GB/T 26218.4-2019 污秽条件下使用的高压绝缘子的选择和尺寸确定 第4部分：直流系统用绝缘子

　　ICS 29 . 080 . 10 K 48

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 26218 . 4—2019

　　污秽条件下使用的高压绝缘子的

　　选择和尺寸确定

　　第 4 部分：直流系统用绝缘子

　　Selectionanddimensioningofhigh-voltageinsulatorsintendedforuseinpolluted

　　conditions—part4：Insulatorsford.c.systems

　　2019-12-10 发布 2020-07-01 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　发

　　布

　　GB/T 26218 . 4—2019

　　GB/T 26218 . 4—2019

　　前 言

　　GB/T 26218《污秽条件下使用的高压绝缘子的选择和尺寸确定》包括 4 个部分：

　　— 第 1 部分：定义、信息和一般原则;

　　— 第 2 部分：交流系统用瓷和玻璃绝缘子;

　　— 第 3 部分：交流系统用复合绝缘子;

　　— 第 4 部分：直流系统用绝缘子。

　　本部分为 GB/T 26218 的第 4 部分。

　　本部分按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利。 本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。

　　本部分由中国电器工业协会提出。

　　本部分由全国绝缘子标准化技术委员会(SAC/TC 80)归口 。

　　本部分起草单位：中国电力科学研究院、清华大学、西安高压电器研究院有限责任公司、国网电力科学研究院、南方电网科学研究院有限责任公司、重庆大学、华北电力大学(保定)、清华大学深圳研究生院、国家电网公司、中国南方电网有限责任公司、国网山东省电力公司电力科学研究院、云南电网有限责任公司电力科学研究院、国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院、国网安徽省电力公司电力科学研究院、国网福建省电力有限公司电力科学研究院、国网冀北电力有限公司检修分公司、国网北京经济技术研究院、国网江西省电力公司、国网浙江省电力公司、国网湖北省电力公司、国网湖南省电力公司、国网江苏省电力公司电力科学研究院、广东电网有限责任公司电力科学研究院、国家电网公司运行分公司、南京电气(集团)有限责任公司、四川省宜宾环球集团有限公司、NGK 唐山电瓷有限公司、大连电瓷集团股份有限公司、苏州电瓷厂股份有限公司、淄博泰光电力器材厂、江苏神马电力股份有限公司。

　　本部分主要起草人：周军、黄瑞平、宿志一、吴光亚、王剑、梁曦东、姚君瑞、杨迎建、危鹏、樊灵孟、蒋兴良、罗兵、王黎明、张福增、于昕哲、刘岩、沈庆河、马仪、杨铁军、程登峰、黄海鲲、贾志东、刘亚新、李晋、刘云鹏、刘博、郭志峰、姜文东、马建国、龚振雄、周志成、彭向阳、陕华平、范建二、田亮、曾红、董刚、陆洲、张继军、滕国利、周曙琛。

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　　污秽条件下使用的高压绝缘子的

　　选择和尺寸确定

　　第 4 部分：直流系统用绝缘子

　　1 范围

　　GB/T 26218 的本部分规定了污秽条件下直流系统使用的高压绝缘子的选择和尺寸确定的原则、材料、现场污秽等级确定、外绝缘配置、绝缘子外形参数要求、设计验证。

　　本部分适用于：

　　● 瓷和玻璃绝缘子;

　　● 复合绝缘子;

　　● 混合绝缘子。

　　本部分包括污秽等级的划分、污秽外绝缘配置和伞形参数的要求三个方面，主要内容如下：

　　● 污湿特征和现场污秽度;

　　● 不同污秽等级下绝缘子的选型及外绝缘配置(包括线路绝缘子片数和站用绝缘子的绝缘长度与爬电距离);

　　● 绝缘子伞形参数的要求。

　　本部分不涉及覆冰、覆雪及大雨等特殊运行条件下的绝缘子选择和尺寸确定。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注 日期的引用文件，仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注 日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 2900 . 8 电工术语 绝缘子

　　GB/T 26218 . 4—2019

　　3 术语和定义、缩略语

　　3 . 1 术语和定义

　　GB/T 2900 . 8 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3 . 1 . 1

　　直流参照绝缘子 referenceDCinsulator

　　用来测量直流现场污秽度的绝缘子。

　　注：对于盘形悬式绝缘子，一般用不少于 5 片绝缘子串元件组成一悬垂串(参见附录 A 中 图 A. 1) , 串元件为UD210B170/560H20R(UD160B170/560H20R) 或 UDG210B170/550H20R (UDG160B170/550H20R) , 盘 径

