ICS19.020 K40 GB 中华人民共和国国家标准 GB/T16927.1一2011 代替GB/T16927.1-1997 高电压试验技术 第1部分：一般定义及试验要求 High-voltage test techniques-Part 1:General definitions and test requirements (IEC60060-1:2010,MOD) 2011-12-30发布 2012-05-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会 发布
GB/T16927.1-2011 目 次 前言… Ⅲ 1范围 ……1 2规范性引用文件 3术语和定义… …1 4一般要求…………………… 4 4.1对试验程序的一般要求… 4.2干试验时试品的布置…… …5 4.3干燥状态试验（干试验）时的大气条件修正 …5 4.4湿试验…… 11 4.5人工污秽试验… 12 5直流电压试验… 12 5.1直流试验电压的有关术语和定义……… …………………………… 12 5.2试验电压… 12 5.3试验程序………………… 13 6交流电压试验… 6.1交流电压试验的术语和定义… 14 6.2试验电压……………… 14 6.3试验程序… 16 7雷电冲击电压试验…… 1 7.1雷电冲击电压试验的术语和定义 17 7.2试验电压… 27 7.3试验程序… 29 8操作冲击电压试验… … 30 8.1操作冲击电压试验的有关术语和定义… 30 8.2试验电压………… …31 8.3试验程序………………………………………………… 33 9联合和合成电压试验… ……………33 9.1联合和合成电压试验的有关术语和定义…33 9.2联合试验电压… 9.3合成试验电压…… 36 9.4试验程序… 37 附录A(资料性附录)试验结果的统计评价… …38 A.1试验分类 38 A.2破坏性放电的统计特性 A.3试验结果的分析 39
GB/T16927.1-2011 A.4最大似然法的应用……42 附录B（规范性附录)叠加过冲或振荡的标准雷电冲击参数计算程序… 14 B.1程序依据………………………………………………11 D.2雷电冲击全波参数的计算程序…4！ B.3根据波形的手工计算程序… 45 B.4对波尾截断雷电冲击参数的计算程序…45 B.5计算示例 46 附录C(资料性附录)求取试验电压函数的数字滤波器的举例……52 C.1计算双指数函数拟合的导则………52 C.2求取试验电压函数的数字滤波器的举例…… 52 附录D(资料性附录)冲击电压函数评估冲击过冲背景介绍…54 D.1GB/T16927.1一1997版标准情况…54 D.2解决办法的研究和软件厂发情况……… 55 D.3过冲限值…56 D.4超出限值的冲击 …56 附录E(资料性附录)确定大气修正因数时逆程序巾的重复计算方法…7 E.】概述…57 E.2大气压力随海拔高度的变化… 67 E.3K,对Uo的敏感度… 58 E.4用重复计算程序进行计算 8 E.5小结……… 60 参考文献…61
GB/T16927.1一2011 前 言 GB/T16927《高电压试验技术》分为3个部分： 第1部分：一般定义及试验要求； 第2部分：测量系统； 一第3部分：现场试验的定义及要求。 本部分是GB/T16927的第1部分。 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本部分修改采用IEC60060-1:2010《高电压试验技术第1部分：一般定义及试验要求》。 本部分是对GB/T16927.】一1997《高电压试验技术第1部分：一般试验要求》的修订。 本部分与GB/T16927.1一1997相比，除编辑性修改外主要技术变化如下： 一增加了一般定义和术语； 删除了人工污秽试验的详细描述和原有附求B“人工污秽试验程序”； 一删除了所有用认可的测量装置校准未认可的测量装置条款； 删除了冲击电流试验的相关内容； —一删除了原有附录C“用棒棒间隙校核未认可的测量装置”； -增加了规范性附录B“叠加过冲或振荡的标准雷电冲击参数计算程序”； -增加了资料性附录C“求取试验电压函数的数字滤波器举例”； 增加了资料性附录D“冲击电压函数评估冲击过冲背景介绍”： 一增加了资料性附录E“确定大气修正因数时逆程序中的重复计算方法”； 对大气修正进行了修J(见4.3)； 重新定义雷电冲击波形过冲限值的规定和计算方法（见第7章）： -联合电压试验给出了具体规定（见第9章）。 