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TBT3251-2010 轨道交通 绝缘配合(第1-2部分)

4. 1.2.1 概别

应考虑以下内容： 系统中可能出现的电压； 设备产生的电压（该电压可能反过来影响系统中其他设备）； 设备预期的可用性等级； 一人身和财产安全，使由于电压应力而出现非预期事故的可能性不会导致无法接受的危害 风险； 控制和保护系统功能的安全； 在轨旁电缆中产生的感应电压； 一绝缘表面的形状； 一爬电距离的朝向和位置： 必要时考虑海拔。

QCR 9223-2015 铁路混凝土拌和站机械配置技术规程4.1.2.2关于持续交流或直流电压的绝终配合

持续电压的绝缘配合主要基于：

额定电压； 额定绝缘电压； 一工作电压。

4. 1. 2. 3 关于时过电压的绝缘配合

瞬时过电压的绝缘配合主要依据两种控制类型的受控过电压的条件： 内在控制：要求电气系统的特性能将预期瞬时过电压限制在规定水平的条件； 保护控制：要求电气系统通过特定的过电压仰制措施能将预期瞬时过电压限制在规定水平的 条件。 注1：大型和复杂系统（如架空线）中的过电压由于受多种因素和多变因素的影响，只能通过统计方法来评定，尤其 对于大气过电压更是如此，这种方法适用于不管是通过内在控制或保护控制获得的受控条件。 注2：建议采用概率分析法来评定是否存在内在控制或是否需要保护控制。 注3：特定的过电压抑制措施可以是具有储能或耗能效果的器件，在规定的条件下能够无害的消耗掉预期位置上的 过电压能量。 内在控制示例：通过沿绝缘体表面的闪络或架空线的火花放电间隙所实现的控制。 保护控制示例：在没有操作过电压源干扰机车电路的情况下，利用该电路末端滤波器所实现的 制。 表A管一刻所示为绝缘配合彩用的端定冲击电压代选值

4.1.2.4关于再现峰值电压的绝缘配合

应考虑固体绝缘内部或沿绝缘表面可能发生的局部放电的程度。

在污染等级分类中应考虑绝缘的微观环境条件。 微观环境条件主要取决于设备所处的宏观环境条件，在许多情况下微观环境和宏观环境是相同 的，但微观环境可能比宏观环境好或差，如外壳、加热、通风或灰尘会影响微观环境。 注：就污染而宫，符合GB4208规定等级的外壳已提供防护，不再需要改善微观环境。

确认电位悬浮部分的工作电压时，需考患最恶劣的情况，通常认为其接地或与其他部分相连。 建议高压系统中避免出现电位悬浮部分。 第4.2条中的电压指特定应用时规定的需求电压，与制造商对产品规定的额定电压不同。 电路中的每个部分都定义了额定电压

4. 2. 2 额定绝缘电压

一个部分的额定绝缘电压不应低于该部分的最高工作电压或其邻近部分产生的最高工作 玉。 对作用时间小于5min的电压应力（如IEC60850对U.的定义）应逐个加以考虑，尤其应注意电 应力作用的时间间隔。

4.2.3额定冲击电压

4. 2. 3. 1概

一个部分的额定冲击电压最小值由方法1或方法2确定。 在内在控制中宜采用方法1。 在保护控制中可采用方法1或方法2。

4. 2.3.2 方法 1

方法1基于额定绝缘电压和过电压类别

4.2.3.3 方法2

方法2中一个部分的额定冲击电压不应低于该部分的工作峰值电压或其邻近部分产生的工作峰 值电压。

4. 2.3.4意外情况

4.3承受电压应力的时间

就爬电距离而言，电压应力作用的时间会影响于燥时发生表面闪络的数目，干燥时发生表面闪络 事故会引起表面放电，其能量足以引起电痕化，这类事故足够多时会在以下条件下产生电痕化： 一预期持续使用且内部产生的热量不足以使其绝缘表面干燥的设备内； 一直接由低压电网供电的开关输人侧的设备内及该开关的进线端和负载端（输人和输出）之间 一长期承受凝露和频繁通断操作的设备内。 对长时间承受持续电压应力的绝缘，按表A.5、表A.6、表A.7确定其爬电距离