　　320 mm±10 mm,结构高度 170 mm,爬电距离 550 mm±20 mm。对于复合绝缘子，一般使用 1 支试品，一大

　　一小伞结构，伞形及参数参见附录 A 中图 A. 2 。

　　3.1.2

　　直流参照统一爬电比距 referenceDCunifiedspecificcreepagedistance

　　直流参照绝缘子的爬电距离与其承受的最高运行电压之比。

　　注：通常用 mm/ kV表示。

　　3.1.3

　　绝缘子上下表面积污比 contaminationuniformityratio

　　绝缘子伞(裙)上表面现场污秽度和下表面现场污秽度之比值。

　　3.1.4

　　憎水性迁移材料 hydrophobicitytransfermaterial

　　具有憎水性并具有将憎水性迁移至污层表面能力的聚合物材料。

　　3.1.5

　　混合绝缘子 hybridinsulator

　　瓷芯或玻璃芯与聚合物外套组成，并装配端部装配件的绝缘子。

　　注：不包括在绝缘表面涂覆 RTV 防污闪涂料的绝缘子。

　　3.1.6

　　直交流积污比 contaminationratiobetweenDCandACVoltageinsulators

　　同一环境和积污期，直流电压下直流参照绝缘子所测的现场污秽度，与交流电压下交流参照绝缘子所测的现场污秽度的比值，一般用现场等值附盐密度比值来表示。

　　3 . 2 缩略语

　　下列缩略语适用于本文件。

　　CF：爬电系数(Creepage Factor)

　　CUR：绝缘子上下表面积污比(Contamination Uniformity Ratio)

　　ESDDdc：直流等值盐密(DC Equivalent Salt Deposite Density)

　　HTM：憎水性迁移材料(Hydrophobicity Transfer Material)

　　NSDDdc：直流不溶沉积物密度(DC Non Soluble Deposit Density)

　　RTV：室温硫化硅橡胶(Room Temperature Vulcanized Silicone Rubber)

　　RUSCDdc：直流参照统一爬电比距(Reference DC Unified Specific Creepage Distance)

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　　SDD：盐密(Salt Deposit Density)

　　SPSdc：直流现场污秽度(DC Site Pollution Severity)

　　4 原则

　　4 . 1 总则

　　绝缘子选择和尺寸确定的全过程如下：

　　● 收集必要的输入数据，特别要注意系统最高运行电压、所使用绝缘子类型(线路、支柱、套管等);

　　● 收集必要的环境、气象数据;

　　● 确定直流现场污秽度;

　　● 采用污耐压法，确定各种候选绝缘子的绝缘配置;

　　● 绝缘子伞形参数选择。

　　如有必要，增加试验验证。

　　4 . 2 设计流程

　　设计流程见图 1、图 2 。影响直流积污和耐污闪性能的因素有：

　　● 直流静电吸尘效应对积污的影响;

　　● 伞形、直径和串型对积污的影响;

　　● 材料对积污性能的影响;

　　● 污秽物化学成分(低溶解性或低电离性盐)的影响;

　　● 灰密对耐污闪性能的影响;

　　● 上下表面积污 比 CUR[或污秽均匀 比 = 1/(T/B)，T、B 分别为绝缘子上、下表面污秽度， mg/cm2 ] 对耐污闪性能的影响;

　　● 直径、海拔和多联或多柱使用对污耐压性能的影响。

　　图 1 直流现场污秽度确定

　　污秽地区绝缘子积污状况调查表示例参见附录 C,污秽环境下运行经验参见附录 D。

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　　图 2 直流外绝缘选择和尺寸确定

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　　5 材料

　　本部分所述的聚合物材料是指能提高防污闪性能且具有憎水迁移特性的材料，包括可以改善瓷和玻璃绝缘子耐污性能的材料，如硅橡胶和防污闪涂料等，应注意的是这类材料在一定条件下其憎水性可能减弱或暂时丧失。 绝缘子表面憎水性测量导则见 GB/T 24622—2009 。

　　6 现场污秽等级确定

　　6 . 1 输入数据

　　现场污秽等级按如下确定(置信度递减排序)：

　　● 直流运行经验;

　　● 直流现场污秽度;

　　● 区域交流现场污秽度及直交流积污比;

　　● 污湿特征。

　　四者确定的污秽等级不一致时，以直流运行经验为主。

　　6 . 2 现场污秽度等级

　　直流现场污秽度从很轻到重分为 4 个等级：A— 很轻;B— 轻;C— 中等;D— 重 。

　　注 1 ：表示直流现场污秽度等级的字母与 GB/T 26218 . 1—2010 表示的交流现场污秽度等级的字母无对应关系。

　　注 2 ：相邻两级 SPSdc 变化是连续的，存在过渡区。 因此，确定绝缘子尺寸时优先采用现场污秽度的测量结果，而不是污秽等级。

　　图 3 给出了直流参照盘形悬式绝缘子与污秽等级相对应的等值盐密、灰密值的范围，该值是趋于饱

　　和的积污数据，连续积污时间一般为 3 年~5 年。

　　图 3 的数值依据直流参照盘形悬式绝缘子现场污秽度确定，不应直接用该图来确定试验室试验的污秽度。

　　从 SPSdc 的一个等级到另一个等级的变化不是突变的，相邻等级间过渡区由图中的阴影部分来表示(见图 3 中注 2) 。

　　注 1 : E1~E5 对应表 1 中的 5 种典型污秽示例，A-B、B-C、C-D 为各级污区的分界线;