本部分与IEC60060-1:2010的主要差异如下： 一按GB/T1.1一2009的规定，对标准的语言表述和格式作了修改； 删除了国际标准的前言，增加了本标准的前言； 计算特性参数g时，对“最小放电路径”增加说明“L可参考GB311.1的附录A”(见4.3.4.3)； -湿试验明确给出800kV及1100kV设备外绝缘湿试验程序提出仪器设备的推荐值（见4.4）； IEC60060-1频率范围为45Hz~65Hz,考虑到60Hz对我国电网不适用，故将频率范围定为 45Hz~55Hz,以便与GB311.1相一致（见6.2.1.1）； 雷电冲击波前振荡保留对波前振荡最大允许值的要求，IEC标准对此不做要求（见7.2.2）； 一增加了计算示例：1100kV断路器的实际试验时获得的示波图作为示例进行计算（见附录B)。 本部分与IEC60060-1:2010的上述主要差异涉及的条款已通过在其外侧页边空白位置的垂直单 线（「）进行了标示。 本部分代替GB/T16927.1-1997《高电压试验技术第1部分：一般试验要求》。 本部分由中国电器工业协会提出。 本部分由全国高电压试验技术和绝缘配合标准化技术委员会(SAC/TC163)归口。 本部分负责起草单位：西安高压电器研究院有限责任公司、国网电力科学研究院。 本部分参加起草单位：昆明电器科学研究院、河南平高电气股份有限公司、保定天威保变电气股份 有限公司、山东电力研究院、湖南省电力试研院、国家绝缘子避雷器质量监督检验中心、库柏耐吉（宁波）
GB/T16927.1-2011 电气有限公司、南方电网技术研究中心、江西省电力科学研究院、西安交通大学电气学院、沈阳变压器研 究所、湖北省电力试验研究院、深圳电气科学研究所。 本部分主要起草人：王建生、杨迎建、崔东、雷民、张小勇、万启发、李彦明、危鹏、李前。 本部分参加起草人：王亭、廖学理、周琼芳、阎关星、曾其武、李众祥、陈玉峰、蒋正龙、刘成学、吕金壮、 万军彪、李彦明、李世成、阮羚、邓永辉、肖敏英。 本部分所代替标准的历次版本发布情况为： —GB311.2-1983、GB311.3-1983、GB/T16927.1-1997
GB/T16927.1-2011 高电压试验技术 第1部分：一般定义及试验要求 1范围 GD/T1692?的本部分规定了所用的术语，对试验程序和试品的一般要求，试验电压和电流的产 生、试验程序、试验结果的处理方法和试验是否合格的判据。 本部分适用于最高电压Um为1kV以上设备的下列试验： a)直流电压绝缘试验： b)交流电压绝缘试验； c)冲击电压绝缘试验； d)以上电压的联合和合成试验。 注1：有关现场试验见GB/T16927.3。 注2：为获得可再现且有效的结果，可以要求采用替代试验程序。由有关技术委员会选择合适的试验程序。 注3：对Um大于800kV的设备，若要满足某些规定的程序，则有可能无法满足容差和不确定度。 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。 GB311.1绝缘配合第1部分：定义、原则和规则(IEC60071-1:2006,MOD) GB/T4585交流系统用高压绝缘子的人工污秽试验(IEC60507:1991,IDT) GB/T7354局部放电测量(IEC60270:2000,IDT) GB/T11022高压开关设备和控制设备标准的共同技术要求(IEC60694:1996,EQV) GB/T16896.1高电压冲击测量仪器和软件第1部分：对仪器的要求(IEC61083-1:2001, MOD) GB/T16896.2高电压冲击测量仪器和软件第2部分：软件的要求(IEC61083-2:1996,MOD) GB/T16927.2高电压试验技术第2部分：测量系统(IEC60060-2:1994,EQV) GB/T16927.3高电压试验技术第3部分：现场试验的定义及要求(IEC60060-3:2006,MOD) GB/T22707直流系统用高压绝缘子的人工污秽试验(IEC/TR61245:1993,MOD)· 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1放电特性 3.1.1 破坏性放电disruptive discharge 与电气作用下绝缘发生故障有关的现象。试验时绝缘完全被放电桥接，并使电极间的电压实际降 到零。适用于固体、液体和气体介质以及它们的复合介质中的破坏性放申。有时也称“电气击穿”。 1
