ГОСТ Р 56735-2015
(IEC/TS 60815-1:2008)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ИЗОЛЯТОРЫ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ РАБОТЫ В ЗАГРЯЗНЕННЫХ УСЛОВИЯХ
ВЫБОР И ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ
Часть 1
Определения, информация и общие принципы
Selection and dimensioning of high-voltage insulators intended for use in polluted conditions. Part 1. Definitions, information and general principles
ОКС 29.080.10
ОКП 34 9410
Дата введения 2016-08-01
Предисловие
1 ПОДГОТОВЛЕН Обществом с ограниченной ответственностью "Ц СВЭП" (ООО "Ц СВЭП") и Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский электротехнический институт имени В.И.Ленина" (ФГУП ВЭИ) на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии международного документа, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 016 "Электроэнергетика"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 ноября 2015 г. N 1902-ст
4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному документу IEC/TS 60815-1:2008* "Изоляторы высокого напряжения для работы в загрязненных условиях. Выбор и определение размеров. Часть 1. Определения, информация и общие принципы" (IEC/TS 60815-1:2008 "Selection and dimensioning of high-voltage insulators intended for use in polluted conditions - Part 1: Definitions, information and general principles", MOD) путем изменения содержания отдельных структурных элементов, которые выделены вертикальной линией, расположенной на полях напротив соответствующего текста, а также путем изменения отдельных фраз (слов, значений показателей, ссылок), которые выделены в тексте курсивом**. Оригинальный текст структурных элементов примененного международного стандарта и объяснения причин внесения технических отклонений приведены в дополнительном приложении ДА.
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей.
** В бумажном оригинале обозначения и номера стандартов и нормативных документов в разделах "Предисловие", 6 "Системные требования", "Библиография" и приложении ДБ приводятся обычным шрифтом, отмеченные в разделе "Предисловие" знаком "**" и остальные по тексту документа выделены курсивом. - Примечания изготовителя базы данных.
Международный стандарт разработан Техническим комитетом по стандартизации ТС 36 "Изоляторы" Международной электротехнической комиссии (IEC).
Сведения о соответствии ссылочных национальных и межгосударственных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном документе, приведены в дополнительном приложении ДБ
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012** (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает определения, информацию и основные принципы, применяемые при выборе, а также определении основных размеров изоляторов, предназначенных для использования в системах высокого напряжения в условиях загрязнения, в том числе нормирование удельной длины пути утечки, рассчитанной по фазному напряжению электроустановки, рекомендации по профилям (конфигурации) изоляторов различного исполнения с учетом их диаметра вылета ребер и расстояний между ребрами, применения специальных разнонаправленных сборников загрязнения. Настоящий стандарт в большинстве случаев применим ко всем типам внешней изоляции, включая изоляцию, составляющую часть другого аппарата. В дальнейшем, термин "изолятор" используется по отношению к любому типу изолятора. Настоящий стандарт основан на документах [1], [2], [3] и является удобной формой для желающих более глубоко изучить характеристики изоляторов в условиях загрязнения. Основные правила и принципы выбора и определения основных размеров изоляторов, предназначенных для использования в системах высокого напряжения в условиях загрязнения, рекомендованы документами [9], [10], [11], [12], а нормирование удельной длины пути утечки, рассчитанной по фазному напряжению электроустановки, рекомендации по профилям (конфигурации) изоляторов различного исполнения с учетом их диаметра вылета ребер и расстояний между ребрами, применения специальных разнонаправленных сборников загрязнения настоящим стандартом. Настоящий стандарт не рассматривают влияния снега, льда или высоты над уровнем моря на загрязнение изоляторов. Несмотря на то, что эта тема указана в документах [1], [4], имеющиеся знания крайне ограничены и практические результаты слишком противоречивы. Целью настоящего стандарта является: - понять и установить параметры системы, применение, оборудование и влияние эксплуатационных загрязнений на поведение изоляторов; - понять и выбрать соответствующий подход к проектированию конструкции изолятора, основанный на доступных данных, с учетом времени и ресурсов; - охарактеризовать тип загрязнения в эксплуатации и определить степень загрязнения (СЗЭ); - определить базисную нормированную удельную длину пути утечки (БНДПУ) в зависимости от СЗЭ; - определить поправки к БНДПУ с учетом специфических свойств (в особенности профиля ребра изолятора) изолятора, предполагаемого для использования его в эксплуатации для данного типа системы; - определить относительные преимущества и недостатки возможных решений; - учесть возможность принятия "гибридных" решений или профилактических измерений; - если требуется определить соответствующие методы испытания и параметры, чтобы проверить характеристики выбранных изоляторов. Примечание - См. приложение ДА. |
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты*:
_______________
* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.