　　注 2：三条直线分别为灰密、等值盐密比值为 10 ∶ 1、6 ∶ 1 和 2 ∶ 1 的灰盐比线。

　　图 3 直流参照盘形悬式绝缘子现场污秽度与等值盐密、灰密的关系

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　　换流站直流场的现场污秽度，同样由直流参照盘形绝缘子或直流参照复合绝缘子的等值盐密和灰密来确定。 当二者相互矛盾时，以直流参照盘形绝缘子测量值为准。

　　6 . 3 污湿特征

　　表 1 给出了各级污区与相应典型环境污湿特征的描述。 当新建工程所在地区没有运行线路和换流站时，可根据表 1 中示例 E1 到示例 E5 描述的污湿特征预测现场污秽度。

　　表 1 典型环境污湿特征与相应直流现场污秽度评估示例

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　　表 1(续)

　　6 . 4 直交流积污比

　　6 . 4 . 1 绝缘子表面污秽物颗粒度

　　绝缘子表面污秽物颗粒度与污染源类型有关。

　　绝缘子表面污秽物累积概率 50%粒径以现场测量数据为准，粒径测试方法按照 GB/T 19077 —

　　2016 。若无实测数据，可参照表 2 。

　　表 2 典型污染源类型与污秽物颗粒度关系示例

　　6 . 4 . 2 积污期平均风速

　　积污期平均风速可根据现场附近的气象站提供的气象数据统计获得。 北方地区的积污期可按采暖期确定或在采暖期前后作适当延长;南方地区的积污期可按旱季确定或旱季前后作适当延长。

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　　6 . 4 . 3 直交流积污比

　　式(1) ~式(3)中：

　　犱 — 累积概率 50%的污秽物粒径，单位为微米(μm) ;

　　狏 — 积污期平均风速，单位为米每秒(m/s )。

　　当积污期平均风速为 1.5 m/s 左右时，按式(1) ~式(3)分别计算取值不一致时，工程应用中可取较

　　大值，或根据已有类似环境的直流运行经验进行合理选择。

　　累积概率 50%的污秽物粒径超出 8 μm~27 μm 范围时，犓p 的计算方法正在研究中。

　　直交流积污比主要取决于相同运行环境下某一区域绝缘子表面污秽物颗粒度的大小和积污期现场

　　的平均风速，一般为 1.2~2.8。通常可直接用直交流等值盐密比来描述。

　　6 . 5 交、直流现场污秽度关系

　　相同运行环境下某一区域的绝缘子，直流电压下参照绝缘子现场污秽度与所测的现场污秽度折算方法见式(4)和式(5) :

　　式(4)和式(5)中，

　　ESDDNO — 不带电的交流参照盘形绝缘子现场等值附盐密度，单位为毫克每平方厘米(mg/cm2 ) ;

　　ESDDAC — 带电的交流参照盘形绝缘子现场等值附盐密度，单位为毫克每平方厘米(mg/cm2 ) ;

　　犓1 — 交流参照盘形绝缘子带电积污系数，取值见 GB/T 26218 . 1—2010 ;

　　犓p — 直交流积污比。

　　7 外绝缘配置

　　7 . 1 步骤

　　不同污秽等级下，针对直流线路绝缘子和换流站直流场支柱、空心绝缘子，外绝缘配置采用污耐压法，步骤如下：

　　● 确定 SPSdc 。

　　● 确定 SDD。

　　— 根据图 1 所示的方法，获得 ESDDdc ;

　　— 伞形修正;

　　— 串型修正;

　　— 直径修正(针对支柱、空心绝缘子);

　　— 可溶盐化学成分修正;

　　— 按式(6)计算 SDD:

　　SDD =ESDDdc × 犓u × 犓t × 犓d1 × 犓c ………………( 6 )

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　　式中：

　　Ku — 伞形对 ESDDdc 的修正系数;

　　Kt — 串型对 ESDDdc 的修正系数;

　　Kd1 — 直径对 ESDDdc 的修正系数;

　　Kc — 可溶盐化学成分修正系数。

　　● 确定 U50 。

　　— 在式(6)确定的 SDD, NSDDdc = 1.0 mg/cm2 和 CURdc = 1 ∶ 1 下，获得其直流 50%人工污秽闪络电压 U50B,试验应在满足运行电压要求的全尺寸试品上按 GB/T 22707—2008 和DL/T 859—2015 进行;

　　注：盘形悬式绝缘子的 U50B指单片的 50%人工污秽闪络电压值，单位为 kV/片;支柱绝缘子、空心绝缘子或棒形悬式绝缘子的 U50B指单位绝缘距离的 50%人工污秽闪络电压值，单位为 kV/m。

　　— 灰密修正;

　　— 上下表面积污比修正;

　　— 直径修正(针对支柱、空心绝缘子);

　　— 海拔修正;

　　— 多联或多柱修正;

　　— 按式(7)计算 U50 :

　　U50 =U50B × KN × KCUR × Kd2 × KH × KS …………………( 7 )

　　式中：

　　U50B — 规定条件下获得的直流 50%人工污秽闪络电压，单位为千伏(kV) ;

　　KN — 灰密修正系数;

　　KCUR — 上下表面积污比修正系数;

　　Kd2 — 直径修正系数;

　　KH — 海拔修正系数;