GB/T16927.1-2011 注：也可能出现非自持破坏性放电，此时试品被火花放电或电弧短暂桥接。这种情况下，试品上的电压会短暂地降 到零或非常低的值。根据试验回路和试品的特性，可能出现绝缘强度的恢复，甚至允许试验电压达到更高的数 值。除非有关技术委员会另有规定，否则这种情况应视作破坏性放电。 3.1.2 火花放电sparkover 气体或液体媒介中发生的破坏性放电。 3.1.3 闪络flashover 气体或液体媒介中沿介质表面发生的破坏性放电。 3.1.4 击穿puncture 固体介质中发生的破坏性放电。 注：固体介质中发生破坏性放电会导致绝缘强度的水久丧失；而在液体或气体介质中绝缘只是暂时丧失强度。 3.1.5 试品的破坏性放电电压值disruptive discharge voltage value of a test object 本部分相关条款规定的各种试验中引起破坏件放电的试验电压值。 3.1.6 非破坏性放电non-disruptive discharge 发生在中间电极之间或导体之间的放电，此时试验电压并不跌落至零。除非有关技术委员会另有 规定，否则，这种现象不能视作破坏性放电。 有些非破坏性放电称为“局部放电”，参见GB/T7354。 3.2试验电压特性 3.2.1 试验电压的预期特性prospective characteristics of a test voltage 如果没有破坏性放电发生，应该能获得的特性。一且使用预期特性，必须加以注明。 3.2.2 试验电压的实际特性actual characteristics of a test voltage 试验电压的实际特性是指试验期间试品端子之间出现的特性。 3.2.3 试验电压值value of the test voltage 见本部分的相关条款。 3.2.4 试品的耐受电压withstand voltage of a test object 耐受试验中，表征试品绝缘性能的规定的预期电压值。 除非另有规定，耐受电压是指标准大气条件下的值（见4.3.1）。仅适用于外绝缘。 3.2.5 试品的确保破坏性放电电压assured disruptive discharge voltage of a test object 破坏性放电试验中，表征绝缘性能的规定的预期电压值。 3.3容差和不确定度 3.3.1 容差tolerance 测量值与规定值之间的允许差值。 2
GB/T16927.1-2011 注1：容差不同于测量不确定度 注2：试品试验通过（或失败）的结论是根据测量值确定的，并不考虑测量不确定度的影响。 3.3.2 测量不确定度uncertainty of a measurement 与测量结果有关的一个参数，它表征受到测量一定程度影响的数值的分散性。 在本部分中，所有不确定度规定为在95%置信水平下的值。 注1：不确定度是正的，给出时不带符号。 注2：不应与试验规定值或参数的容差相混淆。 3.4破坏性放电电压值的统计特性 破坏性放电电压是随机变化的，通常须进行大量的试验才能获得统计意义上的电压值。本标准中 给出的试验程序，一般是基于统计考虑而确定的。试验结果的统计评价信息见附录A。 3.4.1 试品的破坏性放电概率disruptive discharge probability of a test object 施加一次给定波形的具有确定的预期电压数值的电压后试品上引起破坏性放电的概率。参数力 可用百分数或适当的小数来表示。 3.4.2 试品的耐受概率withstand probability of a test object 9 施加一次给定波形的具有确定的预期电压数值的电压后试品上不引起破坏性放电的概率。如果破 坏性放电概率为p,则耐受概率q为(1一p)。 3.4.3 试品的p%破坏性放电电压p%disruptive discharge voltage of a test object U。 在试品上产生破坏性放电概率为%的预期电压值。 注1：数学上，p%破坏性放电电压是对应p分位点的击穿电压。 注2：Uo称为统计耐受电压：而U则称为统计确保破坏性放电电压。 3.4.4 试品的50%破坏性放电电压50%disruptive discharge of a test object U5o 50%破坏性放电电压是指在试品上产生破坏性放电的概率为50%的预期电压值。 3.4.5 试品的破坏性放电电压的算术平均值arithmetic mean value of the disruptive voltage of a test object U 由下式估算： U,=1U 式巾： U:—第1次破坏性放电电压的测量值； n—测量次数（放电次数）。 注：对干对称分布，U.=U50。 3
