GB11032 产业标准

GB11032 产业标准 中华人民共和国国家标准 GB11032-89 交流无间隙金属氧化物避雷器 Metal oxide surge arresters without gaps for a.c. systems 中华人民共和国机械电子工业部 1989-03-25 批准 1990-01-01 实施1 主题内容与适用范围 本标准规定了交流无间隙金属氧化物避雷器的技术要求、试验方法、检验规则、标志和包装等内容。 本标准适用于交流电力系统中限制过电压用的无间隙金属氧化物避雷器以下简称避雷器。2 引用标准 GB311.1 高压输变电设备的绝缘配合 GB311.2 高电压试验技术 第一部分 一般试验条件和要求 GB311.3 高电压试验技术 第二部分 试验程序 GB311.4 高电压试验技术 第三部分 测量装置 GB775.3 绝缘子试验方法 第三部分 机械试验方法 GB7354 局部放电测量 GB11604 高压电器设备无线电干扰试验方法 GB191 包装储运图示标志 GB2900.12 电工名词术语 避雷器 GB2900.19 电工名词术语 高压试验技术3 术语 本标准所用术语，除按本标准规定外，其余应符合 GB2900.12 及 GB2900.19 的规定。3.1 无间隙金属氧化物避雷器 仅有金属氧化物非线性电阻片相串联和或并联、无并联或串联放电间隙所组成的避雷器。3.2 金属氧化物非线性电阻片 是避雷器主要工作元件，由金属氧化物制成。由于它具有非线性伏安特性，在过电压时呈低电阻，从而限制避雷器上的电压，而在正常工频电压下呈高电阻。3.3 无间隙金属氧化物避雷器的内部均压系统 并联于一片或一组金属氧化物非线性电阻片上的均压阻抗，主要是均压电容器，使沿金属氧化物非线性电阻片的电压分布均匀。3.4 避雷器的均压环 避雷器的一种金属部件，通常呈圆环形，用以改善避雷器静电场的电位梯度或电压分布。3.5 避雷器比例单元 1 按要求组装好的一个避雷器部件，对某种特定试验，它必须能代表整只避雷器的特性。避雷器比例单元不一定是避雷器元件。3.6 避雷器元件 组装好的一个完整的避雷器部件，可与其他元件串联和或并联，构成更高额定电压和或更高标称放电电流的避雷器。3.7 避雷器压力释放装置 用于释放因避雷器内部故障而引起内部增高的压力，以防止避雷器爆炸的一种装置。3.8 避雷器的额定电压 施加到避雷器端子间最大允许工频电压有效值。按照此电压所 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 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一个重要参数，但它不等于系统额定电压。3.9 避雷器的持续运行电压 在运行中允许持久地施加在避雷器端子上的工频电压有效值。3.10 避雷器的额定频率 能使用该避雷器的电力系统的频率。3.11 陡波冲击电流 具有视在波前时间 1μs 的冲击电流。3.12 雷电冲击电流 一种 8/20μs 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 7μs 至 9μs，波尾视在半峰值时间为 18μs 至 22μs。3.13 方波冲击电流 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。3.14 冲击波的视在原点 在电压对时间或电流对时间的曲线上，通过冲击波前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 10及 90。注:此定义仅适用于纵坐标和横坐标尺寸为线性标度时，可参见第 3.15 条注。3.15 冲击电流视在波前时间 T1 以μs 表示的时间，对于冲击电流，等于电流从 10到 90所需时间的 1.25 倍。注:如在波前上有振荡，在 10和 90的两个参考点应取自通过振荡所画的平均曲线。3.16 冲击波形表示 两数值的组合，第一个数值表示视在波前时间 T1，第二个数值表示视在半峰值的时间 T2，单位μs，写作 T1,T2，符号“/”无数学意义。3.17 方波冲击波峰的视在持续时间 冲击波幅 值大于峰值 90的时间。3.18 方波冲击的总的视在持续时间 冲击波幅值大于峰值 10的时间;如在波前有小振荡，应画出平均曲线，以确定达到 10的时间。3.19 冲击波反极性峰值 冲击电压或电流波，在达到最终零值前，绕零值振荡时反极性的最大峰值。3.20 避雷器的放电电流 2 避雷器动作时通过避雷器的冲击电流。3.21 避雷器的标称放电电流 用来划分避雷器等级的、具有 8/20μs 波形的放电电流峰值。3.22 避雷器的操作冲击电流 视在波前时间大于 30μs 而小于 100μs、视在半峰值时间约为视在波前时间两倍的冲击电流。3.23 避雷器的持续电流 在持续运行电压下流过避雷器的电流。注:持续电流由阻性和容性分量组成，可随温度和杂散电容的影响而变化。因此，试品的持续电流可不同于整只避雷器的持续电流。持续电流可用有效值或峰值表示。3.24 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。工频参考电流应足够大，使杂散电容对所测的避雷器和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:?