　　KS — 多联或多柱修正系数。

　　● 按式(8)计算最大污耐受电压：

　　Uw = (1 - 3σ)U50 …………………………( 8 )

　　式中：

　　σ—U50标准偏差，一般取 7%。

　　● 按式(9)计算盘形悬式绝缘子片数 N;按式(10)计算支柱绝缘子、空心绝缘子或棒形悬式绝缘

　　子的绝缘距离 h：

　　N …………………………( 9 )

　　h= …………………………( 10 )

　　式(9)和式(10)中：

　　N — 盘形悬式绝缘子片数，单位为片;

　　h — 支柱绝缘子、空心绝缘子或棒形悬式绝缘子绝缘距离，单位为米(m ) ;

　　Um— 系统最高运行电压，单位为千伏(kV)。

　　● 对片数或绝缘距离的调整：

　　— 根据串型进行调整;

　　— 根据伞形进行调整;

　　— 根据 HTM 的配置原则调整。

　　● 湿操作冲击耐受电压校核。

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　　7 . 2 对 ESDDdc的修正

　　7 . 2 . 1 伞形修正

　　对于外伞形盘形悬式绝缘子及交替伞形支柱和空心绝缘子绝缘子，伞形对 ESDDdc 的修正系数 Ku在雨水较多地区取 2/3,在干旱少雨地区取 1 。 对于其他伞形绝缘子修正系数 Ku , 可取 1 或不考虑修正。

　　7 . 2 . 2 串型修正

　　于 V 型串(含八字形串)和耐张串绝缘子，串型对 ESDDdc 的修正系数 Kt 在雨水较多地区取 0 . 75 ,在干旱少雨地区取 0 . 9 。 对于其他串型绝缘子，修正系数 Kt 取 1 。

　　7 . 2 . 3 直径修正

　　直径对 ESDDdc 的修正系数 Kd1的计算方法见式( 11) 和式( 12) :

　　式(11)和式(12)中：

　　D— 支柱绝缘子或空心绝缘子的平均直径，单位为毫米(mm),其计算方法见 GB/T 26218.2—2010。

　　7 . 2 . 4 可溶盐化学成分修正

　　7 . 2 . 4 . 1 化学分析法

　　可溶盐化学成分的修正系数 Kc 按式(13)和式(14)进行：

　　式(13)和式(14)中：

　　Kc — 化学成分的修正系数;

　　M — 组合盐中 Ca2+ 离子的摩尔浓度。

　　注：如果经式(14)修正后的 SDD小于 0.08 mg/cm2 ,则 SDD 取 0.08 mg/cm2 。ESDDdc 大于 0.2 mg/cm2 时的 Kc

　　修正方法正在研究中。

　　7 . 2 . 4 . 2 局部表面电导率测量法

　　参见附录 A。

　　7 . 3 对U50的修正

　　7 . 3 . 1 灰密修正

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　　式中：

　　T — 上表面 ESDDdc ,单位为毫克每平方厘米(mg/cm2 ) ;

　　B — 下表面 ESDDdc ,单位为毫克每平方厘米(mg/cm2 ) ;

　　m — 当 ESDDdc≤0.1 mg/cm2 时，m 取值为 0.2;当 ESDDdc>0.1 mg/cm2 时，m 取值为 0.3。

　　直流参照绝缘子上下表面积污比 T/B 的示例如表 3 所示。

　　表 3 直流参照绝缘子上下表面积污比 T/B示例

　　7 . 3 . 3 直径修正

　　对于瓷支柱和空心绝缘子，直径对污耐压的修正系数 Kd2的计算方法见式( 18) 和式( 19) :

　　对于无憎水性丧失风险的 HTM,直径对污耐压的修正系数 Kd2取 1 。

　　直径 D 与污耐压的修正系数 Kd2的关系如图 4 所示。D 大于 1 000 mm 的修正系数正在研究中。

　　图 4 直径 D 与污耐压的修正系数 kd2的关系

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　　7 . 3 . 4 海拔修正

　　海拔修正系数 KH 按式(22)进行：

　　KH = 1 -k × H …………………………( 22 )

　　式中：

　　k — 污闪电压随海拔的下降系数，其物理意义为海拔每升高 1 000 m,U50下降的百分比。k 与

　　绝缘子伞形、伞径、材质、SDD等参数相关。 通常由采用升降法的人工污秽试验获得，一般地，外伞形盘形悬式绝缘子及交替伞形支柱和空心绝缘子取 0 . 039,钟罩形盘形悬式绝缘子及非交替伞形支柱和空心绝缘子取 0 . 059 。

　　H — 海拔高度，单位为千米(km)。H 大于 1。

　　7 . 3 . 5 多联或多柱并联修正

　　多联或多柱并联绝缘子串应考虑联间距或柱间距的影响，必要时应予以修正。

　　联间距应不小于 600 mm,通常 6 联或 6 柱及以上并联时予以修正，修正系数 Ks 按式(23)进行：

　　K …………………………( 23 )

　　式中：

　　σ —U50标准偏差，一般取 7% ;

　　g1 — 由线路设计闪络概率确定单个绝缘子最大耐受电压的修正系数;