ГОСТ 721-77 Системы электроснабжения, сети, источники, преобразователи, приемники электроэнергии. Номинальные напряжения свыше 1000 В
ГОСТ 10390-86 Электрооборудование на напряжение свыше 3 кВ. Методы испытаний внешней изоляции в загрязненном состоянии
ГОСТ 27744-88 Изоляторы, термины и определения
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины, определения и сокращения
3.1 Термины и определения
В настоящем разделе использованы термины по ГОСТ 27744, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1.1 стандартный тарельчатый изолятор: Изоляторы U120B или U160B тарельчатого типа (согласно ГОСТ 27661-88) обычно используются в гирлянде от 7 до 9 элементов для измерения степени загрязнения в районе эксплуатации.
3.1.2 стандартный длинностержневой изолятор: L100 длинностержневой изолятор с простыми ребрами, имеющими ровную поверхность сверху и снизу, с максимальным углом наклона ребра в диапазоне от 14° до 24° и минимальным углом наклона ребра в диапазоне от 8° до 16°, и имеющий не менее 14 ребер, используемый для измерения эксплуатационной степени загрязнения.
3.1.3 тело изолятора: Центральная часть изолятора, от которой отходят ребра.
Примечание - Известно также как ствол или место наименьшего диаметра изолятора.
3.1.4 ребра: Ответвления от тела изолятора, используемые с целью увеличения длины пути утечки.
Примечание - Несколько типичных профилей ребер показаны в разделе 9.
3.1.5 длина пути утечки: Кратчайшее расстояние или сумма расстояний вдоль поверхности изоляционной части изолятора между элементами, к которым, при нормальной работе, приложено рабочее напряжение.
Примечание 1 - Поверхность цемента иди другого неизоляционного заделочного материала не рассматривается как образующая часть длины пути утечки.
Примечание 2 - Если на изолирующие части изолятора наложено высокоомное покрытие, а именно: полупроводниковое глазурное, то эти части рассматриваются в качестве эффективных изолирующих поверхностей и расстояние вдоль них включается в длину пути утечки.
3.1.6 нормированная удельная длина пути утечки НУДПУ: Длина пути утечки, деленная на действующее значение наибольшего рабочего фазного напряжения сети.
Примечание - Как правило, НУДПУ выражается в мм/кВ, и обычно принимается за минимальное значение.
3.1.7 параметры профиля изолятора: Набор геометрических параметров, оказывающих влияние на характеристики загрязненной изоляции.
3.1.8 плотность солевых отложений ПСО: Количество хлористого натрия (NaCI), искусственно нанесенного на поверхность изолятора (металлические части и компоновочные материалы не учитываются), деленное на площадь поверхности; обычно выражается в мг/см.
3.1.9 эквивалентная плотность солевых отложений ЭПСО: Количество хлористого натрия (NaCI), которое при растворении в деминерализованной воде дает такую же объемную проводимость, как и снятое с заданной поверхности изолятора естественное загрязнение, деленное на площадь поверхности; обычно выражается в мг/см.
3.1.10 плотность нерастворимых отложений ПНО: Количество нерастворимого осадка, снятого с определенной поверхности изолятора, деленное на величину этой поверхности; обычно выражается в мг/см.
3.1.11 эквивалентная соленость ЭС: Соленость среды при испытаниях в соленом тумане согласно ГОСТ 10390-86, которое дает одинаковое наибольшее значение тока утечки на таком же изоляторе и при таком же напряжении, как естественное загрязнение; обычно выражается в кг/м.