工频参考电流与避雷器的标称放电电流及或线路放电等级有关，对单柱避雷器，通常在 1,20 mA 范围内。 ?在工频电流波形因电压极性而不对称情况下，应以较大极性的电流来确定参考电流。3.25 避雷器的工频参考电压 在工频参考电流下测出的避雷器上的工频电压最大峰值除以 2 。多元件串联组成的避雷器的参考电压是每个元件参考电压之和。注:参考电压的测量对正确选择动作负载试验的试品是必须的。3.26 避雷器的直流参考电流 直流参考电流用于确定避雷器直流参考电压，直流参考电流通常为 1,20mA。3.27 避雷器的直流参考电压 在直流参考电流下测出的避雷器上的电压。3.28 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值。3.29 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。3.30 回路预期电流 在回路给定点，用阻抗可忽略的导体短接后，在该导体上流过的电流。3.31 避雷器的保护特性 由以下各项组合: a.陡波冲击电流残压; b.雷电冲击电流残压; c.操作冲击电流残压。 避雷器的雷电过电压保护水平是下列两项的较高者: ——陡波冲击电流下最大残压除以 1.15; 3 ——标称放电电流下最大残压。 避雷器的操作过电压保护水平是规定的操作冲击电流下的最大残压。3.32 电压分布不均匀系数 K 避雷器在持续运行电压下，金属氧化物非线性电阻片承受的最大电压减去其平均承受电压后与其平均承受电压之比。3.33 避雷器的热崩溃 “热崩溃”是描述当避雷器的功率损耗随金属氧化物非线性电阻片的温度升高而增大，引起温度进一步上升，最终导致避雷器损坏的过程。3.34 避雷器的热稳定 避雷器的热稳定是描述避雷器在动作负载试验时引起温度上升后，避雷器在规定的持续运行电压和规定的环境条件下，非线性电阻片的温度随时间而下降的情况。3.35 避雷器脱离器 在避雷器故障时，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一种装置。注:切除开断时通过避雷器的故障电流通常不是该装置的功能，故该装置不一定能防止瓷套爆炸。4 避雷器的使用条件4.1 避雷器的正常使用条件 按照下列正常使用条件，符合本标准的避雷器适用于户内外运行: a.环境温度不高于40?，不低于-40?; b.太阳光的辐射; c.海拔不超过 1000 m; d.电源的频率不小于 48 Hz，不超过 62 Hz; e.长期施加在避雷器上的工频电压应不超过避雷器的持续运行电压; f.地震烈度 7 度及以下地区; g.最大风速不超过 35 m/s。4.2 避雷器的异常使用条件 异常使用条件见附录 A 的规定。 在异常使用条 件下，本标准的使用需经供需双方同意。5 技术要求5.1 避雷器的制造要求 避雷器应符合本标准的要求，并应按照规定程序批准的图样和工艺文件进行制造。5.2 避雷器的标准额定值5.2.1 避雷器的额定电压 避雷器的额定电压值如下: 0.28，0.5，2.3，3.8，4.6，7.6，12.7，16.7，19，42，60，69，73，84，100，126，146，200，210，288，300，312，396，420，444，468 kV。5.2.2 避雷器的额定频率 避雷器的额定频率为 50 Hz 及 60 Hz。5.2.3 避雷器的标称放电电流 4 避雷器的标称放电电流分别为:20，10，5，2.5，1.5，1kA 共 6 级，其波形为 8/20μs。 5.3 避雷器的机械性能 5.3.1 承受的长期机械力 避雷器在下述机械负荷共同作用下，应能保证可靠运行。 a. 避雷器顶端承受导线的最大允许水平拉力 F1，其值按表 1 规定。 表1 最大允许水平拉力 F1 避雷器额定电压有效值 kV 3.8,19 42,84 100,210 288,468 最大允许水平拉力 N 147 294 490，980 980，1470 b.作用于避雷器上的风压力 F2 应按式1计算: υ2 F2 0 aS × 9.8 16 N………………………… 1 式中:v0——最大风速，m/s; S——避雷器的迎风面积应考虑表面覆冰厚度 2 cmm2; a——空气动力系数，它依风速大小而定。当 v0?35 m/s 时，a0.8。 5.3.2 承受地震力 制造厂应通过计算或试验，提供避雷器可能承受的地震加速度能力。 5.4 避雷器的最大残压值 各种类型避雷器，在陡波冲击电流、雷电冲击电流及操作冲击电流下的残压值，应不超过表 2,表 8 的规定。 操作冲击电流残压测量的电流值应按表 9 的规定。 5.5 避雷器的电流冲击耐受试验要求 避雷器应分别耐受表 10 的长持续时间电流方波或线路放电电流冲击 18 次而不击穿、不闪络、不损 坏、且试验前后标称放电电流下的残压变化应不超过 5。 抽样试验时，应进行方波电流冲击耐受试验和大电流冲击耐受试验。方波冲击电流耐受试验中额定电 压 126 kV 及 100 kV 以下的避雷器，其方波电流冲击试验电流值应按表 10 定。额定电压 100 kV、200 kV 及以上的电站避雷器，其方波冲击试验电流值应按表 11。试验应耐受 18 次而不击穿、不闪络、不损坏。 