　　式(24)和式(25)中：

　　n— 多联或多柱绝缘子联数。

　　7 . 4 对片数或长度的调整

　　7 . 4 . 1 根据串型调整

　　对于同型号绝缘子，同一运行条件下，当缺少系数 Kt 时，外绝缘配置应考虑以下因素：

　　a) V 型串的单串片数一般与悬垂单 Ⅰ 串相同，对于重污秽等级地区可根据积污情况适当减少片数;

　　b) B级及以上污秽等级的地区耐张绝缘子串串长一般可按悬垂 Ⅰ 串串长的 80%~90%考虑。

　　7 . 4 . 2 根据伞形调整

　　一般情况下，采用 50%直流人工污秽耐受法直接选择绝缘距离。对于线路用外伞形绝缘子，当缺少系数 Ku 时，雨水较多地区可按不经 Ku 修正确定的直流参照绝缘子绝缘长度的 80%考虑;干旱少雨

　　地区可按不经 Ku 修正确定的直流参照绝缘子同等绝缘长度考虑。

　　7 . 4 . 3 使用 HTM 的配置原则

　　中重污区的外绝缘配置宜采用 HTM。

　　当配置不满足污区等级要求时，可使用 RTV涂料，提高输变电设备的防污闪性能;

　　对于新建工程的户外站用设备，当制造商难以提供更大爬距的绝缘子时，可以采用复合支柱和复合

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　　空心绝缘子，也可将未满足污区等级爬距要求(不低于 80%)的绝缘子涂覆 RTV涂料。

　　7 . 5 绝缘配置

　　直流线路和换流站绝缘配置参见附录 B。

　　8 绝缘子外形参数要求

　　8 . 1 概述

　　伞形参数对避免雨水桥接、防止局部伞间电弧短接、提高自洁性能、避免涡流导致局部污秽加重、控制局部电场非常重要。

　　直流电压下某些参数的影响比交流下更大，特别是爬电系数。

　　GB/T 26218 . 2—2010 和 GB/T 26218 . 3—2011 基于大量现场经验和试验数据给出了交流绝缘子

　　的伞形参数推荐值，本部分根据我国直流工程实践进行了修改，见 8.2~8.8。影响绝缘子外形参数选择

　　的因素很多，以下几点可用来选择合适的绝缘子伞形：

　　● 通过调研，获得工程运行值或试验站经验值以确认伞形性能;

　　● 找到另外一种可替代的伞形或绝缘子技术;

　　● 通过合适的对比试验验证其性能(例如：列出和其他伞形的优点比较)。

　　注：8.2~8.8 中的图仅作为确定形状参数的示意，不代表其是最优伞形。

　　8 . 2 交替伞和伞伸出

　　8 . 3 伞间距

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　　对于空心绝缘子，切不可因盲目追求大爬距而牺牲伞间距。

　　8 . 4 伞间距与伞伸出之比

　　8 . 5 伞间最短间距

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　　8 . 6 爬距与间隙距离之比

　　8 . 7 伞倾角

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　　8 . 8 爬电系数

　　爬电系数 CF 等于 l/s，其中：

　　l代表绝缘子单元的总爬电距离;

　　s代表绝缘子单元的干弧距离。

　　对于盘形绝缘子 CF 系数根据 5 片或更多片绝缘子串确定。

　　CF是爬距密度的总体校核。如果符合 8.4~8.6 的要求，爬电系数的要求一般会自动满足。

　　直流绝缘子的 CF值通常大于交流值。 主要是因为一般情况下，直流下单位绝缘长度所需爬距更大 。 因而应特别注意，过度增大 CF 可能没有效果，或会有副作用，甚至因局部电场集中而导致损坏材料。

　　9 设计验证

　　9 . 1 一般原则

　　最后，需要对设计进行验证，验证方法一般有运行经验或实验室试验。

　　根据 50%直流人工污秽耐受法计算获得的线路绝缘子外绝缘配置不需要验证。

　　不采用本部分规定的 50%直流人工污秽耐受法进行外绝缘设计的，如爬电比距法和运行经验法，

　　需要开展验证校核。

　　换流站支柱绝缘子、空心绝缘子需要在给定的盐密和灰密下耐受住最高运行电压。

　　9 . 2 运行经验

　　依据相似的环境和相似的绝缘子的直流工程运行经验，必要时也可以把运行经验适当外推。

　　9 . 3 试验室试验

　　依据制造商和用户达成的协议，开展相关的试验验证：

　　● 对于瓷支柱或空心绝缘子，可以根据现有的标准(如 GB/T 22707—2008)试验，也可以模拟具体环境试验。

　　● 对于 HTM 绝缘子，可参考现有的标准(如 DL/T 859—2015)进行直流条件下的弱憎水性人工污秽试验。

　　需要注意的是，试验采用的污秽度等级应由用户和制造商协议。

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　　附 录 A

　　(资料性附录)