GB/T16927.1-2011 3.4.6 试品的破坏性放电电压的标准偏差standard deviation of the disruptive voltage of a test object 指破坏性放电电压分散性的大小。由下式计算： -2u- s= 式中： U:一第i次破坏性放电电压的测量值； U。一破坏性放电电压的算术平均值（大多数情况下J,=I)； n——测量次数（放电次数）。 注1：标准偏差、也可从50%和16%破坏性放电电压的差值米估算（或从84%和50%破环性放电电压的差值来估 算)。通常表示为标么值s·或50%破坏性放电电压的百分数。 注2：对于连续破坏性放电试验，标准偏差；可由上述公式求得；对多级法和升降法试验，它是分位差。两种算法是 一致的，因为在p=16%和p一84%之间，所有分布函数几乎是一致的。 3.5试品绝缘的分类 设备和高压结构的绝缘系统可分为自恢复绝缘和非自恢复绝缘，并可能包含外绝缘和/或内绝缘。 3.5.1 外绝缘external insulation 空气绝缘及设备固体绝缘的外露表面，它承受电压作用并直接受大气和其他外部条件的影响。 3.5.2 内绝缘internal insulation 不受外部条件如污秽、湿度和虫害等影响的设备内部绝缘的固体、液体或气体部件。 3.5.3 自恢复绝缘self-restoring insulation 施加试验电压引起破坏性放电后，能完全恢复其绝缘特性的绝缘。 3.5.4 非自恢复绝缘non-self-restoring insulation 施加试验电压引起破坏性放电后，丧失或不能完全恢复其绝缘特性的绝缘。 注：在高压设备中，自恢复绝缘和非自恢复绝缘总是组合在一起的，有些部件在电压的连续或反复作用下绝缘可能 出现劣化。有关技术委员会在规定所采用的试验程序时必须考虑这种情况下的绝缘特性。 4一般要求 4.1对试验程序的一般要求 特定试品的试验程序，例如试验电压、使用的极性、用两种极性试验时极性的顺序、加压次数和加压 时间间隔应在有关设备标准中规定。规定时需考虑以下因素： —试验结果的准确度； 被观测现象的随机性； 被测特性与极性的关系； 重复施加电压引起绝缘逐渐劣化的可能性。 试品应装上对绝缘有影响的所有部件，并按有关设备标准规定的方法进行处理。试验时，试品应尽 可能地适应试验区域环境大气条件（试品表面温度与周围环境温度），应当记录到达平衡的时间。 4
GB/T16927.1一2011 4.2干试验时试品的布置 试品的破坏性放电特性可能受到其总体布置的影响： —邻近效应（与其他带电或接地装置间的距离）； 离地面的高度，试品应模拟实际产品现场运行的高度； 高压引线的布置等。 总体布置应由有关技术委员会规定。 注1：试品与外部构件的净距离不小于试品最短放电距离的1.5倍时，这些邻近效应可以忽略。在湿试验和污秽试 验或试品上电乐分布以及带电电极和周围电场显然不受外部影响时，在保证对外部构件不发生放电的条件 下，可取较小距离。 注2：在交流或正极性操作冲击电压高于750kV(峰值)的情况下，当带电电极对邻近物体的距离不小于其对地距 离时，则邻近物体的影响可以忽略。图1给出了最高试验电压同实际允许距离的关系。更短的净距离可能在 个别的情况下适用。但是考虑到电压取决于最大场强，因此建议采用实验结果或进行电场计算。 6 女 2 10- 9 8 7 6 5 750 1000 1250 1500 1750 2000 每值/kV 图1交流或正极性操作冲击试验时最高试验电压与试品高压电极对接地体 或外部带电体间最小距离的关系 干试验时，试品应当干燥清洁并在试区大气条件下进行试验，除非有关技术委员会另有规定。电压 施加程序在本标准的相关条款中规定。 4.3干燥状态试验（干试验）时的大气条件修正 4.3.1标准参考大气条件 标准参考大气条件是： -温度t6=20℃； -绝对压力po=101.3kPa: 绝对湿度h。=11g/m3。 5