绝缘材料分解； 由于放电作用导致的绝缘材料损蚀（电腐蚀）； 一固体绝缘材料表面由于电气应力和表面电解质污染的综合作用，而逐渐形成导电通道（电痕化）。 注1：以下情况会出现电痕化或腐蚀： 一承载表面泄漏电流的液膜破裂时； 一施加的电压足以击穿液膜破裂时形成的微小间隙； 一表面泄漏电流超过了极限值，提供了足够的能量，在热作用下将液膜附近的绝缘材料局部分解。 注2：绝缘的恶化随着流过电流的时间增大而加剧。

到开无直按天系，然而经验 交高性能的绝缘材料的排列也与相比电痕化指数 CTI)相应等级的排列大致相同，所以本部分使用CTI值对绝缘材料进行分类。 4.5.2.3根据IEC60112定义的CTI值或IEC60587试验确定的级别绝缘材料分为四组，

600 ≤CTI.. ·或1A4.5级 400≤.CTI<600....... ....或1A3.5级 175≤CTI<40.....或1A25级

材料组别耳b 100≤CTI<175.** ·或1A0级 以上CTI值是按IEC60112采用方法A在规定样品上通过试验获得的数值。 注1：也可采用耐电痕化指数（PTI)来确定材料的电痕化特性，该材料可属于上述四组材料的某一组，前提是按IE 60112采用方法A得到的PTI值应大于或等于规定材料组的下限值。 注2：CTI值和级别之间的等效性还没有得到验证，

5电气间隙的要求和尺寸确定规则

考虑在设备全寿命周期内所有影响绝缘破坏的因素，电气间隙的尺寸应以能承受5.2提到的电压 来确定。 电气间隙的正确测量方法见第7竞要求

功能绝缘的最小电气间隙基于额定冲击电压，其值见表A.3。 可采用更小的值，尤其是在均匀电场下，但减小后的电气间隙应能承受规定的额定冲击电压Ui。 应通过试验来验证电气间隙是否符合要求，试验电压等于表A.8中的U,或U.或Ue，隔离距离为表 A.3规定的最小电气间隙。

5.2.2基本绝缘和附加绝综

基本绝缘和附加绝缘的最小电气间隙基于额定冲击电压，其值见表A.3。 不允许采用更小的值，

5. 2. 3加强绝线

确定加强绝缘的尺寸时，可采用5.2.2并作以下修改：其额定冲击电压为基本绝缘额定冲击电压 的160%。 不允许采用更小的值

根据IEC62236要求进行的EMC试验所确定的U%值 此外，考以下情况时可能需要更大的电气电隙： 大气条件、特殊的污染风险、高湿度； 电离环境； 安装条件； 一连接； 一人身安全； 生产或维修中的变更； 使用过程中的老化； 一失效情况或其他意外情况； 一运动条件，机电应力； 如果必要，应考虑海拔； 细菌、生物和化学物质； 毛刺（金属表面出的发状金属物体）； 其他。

根据IEC62236要求进行的EMC试验所确定的U%值可能更高。 此外，考虑以下情况时可能需要更大的电气电隙： 大气条件、特殊的污染风险、高湿度； 一电离环境； 一安装条件； 一连接； 一人身安全； 一生产或维修中的变更； 一使用过程中的老化； 一失效情况或其他意外情况； 一运动条件，机电应力； 一如果必要，应考虑海拔： 细菌、生物和化学物质； 一毛刺（金属表面出的发状金属物体）； 一其他。 爬电距离的尺寸确定规则 6.1概 述 考虑在设备全寿命周期内所有影响长期绝缘的因素，爬电距离应以能承受6.2提到的电压来确 定，可能影响绝缘的因素见第4章。 机车车辆电流在轨旁电缆中产生的感应电压也属于影响因素。 爬电距离的正确测量方法见第7章要求。