　　直流线路和换流站现场污秽度测试

　　A.1 现场污秽度监测点选择原则

　　现场污秽度监测点选择原则如下：

　　a) 直流线路每 30 km~50 km选择一基杆塔作为测量点;

　　b) 直流换流站在出线门型架处双极各选择一个测量点;

　　c) 线路经过的局部污染源应设立监测点。

　　A.2 监测点用参照直流绝缘子试品参数

　　具体参数如下：

　　a) 直流标准型(钟罩型)参照绝缘子为深棱型，如 图 A. 1 所示，规定机械强度为 210 kN 或

　　160 kN, 盘径 320 mm±10 mm,结构高度 170 mm,爬电距离 550 mm±20 mm。

　　监测点绝缘子串采用悬垂布置，一般用不小于 5 片绝缘子元件组成。

　　图 A.1 直流参照盘形悬式绝缘子元件及绝缘子串

　　b) 在部分监测点可同时采用复合绝缘子(一大一小伞结构)，通常使用 1 支来测量直流现场污秽

　　度，外形及其参数见图 A. 2 。

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　　单位为毫米

　　图 A.2 复合绝缘子(一大一小伞)外形参数及尺寸

　　A.3 试品悬挂位置及方式

　　A.3 . 1 直流线路

　　悬垂串单极悬挂方式如图 A. 3 所示，包括高电位和地电位各 1 串(支)，也可以双极同时悬挂：

　　a) 高电位(如图 A.3 位置 1)：试品挂在绝缘子与导线联板上(导线下方)。试品安装及取样可在直流线路停电时，或采用带电作业方式。

　　b) 地电位(如图 A.3 位置 2)：试品直接悬挂在运行绝缘子悬挂点附近的位置(内侧或外侧)，并应避免发生碰撞。 试品安装及取样与高电位试品同步。

　　GB/T 26218 . 4—2019

　　图 A.3 直流线路污秽度测试试品悬挂位置图示

　　A.3 . 2 换流站

　　换流站现场污秽度监测点可选择出线塔/终端塔，也可选择在换流站直流场内。 直流场内，高电位试品悬挂在直流出线门型塔导线的下方(如图 A. 4 位置 3 所示)，地电位试品悬挂在直流出线门型塔横担上，尽量接近运行绝缘子悬挂点(如图 A. 4 位置 4) 。

　　图 A.4 直流换流站污秽度测试试品悬挂位置图示

　　GB/T 26218 . 4—2019

　　A.4 污秽物取样

　　A.4 . 1 总则

　　如果有条件停电，可直接在实际带电运行的绝缘子上测量污秽度，实际带电运行绝缘子上测得的现场污秽度可信度更高。 一般情况下，监测点盘形瓷/玻璃绝缘子可在模拟挂点上获得，复合绝缘子宜从带电运行的复合绝缘子上获得。

　　A.4 . 2 取样位置

　　取样位置如下：

　　a) 直流参照绝缘子

　　对于参照瓷/玻璃绝缘子串，两端各第一片元件除外，在其余所有元件上取样;对于参照复合绝缘子，两端各第一组伞除外，在上、中、下部各选取 1 组伞取样。 各片(组)的平均等值盐密和灰密作为该串的等值盐密和灰密。

　　b ) 运行盘形悬式/复合绝缘子

　　直流 ±400 kV~ ±800 kV线路瓷/玻璃绝缘子串或复合绝缘子，可在串中上、中、下各取 2 片

　　元件(组伞)，共 6 片元件(组伞)取样，不在绝缘子串或绝缘子两端各第一片元件或各第一组伞上取样。 6 片(组)的平均等值盐密和灰密作为该串的等值盐密和灰密。

　　c) 运行支柱绝缘子/套管

　　直流 ±400 kV~ ±800 kV 支柱、空心绝缘子，可在中上、中、下各取 2 组，共 6 组伞取样，不在

　　绝缘子两端各第一组伞上取样。 6 组伞的平均等值盐密和灰密作为该绝缘子的等值盐密和灰密。

　　A.4 . 3 取样时间

　　绝缘子取样时间应在连续 3 年~5 年积污期结束后进行。

　　A.4 . 4 取样要求

　　取样要求如下：

　　a) 绝缘子表面污秽样品上下表面分开取样，所用水量按上下表面面积所占比例计算;

　　b ) 上下表面的分界线如图 A.5 所示。

　　a)钟罩形 b)双伞形 c)三伞形

　　图 A.5 绝缘子污秽取样上下表面划分示例

　　GB/T 26218 . 4—2019

　　d)复合悬式绝缘子大小伞

　　e)复合悬式绝缘子一大二小伞

　　f)复合悬式绝缘子大中小伞

　　g)支柱/空心绝缘子图 A.5(续)

　　A.4 . 5 数据分析及处理

　　取连续 3 年~5 年积污期结束后所测得的上、中、下部平均等值盐密和灰密作为现场的等值盐密和

　　灰密。

　　A.5 污秽物的化学成分分析

　　为了了解污秽物的化学成分以确定高溶解度污秽物和低溶解度污秽物的比例，应对污秽物进行定量的化学分析。 可溶性盐的化学分析可用等值盐密测量后的溶液，采用离子交换色谱仪、感应耦合等离

