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GB／T 4109-2022 交流电压高于1000V的绝缘套管.pdf

GB/T2900.5一2013和GB/T2900.8—2009界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

GB/T 41092022

注：胶浸纸套管可以带有绝级套，其中的空隙可以充以绝缘液体或其他绝缘介质。

WS/T 428-2013 成人体重判定GB/T4109—2022

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4.1设备最高电压（U.）

4.2额定电流（L.）

表1悬臂耐受负荷的最小值（见4.5和8.10）（续）

注1：运行悬臂负荷包括端子负载和风压（70Pa)，见GB50260一2013。 注2：水平I=正常负荷，水平Ⅱ=重负荷。 注3：对于其上下绝缘套是由卡装结构装配到中心紧固导体上的套管，推荐在选取悬臂试验负荷时考虑额定 流流过时导体的热膨胀。 注4：1100kV及以上电压等级套管运行悬臂负荷要求可按供需双方协议

对于运行时与垂线夹角大于30°的套管，在选择试验负荷和试验程序时需要考虑套管自重的影响。 表1中给定的和垂直套管相关的值在垂直位置进行试验。如果一个倾斜或者水平安装套管垂直试验 时，则在操作中应施加一个等效的力以获得由套管重量使法兰承受的弯矩。如果一个垂直安装套管水 平试验时，应以相同的方式减小试验负荷

所有套管都应能在与垂线夹角不超过30°的任何倾斜角度安装。其他任何安装角度均应由供 协议。 注：在与垂线夹角小于或等于30°下运行的套管为垂直套管。在与垂线夹角大于或等于70°下运行的套管为水 管。其他任意角度下运行的套管为倾斜套管（见6.1.5）。

4.7最小公称爬电距离

选择和确定。 如果要求人工污移试验，按照GB/T4585实施。 注1；瓷绝缘外套爬电距离的实际值可能因制造偏差而与公称值不同，可以大于但不能小于GB/T23752一2009的 规定值。 注2：GB/T26218.1将统一爬电比距定义为总爬电距离除以3.24规定的设备最高相电压，以前将线电压用于计算 爬电距离，二者之间的比率为/区。

在正常运行条件下与绝缘材料接触的金属部件的温度限值为： 对于油浸纸为105℃C：等级A：

对于胶浸纸、树脂浸溃纤维以及胶浸纤维为120℃：等级E； 一对于气体绝缘、油脂覆膜为130℃：等级B。 在最高日平均环境温度为5.3规定（30℃)时，最热点的温升应不超过表2中的规定值。对其他绝 缘材料，温度限值应由供方规定。可参考GB/T11026.2—2012和GB/T20112—2015。 套管端子和连接处的温升也在表2中给出。

温度和高于周围空气温度的温升的最大值（见4.8

表2温度和高于周围空气温度的温升的最大值（见4.8）（续）

用作电器（如开关设备或变压器）的一个完整部件的套管，应满足相应电器的热要求。对变压器套 管见4.2。 环境温度和浸入介质温度的定义见表3。 根据GB/Z1094.14一2011，对于使用高温绝缘材料的液浸式电力变压器，其使用的套管温度极限 应由双方协议。 对与金属部件相接触的密封垫，应特别注意其材料耐受温升的能力。

表3周围空气和浸入介质的温度

表3周围空气和浸入介质的温度（续）

设备最高电压对应的绝缘水平（见4.9、8.2.8.4.8

最高电压对应的绝缘水平（见4.9、8.2、8.4、8.5、9.3

4.10变压器套管的试验抽头

符合3.15规定的全部电容式变压器套管应设有3.38所规定的试验抽头。考虑到用于测量变压器 的局部放电，试验抽头的有关数值应不超过： 一对地电容10000pF（对地电容的其他数值可由供需双方协议）； 工频下测得的介质损耗因数（tano）为0.05。 过大的对地电容会分流局部放电电流，带来不可靠或有误导性的变压器局部放电测量结果

尽管给出的绝缘水平是相对于海平面的，但符合本文件的套管均适于在海拨不超过1000m的 拔运行。为了保证海拔超过1000m套管的外绝缘耐受电压能满足要求，通常要求适当增加其