3.1.12 показатель растворимых пылевых отложений - растворимость ПРПО: Объемная проводимость загрязнений, обычно выраженная в мкСм/см, собранных устройством сбора пылевых отложений за заданный период времени, при растворении его в данном количестве деминерализованной воды.
3.1.13 показатель нерастворимых пылевых отложений - нерастворимость ПНПО: Масса нерастворимых загрязнений, накопившихся на эталонном образце за заданный период времени, обычно выражается в мг.
3.1.14 степень загрязнения на месте эксплуатации СЗЭ: Максимальная из величин ЭПСО/ПНО, ЭС или ПРПО/ПНПО, зафиксированная за заданный период времени.
3.1.15 класс загрязнений: Мера интенсивности загрязнений, от очень легкой до очень сильной, зависящая от СЗЭ.
3.2 Сокращения
В настоящем стандарте использованы следующие сокращения:
УИНПО - устройство для измерения направленных пылевых отложений;
ПРПО - показатель растворимых пылевых отложений - растворимость;
ПНПО - показатель нерастворимых пылевых отложений - нерастворимость;
С D
- сухие месяцы (для УИНПО);
ЭПСО - эквивалентная плотность солевых отложений;
T F
- дни с туманом (для УИНПО);
К F
- коэффициент формы;
НО - нерастворимые отложения;
ПНО - плотность нерастворимых отложений;
ПЗ - показатель загрязнения (для УИНПО);
ПСО - SDD плотность солевых отложений;
ЭС - соленость при испытаниях, эквивалентная солености на месте эксплуатации;
СЗЭ - степень загрязнения на месте эксплуатации;
КП - кратковременные перенапряжения;
НУДПУ - нормированная удельная длина пути утечки.
4 Предлагаемые подходы к выбору изоляторов и определению их размеров
4.1 Предварительные замечания
Для выбора подходящих изоляторов из каталогов с учетом системных требований и условий окружающей среды рекомендуются три подхода (см. ниже 1, 2 и 3 в таблице 1). Эти подходы также показаны на блок-схеме в приложении ДА.
В таблице 1 указаны необходимые исходные данные и решения для каждого подхода. Практическая применимость каждого подхода зависит от доступной информации, временных затрат и экономических условий, указанных в проекте. Степень вероятности того, что был выбран правильный тип и размеры изолятора зависит также от решений, принятых в процессе выбора. Предполагается, что если был выбран "короткий" путь, то в результате это приведет к созданию изоляции с большим запасом, по сравнению с теми случаями, когда можно допустить риск повреждения изоляции в эксплуатации.
В действительности характеристики загрязненной изоляции определяются сложными и динамическими взаимодействиями между окружающей средой и изолятором. В приложении В дается краткое описание механизма формирования разряда вдоль загрязненной поверхности изолятора.
4.2 Подход 1
В подходе 1 такое взаимодействие представлено для воздушных линий электропередачи или подстанций, и может быть также использовано для испытательных стендов.
4.3 Подход 2
В подходе 2 эти взаимодействия не могут быть в полной мере учтены при лабораторных испытаниях, например, при испытаниях, указанных в ГОСТ 10390-86.
4.4 Подход 3
В полной мере эти взаимодействия могут быть учтены при использовании подхода 3 путем введения поправочных коэффициентов. При выборе размеров изоляторов подход 3 является простым и дешевым, но может привести к недооценке степени загрязнения или к менее экономичному решению благодаря излишним размерам. Полные затраты, учитывающие все предъявляемые требования, следует оценивать с применением всех трех подходов. Если обстоятельства позволяют, следует использовать подходы 1 и 2.
В указанных трех подходах заложены следующие условия по временным затратам:
- Для накопления опыта эксплуатации (подход 1) необходим период успешной эксплуатации изоляторов в течение от пяти до десяти лет. Этот период может быть большим или меньшим в зависимости от частоты и интенсивности климатических воздействий и загрязнений.