　　子体光发射光谱分析仪等进行。分析结果可给出正离子(如 Na+ 、Ca2+ 、K+ 、Mg2+ 、Fe3+ 、Al3+ 、Zn2+ 、

　　为了了解污染物的来源，同时还可进行污秽物颗粒度及其分布的分析。

　　A.6 局部表面电导率测量法

　　A.6 . 1 总则

　　污秽物中可溶盐的化学成分也可利用表面电导率进行修正：

　　SDD=fiS …………………………( A.1 )

　　式中：

　　fi — 修正系数，值取 0.001,单位为毫克每微西门子平方厘米[mg/(μS · cm2 )] ;

　　S — 绝缘子局部表面电导率的平均值，单位为微西门子(μS)。

　　A.6 . 2 测量局部表面电导率必需的设备

　　测量局部表面电导率的设备包括：

　　GB/T 26218 . 4—2019

　　● 蒸馏水或去离子水;

　　● 便携式 LRC数字电桥;

　　● 温度探头;

　　● 局部表面电导率测量探头;

　　● 便携式喷雾装置。

　　A.6 . 3 局部表面电导率测量方法

　　绝缘子局部表面电导率测量程序如下：

　　● 利用便携式喷雾装置让绝缘子表面待测区域受潮;

　　● 静置 3 min~5 min后，将局部表面电导率测量探头置于绝缘子表面待测位置，并保持良好接触，测量该温度下的绝缘子局部表面电阻并记录温度。

　　A.6 . 4 局部表面电导率的计算

　　局部表面电导率测量探头如图 A. 6 所示。

　　图 A.6 圆形电极探头

　　局部表面电导率计算公式见式(A. 2) :

　　S …………………………( A.2 )

　　式中：

　　S — 局部表面电导率，单位为微西门子(μS) ;

　　r1 — 测量探头的内径，单位为厘米(cm) ;

　　r2 — 测量探头的外径，单位为厘米(cm) ;

　　R — 测量电阻，单位为兆欧(MΩ) 。

　　根据测得的绝缘子表面局部表面电阻和温度，按照 GB/T 26218 . 1—2010 对测量电阻的温度进行校正。

　　注：若局部表面电导率的范围在 10 μS 以内，推荐采用电导率很低的水加湿以使得污秽饱和受潮。另外，测量前应

　　用去离子水冲洗探头，以保证测量准确。

　　A.6 . 5 绝缘子表面测量点分布

　　沿泄漏距离取 6 个点，每个点的局部表面电导率为相同环径 4 个点的平均值，如图 A. 7 所示。 记录局部表面电导率数据，取其平均值为该绝缘子的局部表面电导率。

　　图 A.7 局部表面电导率测量点的选择示例

　　GB/T 26218 . 4—2019

　　附 录 B

　　(资料性附录)

　　直流线路和换流站绝缘配置示例

　　当绝缘子串表面灰密为等值盐密的 6 倍及以下时，±400 kV~ ±800 kV线路绝缘子悬垂单 Ⅰ 串片

　　数或串长按表 B. 1 和表 B. 2 选择。

　　表 B.1 直流输电线路盘形悬式绝缘子悬垂串单 Ⅰ 串片数的选择

　　表 B.2 直流输电线路复合绝缘子悬垂串串长的选择

　　当绝缘子串表面灰密为等值盐密的 6 倍及以下时，± 400 kV~ ± 800 kV 直流场支柱绝缘子/空心

　　绝缘子(大小伞结构)爬电比距按表 B. 3 选择。

　　GB/T 26218 . 4—2019

　　表 B.3 直流场瓷或复合站用绝缘子爬电比距选择

　　户内直流场设备干弧距离应满足 50%操作冲击耐受电压要求。

　　GB/T 26218 . 4—2019

　　附 录 C

　　(资料性附录)

　　污秽地区绝缘子积污状况调查表示例

　　C.1 基本信息

　　C.2 影响电网外绝缘配置的基本数据

　　□ 系统的额定运行电压和设备运行的最高电压

　　□ 重要性

　　C.3 环境和污染源条件

　　一般信息

　　□ 杆塔所处地形与海拔高度(局部地区冬季主导风向)

　　□ 换流站位置和海拔高度(穿墙套管与主风向)气候

　　□ 气候类型：(温带、热带、赤道、大陆性)

　　□ 年平均连续无降雨时间，按 日计

　　□ 年降雨量(mm) 年平均最大月降雨量(如可能)(mm) 瞬时最大降雨量(如可能)(mm/min)

　　□ 年主导风：方向、平均风速，km/h 积污期主导风：方向 月数据(如可能)

　　□ 露 是/否 月份： 日数：

　　GB/T 26218 . 4—2019

　　□ 雾 是/否 月份： 日数： 一次持续 日数：积污期雾水电导率(μS/cm)

　　□ 毛毛雨 是/否 月份： 日数： 一次持续 日数：

　　□ 湿度：月峰值和平均值(如有)污秽类型

　　A类

　　□ 沙尘或地面扬尘

　　□ 高耗能工业性污秽(水泥除外)

　　□ 建材(如水泥)工业性污秽(或其他低溶解性盐)