6爬电距离的尺寸确定规则

6. 2. 2加强绝线

定加强绝缘的最小爬电距离时，取基本绝缘最小爬

本章是对第5章、第6章要求的验证。 设备的型式试验和例行试验见附录B

本章是对第5章、第6章要求的验证。 设备的型式试验和例行试验见附录B

如有要求，应根据7.2在有代表性的部位测量电气间隙和爬电距离。 如果功能绝缘实际的电气间隙小于第5章规定的值，或无法测量，应在相关电气部件干净的有代 表性的部位上进行介电试验，介电试验按7.3、7.4或7.5进行。 介电试验应按表A.8中的值进行，该电压值基于表A.3要求的距离。 首选的介电试验为7.3所述的冲击电压试验。 电气间隙也可通过7.4所述的工频电压试验或7.5所述的直流电压试验来验证。 当电气间隙之间跨接有电容时应优选直流电压试验。 注1：由于施加的交流或直流电压持续时间远远超过冲击电压持续的时间，固体绝缘承受了更高的电压应力，因此 绝缘可能受到试验的破坏，当产品标准需要高的交流或直流电压试验时应考这点。 注2：对于设置有浪涌抑制器的设备，对有浪涌抑制器电路进行耐受电压试验时，必要时宜将浪涌抑制器与电路分 开，如果不能分开，应由供应方和采购方商定试验方法。 试验电压应仅被施加在需要验证电气间隙的那部分上。 只有那些具有相同电压和污染要求的部分才可与试验电压源相连。 爬电距离只能通过测量来验证，

7.2爬电距离和电气间隧的测量

第5章、第6章分别定义了电气间隙和爬电距离。 爬电距离和电气间隙的测量方法见附录C。

不应比第5章、第6章规定的值小。

不应比第5章、第6章规定的值小。

不应比第5章、第6章规定的值小

通过冲击电压试验验证电

式验电压等于表A.8中的U；，按第5章确定的电气间隙来选择。 .本部分没有考虑自食式绝缘和非自愈式绝缘的区别，它们之间的区别在产品（绝缘 准中另有说明

7.3.2试验验收准则

如果试验电压没有突降，则试验通过

按IEC60060—1进行该项试验。 试验电压等于表A.8中的U.，按第5章确定的电气间隙来选择。 试验电压的频率为（50±5)Hz或（60±6)Hz。 试验电压值应在5s内达到，并保持58。

7. 4. 2试验验收准则

如果试验电压没有突降，则试验通过。

试验电压等于表A.8中的Uae，按第5章确定的电气间隙来选择。 试验电压值应在5's内达到，并保持5s。 纹波因数应不超过三相桥的规定值（4.2%）

7.5.2试验验收准则

如果试验电压没有突降，则试验通过。

8轨道交通中的特殊要求

众所周知，如果设备应用于受限制的领域，由于技术或经济原因，要求可能会更加特殊，有些甚至 出第4~7章规定的通用要求。

8.2信号设备的特殊要求

8.2. 1过电压类别

8.2.2额定冲击电压

8. 2. 2. 1概

来确定电气间隙。 注：由于失效的远程设备更难以被发现，考虑可 ，8.2.2.2的值要大于8.2.2.3的值

8.2.2.2户外设备

安装在轨旁地下或近地处没有额外过电压保护的设备，按Un;=3100V确定电路基本绝缘的电气 间隙。

8.2.2.3户内设备

与户外电路没有电气隔离且不带额外过电压保护的设备，按U=2200.V确定电路基本绝 气间隙

B8.2. 3感应电压

牵引电流或接触网短路会在轨劳电缆中产生影响绝缘的感应电压，因此在确定电气间隙和爬电距 离时应考虑这些因素，铁路运营商或电网运营商应规定系统预计出现的最高电压、频率、持续时间和电 压波形。 对于与户外电路有电气隔离的电路，以及安装在电气化轨道旁由交流系统供电的电路，在确定绝 缘尺寸时，除非另有规定，应考虑带电部分与地之间存在250V的持续电压，此感应电压的频率与交流 供电系统相同。