（距离。此时不需要调整绝缘径向厚度或浸入端的长度。套管在浸入介质中的击穿强度和闪络电 海拔影响。 安装地点的海拔高于1000m时，使用安装地点的耐受电压值乘以海拔修正因数k。得到耐受 ，以此确定标准参考大气条件下的电弧距离。

ke(H1000)/8150

H海拔高度，单位为米（m），不超过4000m。 雷电冲击耐受电压时，m=1。 对于U.≤245kV(252kV)套管的工频耐受电压，m=1。对于U.高于245kV(252kV)的套管工 频耐受电压的海拔修正不适用，因为此时套管进行经过海拔修正的操作冲击耐受试验。 对于操作冲击耐受电压，㎡值按照图1选取

如果增加的电弧距离已得到过验证，可以认为有效，不需要进行进一步测试

5.3环境空气和浸入介质的温度

图1操作冲击耐受电压中的修正因数m

套管应设计成能在不超过表3规定的温度限值下运行。对于运行在超出表3规定范围的套管，如 完全浸入式套管、运行环境空气温度高或低的套管、空气绝缘管道中的套管应另行考虑；同时应考虑环 境温度对套管额定电流的影响。 应防止套管户内端表面凝露，必要时应通风或加热

电震条件应符合GB502602013的要求或供需双

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5.5非常快速瞬态（VFT)

当与气体绝缘开关设备连接的电容式套管出现不正常的瞬态应力时，可由供需双方协议对套管的 性能进行专门调查研究。 只有各方都理解模拟试验与运行条件的等效性和局限性时，试验才有意义。在VFT试验中产生 的非常快的电压阶跃的陡波前对于套管来说不是危险的，而出现在套管上的振荡电压可作用于套管内 部谐振回路，并产生较高的过电压。因此VFT试验只在安装布置决定的套管谐振频率下进行。

符合本文件的变压器套管，通常用于充有符合GB2536—2011、GB/T14542—2012 变压器上。 如果要使用其他绝缘液体，变压器制造单位应给出详细说明，

器上。 如果要使用其他绝缘液体，变压器制造单位应给出详细说明。

货时，需方应提供 性的其他附加信息。 共方需提供套管液体中带电： 最小绝缘距离，如果需方要求的尺寸小于供方的数值， 可以提供必要的几何形状以评估特殊的布置。

应提供包括使用套管的电器设备的型式以及该电器设备对应的标准。 应注意可能会影响套管设计的所 设备的所有特性（包括试验）（见7.3）

套管按照3.2~3.22分

套管按照3.2~3.22分类

套管按照3.2~3.22分类

额定值应包括： 设备最高电压(Um）（见3.23）； 额定相对地电压（见3.24）； 标准绝缘水平（见4.9），必要时要给出变压器的感应耐压试验和外施耐压试验的电压 值（见9.4）； 额定电流（I.）（见3.25）； 额定热短时电流（Ia）及额定持续时间（ta），当与4.3规定值不同时应提供； 额定动稳定电流（I。），当与4.4规定值不同时应提供； 额定频率（见3.29）； 最小悬臂负荷耐受值（见4.5）； 最大试验抽头电容量，当要求值比4.10低时，应提供。

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运行条件应包括： 暂时过电压，如果适用（见5.1）； 海拔，如果超过1000m（见5.2)（仅对3.163.20定义的户内和户外套管）； 周围空气和浸人介质温度，如果与正常值不同时（见5.3及表3)（仅对3.16～3.22定义的套 管）； 浸人介质的种类（仅对3.19～3.22定义的部分或完全浸人式套管）； 浸人介质的最低液面（仅对3.19～3.22定义的部分或完全浸人式套管）； 浸人介质的最大运行压力（仅对3.19～3.22定义的部分或完全浸人式套管）； 绝缘气体的种类（仅对3.5～3.7定义的设备中气体与套管中的气体相通的充气、气体绝缘和 气体浸渍套管）； 绝缘气体额定充气压力（见3.30)（仅对3.5～3.7定义的设备中的气体与套管中的气体相通的 充气、气体绝缘和气体浸渍套管）； 最高内部运行气体压力（见3.31)（仅对3.5～3.7定义的设备中的气体与套管中的气体相通的 充气、气体绝缘和气体浸渍套管）； 最高外部运行气体压力（见3.32)（仅对3.19～3.21定义的部分或完全浸入式套管）； 安装角度如果超过了标准值（见4.6）； 最小公称爬电距离（见4.7)（仅对3.17、3.18和3.20定义的套管的户外部分）； 异常大气条件（极高和极低的温度、湿热、严重污移、大风）； 地震条件，如果要求评定（见5.4），

