/TR 61462第1版中都没有列入。加速气候试验按ISO4892的氙弧法(ISO4892第1和第2部分)或荧光紫外线法（ISO 4892第1和第3部分）（相应的我国标准为GB/T 16422第1～3部分）［1-3］，广州电器科学研究院等都有这些试验用设备。

起痕和蚀损试验，在IEC 61109第1版、IEC61952第1版以及IEC/TR 61462第1版中都仅列入有交流电压1 000 h盐雾试验方法。这次IEC62217中不仅列入了作为标准试验方法之一的上述1000 h盐雾试验方法，而且列入了作为标准试验方法的另一种试验方法———转轮试验方法（见附录A）。