在安装手册中，生产商应说明设备接口的以下运行条件： 额定电压或额定电压范围； 额定冲击电压或过电压类别； 承受因牵引电流产生的感应电压的能力。

B.3机车车辆的特殊要

8.3. 1按方法1确定 Um

8. 3. 2爬电距离

机车车辆设备只考虑PD1~PD4。 Um大于1000V时，如果采用润滑或清洁绝缘表面的减污措施，最小爬电距离 为20mm/kV。

除非在相应的产品标准中另有规定，应符合本部分的要求。 考虑到大面积导电的水平面会产生污染堆积的特殊情况，可增加爬电距离

8.4地面装置的特殊要

8.4. 1.3 架空线

架空线可看做内在控制的一种情况，额定绝缘等级根据统计和风险确定。 因此，额定冲击电压应在表A.2中给出的优选值中选取，而不管与该表中给出的绝缘电压和过电 玉等级是否一致。 表A.3基于电极最恶劣的介电条件，由于架空线具有不同的使用条件，其结果是根据额定冲击电 玉U大于95kV，现有标准或规定（如EN50119）给出的不同电气间隙都是允许的。

8.4.2户外绝缘子的肥电距离

顾定绝缘电压的关系如下所示： 正常使用条件：24mm/kV~33mm/kV； 不利的使用条件：36mm/kV~40mm/kV； 一极端不利的使用条件：>48mm/kV。 注1：正常使用条件指具有低工业污染、低人口密度、没有热力发动机的环境。 注2：不利的使用条件指具有高工业污染和工业废气、高人口密度、混合的铁路运行、公路交通和多雾的环境。 注3：极端不利使用条件指具有大型电厂、化工厂、冶炼厂和沿海多募的环境。 注4：在供应方与采购方达成协议或产品标准有规定的情况下，可适当减小电气间隐和肥电距离。

‘只适用于机车车辆。 只适用于地面装置。 对于开关设备等特殊应用（见F.2.9)或采购商在合同前已有规定，应采用更高的值。 见IEC60850：2007中表1关于标称电压25kV的脚注i。

表A.3基于额定冲击电压的空气中最小电气间照

注1：允许在本表的相邻数值间线性插值。

表A.7额定绝缘电压U较高时的量小爬电距

注1：对于机车车辆，见8.3.2和8.3.3。 注2：最小爬电距离应不小于表A.3中规定的最小电气间隙。 注3：4.3和6.2.1引用了本表。

表A.8海拨为2000m时用于验证空气中电气间隙的试验电压 （不适用于例行介电试验）

注1：U,为1.2/50冲击试验电压的峰值； U.。为工频试验电压的有效值； U为直流试验电压值。 注2：允许在本表的相邻数值间线性插值（试验电压对数值作为电气间隙对数值的函数线性插值）。 注3：5.2.1、7.1、7.3.1、7.4.1、7.5.1引用了本表。

2/50冲击试 电压的峰值； U为工频试验电压的有效值； U为直流试验电压值。 注2：允许在本表的相邻数值间线性插值（试验电压对数值作为电气间隙对数值的函数线性插值）。 注35.2.1、7.1、7.3.1,7.4.1,7.5.1引用了本表

注：第1章及第7章引用了本附录

（规范性附录） 设备的型式及例行介电试验条款

除非在具他应用产品标准中 产品标准所要求的介电试验可与本部分第7章的要求不同，且不能替代。产品标准应考虑污染条 生，否则交流电压试验和直流电压试验应分别参考IEC60507和IEC61245进行

B.2.2冲击电压试验

冲击电压试验通常为型式试验。 试验电压应等于第4章规定的额定冲击电压U,且应是表A.3第1列的某个优选值

YD/T 3432-2018 通信用偏振保持光纤特性B. 2.3短时工频电压试验

B.2.4直流电压试验

直流电压试验是相对工频试 电压的峰值（考虑纹波）应等于相应交流电压的 值。 频/态盗试哈电压/.

表B.1设备的介电试验一基于额定冲击电压U（kV）的短时工频（交流）试验电压（kVrms）

注：7.2.1引用了本附录。 示例1~示例11说明了电气间隙与爬电距离的测量方法DL/T 5760-2018 电除尘器施工工艺导则，这些示例对间隙与槽之间或各种绝缘类 之间不做区分。 上述示例中的槽宽X是污染等级的函数,见表 C. 1。

表 C. 1槽的最小尺寸

间隙小于3mm，最小槽宽可减小至电气间隙的1