需方应提供以下信息： 对于不带导体供货的套管：运行中装到套管上的导体的直径、种类（电缆、实心的杆或空心的 管）、材料以及位置； 特殊的尺寸要求，如果有； 试验抽头或电压抽头，如果需要（见3.38和3.39）； 如有要求，规定紧靠法兰或其他紧固器件的接地套筒的长度； 应预知的与电器接地部分有关的关于套管位置的一般信息（见7.1）； 是否要求保护间隙； 金属部件防腐蚀的特殊要求； 变压器套管的设计应能经受住典型的变压器试验序列（出厂、验收和必要的重复试验）； 对通过中心管引入导体的变压器套管，如果管内的液面低于外部高度的1/3，应规定其高度 （见8.8）； 提供取油阀。 液体或气体绝缘的套管应符合的相关标准： GB/T12022电气设备用工业级六氟化硫（SFs）的规范； GB/T8905一2012SF。气体的检测和处理导则； GB2536一2011电工用液体一—变压器和开关设备用的未使用过的矿物绝缘油； IEC60836电工用液体硅胶规范；

图4设备最高电压U.≤52kV由瓷或类似无机材料、树脂或组合绝缘制作的套管的铭牌（见10.3)

所有试验都应按相关标准的特定条款进行。空心瓷绝缘子试验应按GB/T23752一2009进行。空 心复合绝缘子试验应按GB/T21429一2008和GB/T22079—2019进行。8.2～8.5、9.3和9.4的所有 高压试验项目应按照GB/T16927.1实施。 需方有要求时供方应提供详细的型式试验报告。所提供的某种设计的套管应进行型式试验，除非 可以证明以前的型式试验是适用的。当设计不同时，供方应提供一份已试验的和新设计的套管之间的 比较文件，应提供新设计套管的试验证据，覆盖所有设计的电气、机械和热应力。仅当特定合同中有规 定时，强制重复进行型式试验。 当需方有要求时，供方应提供运行布置中与接地部件间的最小间距相关的所有信息。 新制造的套管的耐受试验电压值见表4。对已运行的套管，逐个耐受试验电压应降低为表4中给 出值的85%。 套管应通过8.2、8.4、8.5、9.3和9.4试验且不应因空气中的闪络而损坏，绝缘件表面上残留有微小 的痕迹是可接受的。 术语“闪络”和“击穿”的定义分别在GB/T2900.5中给出

表5、表6、表11和表12给出了各类套管所适用的试验。 对设备最高电压U.≤52kV由瓷或类似无机材料、树脂或复合绝缘制作的套管，见第10章 其他套管，检验套管绝缘、热和机械性能的试验包括下列项目

型式试验包括下列项目： 工频干或湿耐受电压试验（见8.2）； 长时间工频耐受电压试验（ACLD)（见8.3)； 雷电冲击干耐受电压试验（见8.4）； 操作冲击干或湿耐受电压试验（见8.5）； 热稳定试验（见8.6）； 无线电干扰电压试验（RIV)（见8.7）； 温升试验（见8.8）； 热短时电流耐受试验（见8.9）； 悬臂负荷耐受试验（见8.10）； 充液体、充混合物以及液体绝缘套管的密封试验（见8.11)；

充气、气体绝缘以及气体浸渍套管的内压力试验（见8.12）； 部分或全部气体浸人式套管的外部压力试验（见8.13)； 外观和尺寸检查（见8.14）。 表5中给出了各类型套管（第10章规定的套管除外）型式试验的适用范围