表2 电站和配电避雷器最大残压值 标称放电电流 20kA 标称放电电流 10kA 标称放电电流 5kA 等级 等级 等级 避 电站避雷器 电站避雷器 电站避雷器 配电避雷器避 雷 系 陡 雷 操 陡 雷 操 陡 雷 操 陡 雷 操雷 器 直 直 直 直 统 波 电 作 波 电 作 波 电 作 波 电 作器 持 流 流 流 流 额 冲 冲 冲 冲 冲 冲 冲 冲 冲 冲 冲 冲额 续 1m 1m 1m 1m 定 击 击 击 击 击 击 击 击 击 击 击 击定 运 A A A A 电 电 电 电 电 电 电 电 电 电 电 电 电电 行 参 参 参 参 压 流 流 流 流 流 流 流 流 流 流 流 流压 电 考 考 考 考 下 下 下 下 下 下 下 下 下 下 下 下 压 电 电 电 电 残 残 残 残 残 残 残 残 残 残 残 残 压 压 压 压 压 压 压 压 压 压 压 压 压 压 压 压 有效值 峰 值 5 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 大 大 大 小 大 大 大 小 大 大 大 小 大 大 大 小 于 于 于 于 于 于 于 于 于 于 于 于 于 于 于 于3.8 3 2.0 — — — — — — — — 15.5 13.5 11.5 7.2 19.6 17.0 14.5 7.57.6 6 4.0 — — — — — — — — 31.0 27.0 23.0 14.4 34.5 30.0 25.5 15.012.7 10 6.6 — — — — — — — — 51.8 45.0 38.3 24.0 57.5 50.0 42.5 25.042 35 23.4 — — — — — — — — 154 134 114 73 — — — —69 63 40 — — — — — — — — 258 224 190 122 — — — — 291 260 221 145 299 260 221 145100 110 73 — — — — — — — — 325 290 247 145 334 290 247 145126 110 73 — — — — — — — — 382 332 282 214 — — — — 582 520 442 290 598 520 442 290200 220 146 — — — — — — — — 650 580 494 290 668 580 494 290288 330 210 — — — — 782 698 593 408 — — — — — — — —300 330 215 — — — — 814 727 618 424 — — — — — — — —312 330 220 — — — — 847 756 643 441 — — — — — — — —396 500 312 1104 986 808 532 1015 905 804 532 — — — — — — — —420 500 318 1170 1046 858 565 1075 960 852 565 — — — — — — — —444 500 324 1238 1106 907 597 1137 1015 900 597 — — — — — — — —468 500 330 1306 1166 956 630 1198 1070 950 630 — — — — — — — — 大电流冲击耐受试验时，避雷器应耐受表 12 的大电流冲击两次而不击穿、不闪络、不损坏。 5.6 避雷器的密封性能 避雷器应有可靠的密封。在避雷器寿命期间内，不应因密封不良而影响避雷器的运行性能。 5.7 避雷器的工频参考电压 对整只避雷器或避雷器元件，应测量工频参考电流下的工频参考电压值峰值除以 2 ，其工频参考 电流值由制造厂规定。 5.8 避雷器的压力释放特性 额定电压 42 kV 及以上的避雷器应具有压力释放装置。 对具有压力释放装置的避雷器应进行压力释放特性试验，以保证避雷器故障时不会引起粉碎性爆炸， 试验应按表 13 定的电流值进行试验。 5.9 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可用有效值或峰值表示，该值由制造厂规 定。 5.10 避雷器的动作负载特性 为保证避雷器的可靠运行，避雷器应通过动作负载试验，不得有击穿、闪络等现象。试验后，其标称 放电电流下的残压值的变化应不超过 5。 动作负载试验中的加速老化试验，对中性点有效接地系统避雷器、低压避雷器、电气化铁道和电机避 雷器，所加工频电压为避雷器持续运行电压;对中性点非有效接地系统用电站、配电和并联补偿电容器避 6雷器，所加工频电压为 1.3 倍避雷器持续运行电压。 表3 电机避雷器最大残压值 kV 标称放电电流 2.5kA 等级 发电机避雷器 电动机避雷器避雷器 避雷器 电机额 操作冲 直流 直流额定电 持续运 陡波冲 雷电冲 陡波冲 雷电冲 操作冲 定电压 击电流 1mA 1mA 压 行电压 击电流 击电流 击电流 击电流 击电流 残 参考电 参考电 残压 残压 残压 残压 残压 压 压 压 峰 值 有 效 值 不大于 不大于 不大于 不小于 不大于 不大于 不大于 不小于 3.8 3.15 2.0 10.9 9.5 7.6 5.6 10.9 9.5 7.6 5.6 7.6 6.3 4.0 21.9.