　　□ 农业污秽

　　□盐场、盐碱地、内陆盐湖B类

　　□ 沿海台风、海水飞沫、海雾等，含有少量不溶物

　　□ 化工气体、酸雨等A类和 B类的组合

　　□ 指出主要成分和出现的频率污秽水平

　　□ 现场污秽度等级(A/B/C/D)

　　□ 试品绝缘子的型号和结构形状，尽可能使用参照盘形绝缘子

　　□ 绝缘子积污起始时间

　　□ 绝缘子表面污秽取样时间

　　□ 测量连续积污 3 年~5 年的等值盐密和灰密(如可能，提供年度最大数据和雨季后的数据)

　　C.4 绝缘子参数

　　C.5 事故的详细资料

　　一般信息

　　□ 日期和时间

　　□ 杆塔、设备、变电站的地理位置

　　□ 气象条件

　　○ 雾/海雾

　　○ 毛毛雨

　　○ 凝露

　　○ 上次降雨和事故的时间(连续干旱日数)

　　○ 风(方向、平均和最大风速)

　　○ 相对湿度

　　GB/T 26218 . 4—2019

　　○ 中雨或大雨

　　○ 暴风雨

　　闪络类型和绝缘子损坏情况闪络类型

　　□ 污闪

　　□ 大雨闪络

　　□ 覆冰(雪)闪络

　　□ 外力

　　○ 温度

　　○ 其他(如冰雪)

　　绝缘子

　　□绝缘子击穿、伞盘脱落(掉线)

　　□绝缘子表面灼痕或电蚀

　　□金具严重烧伤

　　GB/T 26218 . 4—2019

　　附 录 D

　　(资料性附录)运 行 经 验

　　D.1 污闪跳闸率是检验设备运行成功与否的主要标准

　　运行经验表明：设备外绝缘配置与现场污秽度相适应时，污闪跳闸率就会很低;不相适应时，污闪跳闸率就会增高，甚至造成电网大面积污闪事故。 我国地域广阔，气候多样，大气污染相对比较严重，中 、东部经济较发达地区尤其如此，西部地区(经济不发达地区)也有加重趋势。 因此，仍可能发生污闪。 通常电压等级越高，对线路与变电站运行的可靠性要求也越高。 对电网主网架、大电厂和枢纽变电站及其送出线要尽可能防止污闪的发生。

　　不同电压等级的输电线路应统计污闪(不含冰闪、雨闪、覆雪闪络)跳闸率，积累运行经验。

　　D.2 重视长年不清扫线路和实施状态检修(或称以等值盐密指导清扫)线路的运行经验

　　采用连续积污 3 年~5 年的等值盐密和灰密值划分污秽等级后，以控制年度污秽度和运维采用“一

　　年一清扫、逢停必扫”的“运行经验”已不能使用了。 因此，在实施饱和等值盐密测量的同时，应注意本地长年不清扫线路的运行情况以及实施状态检修或称以等值盐密指导清扫线路的运行情况，用以指导邻近或自然地理环境相似地区运维工作。

　　D.3 重视大环境污染的影响

　　要科学全面地认识和描述污湿特征，充分认识和了解大环境污染的影响。 既要看到视野范围内的污染源，更要关注来自远方大、中城市的工业污染;既要注意常年气候变化与潮湿天气的分布，又要预计若干年一遇的“久旱无雨”导致的现场污秽度的明显增加和连续多日“灾害性浓雾”的可能侵袭。 既要顾及今后经济发展及工业布局调整可能带来的环境变化(如西部煤化工基地带来的污染，大中城市节污减排导致的环境的向好)，还要注意到持续“雾霾”天气可能带来的长期和短时影响(城市和工业区及周边地区尤其要注意)。为此，工程设计与调爬应坚持“绝缘到位，留有裕度”的原则。

　　D.4 认真总结复合绝缘使用的经验

　　在重污秽和很重污秽地区采用硅橡胶复合绝缘，可有效地防治电网污闪。 线路使用复合绝缘子，变电设备涂刷 RTV 和加装复合增爬裙，经济有效。 它不仅是运行维护部门防污闪的补救措施，也可以是设计部门技术经济比较后对外绝缘配置的选择。

　　与传统电瓷绝缘相比，复合绝缘存在劣化现象，由此引出使用寿命(特别是 RTV 的更新周期)和爬距选择问题。 这要视各地实际运行中出现的情况而定。

　　现有运行经验和试验室试验表明，复合绝缘子呈现硬度增加、易撕裂和憎水性接近消失等老化状况时，其机电性能仍可保障其安全运行，不会立即导致电网灾难性事故发生，运行部门仍有充裕的时间采取措施，逐步更换。

　　现有运行经验和试验室试验还表明，复合绝缘子即使憎水性很差，其耐污闪能力也明显高于相同爬距的瓷绝缘，重污区复合绝缘可以使用相对较低的爬距。

　　GB/T 26218 . 4—2019

　　D.5 注意统计盘形瓷绝缘子的劣化率和玻璃绝缘子的自破率

　　根据我国电网运行经验，近年来盘形瓷绝缘子的年劣化率和玻璃绝缘子的自破率均有显著下降，但线路绝缘子的运维仍应对此情况有所关注。