5型式试验的适用范围（见7.2.2，符合第10章

逐个试验包括下列项目： 环境温度下介质损耗因数（tans）和电容量测量（见9.2)； 雷电冲击干耐受电压试验（见9.3）； 工频干耐受电压试验（见9.4）； 局部放电测量（见9.5）； 抽头绝缘试验（见9.6）； 充气、气体绝缘以及气体浸渍套管的内压力试验（见9.7） 充液体、充混合物以及液体绝缘套管的密封试验（见9.8）； 充气、气体绝缘以及气体浸渍套管的密封试验（见9.9）； 法兰或其他紧固器件上的密封试验（见9.10）； 外观和尺寸检查（见9.11)； 含水量测定（见9.12）； 溶解气体气相色谱分析（见9.13）。 表6中给出了各类型套管（第10章规定的套管除外)逐个试验

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逐个试验的适用范围（见7.2.3，符合第10章的套

特殊试验仅在供需双方有协议时进行，这类特殊试验举例如下。 地震试验，参考GB/T50260进行。 操作冲击试验，≤252kV的产品可以在型式试验中增加。 空心瓷绝缘子的人工污移试验，按照GB/T4585进行。 注：按照GB/T26218.1～GB/T26218.3设计（限定具体范围）的绝缘子不需进行人工污移试验。 空心复合绝缘子的伞套材料耐电痕化和蚀损试验，按照GB/T6553一2014进行。 可见电晕电压试验（瓷或类似无机材料套管，按照GB/T12944一2011进行）。 为验证套管在特殊运行状况下的适宜性，需方可要求进行模拟试验。特别是套管使用在气体 绝缘开关设备和变压器时，可能要求模拟与GIS或变压器侧邻近的金属部件进行试验。这些 试验要求应预先经供需双方协议

7.3绝缘和热试验时的套管条件

所有试验中的环境空气以及任何浸人介质（如果有）的温度应在10℃至40℃之间。进行绝缘和热 试验的套管，应完整安装紧固法兰或其他固定装置以及在运行时所需的全部附件SN/T 2206.9-2013 化妆品微生物检验方法 第9部分：胆汁酸耐受革兰氏阴性杆菌，但不包括电弧保护间 隙（如果有）。试验抽头与电压抽头应可靠接地或保持接近地电位。 3.4定义的液体绝缘套管应采用符合性能要求的绝缘液体，充到正常液面。 3.5、3.6和3.7定义的充气、气体绝缘以及气体浸渍套管应充以供方规定种类的绝缘气体并升高到 在参考温度为20℃时的最低压力。如果在试验开始时温度不是20℃，该压力应相应地调整。 3.19、3.20和3.21定义的部分或全浸人式套管通常应浸入到浸人介质中，浸人介质应尽可能与正 常运行时所采用的浸入介质一致，经供需双方协议也可以采用其他介质。如果套管直接安装在GIS与 变压器之间，在逐个绝缘试验时，考到GIS和变压器套管耐受要求（见表4)的差异，允许提高外壳内 气体的压力。 对于变压器套管，应特别注意油面下套管带电部分对油箱的净距离，以满足9.4的要求而不发生任

湿试验适用于3.17、3.18和3.20定义且其U.<252kV的所有户外套管。

8.2.2试验方法和要求

表4中规定了试验电压值。试验持续时间60S，与试验频率无关。Um≥1100kV的变压器套管， 试验持续时间300S。

试验时如没有出现闪络或击穿则认为套管通过了试验。套管如发生击穿，则认为没有通过本试验。 对于电容式套管，如果试验后测得的电容量比先前测得的电容高出大约一层电容引起的总电容变化量， 则认为其发生了击穿。如果出现闪络，则试验应仅重复一次，如在重复试验时未出现闪络或击穿，则认 为该套管通过了本试验。

8.3长时间工频耐受电压试验（ACLD）

试验适用于U.≥72.5kV的所有变压器套管SL 586-2012 地下水数据库表结构及标识符，