交流电力系统阻波器国标标准

交流电力系统阻波器国标标准

  本标准是GB7330-87的修订版。修订时非等效采用国际标准IEC353：1989《交流电

  力系统阻波器》。在编排上，除将IEC353第二章“目的”的内容与第一章合并，并将“前

  言”中的引用标准内容列入第二章“引用标准”以外，其他均与IEC535相同。在技术内容上，

  修订时也采用IEC535的规定，但又结合我国真实的情况，对其中系统电压分级和保护元件等方

  与GB7330-87相比，主要斧异体现在以下方面：标准名称中，《交流电力系统线路阻

  波器》改为《交流电力系统阻波器》；设备名称“线路阻波器”简化为“阻波器”；提高了温

  升限值；降低了绝缘水平；规定了金属氧化物避雷器在阻波器过电压保护中应用，并在绝缘配

  合中引入“波前冲击放电电压”和“徒波冲击电流残压”的概念；此外，增加了无线电电压限

  根据最新版本国际标准IEC80和国家标准GBU021《交流电力系统线路阻波器》的规

  定，本标准将参考温度为220°C的绝缘耐热等级改称为“220”级，而IEC353和GB7330-

  IEC535表1中称H级绝缘参考温度为185°C,表5中称其参考温度为185°C。本标准

  根据IEC85和GBU021《电气绝缘耐热性平定和分级》的规定，统一取180°C。

  本标准由北京电力设备总厂负责起草，电力部电力自动化研究院、电力部西北电力设计

  40kHz^500kHz范围内的载波信号在电力系统各种条件下发生过度损耗，并使的来自邻近电

  本标准不适用于其他目的连接在高压输电线上的电感器以及用于交直流换流站的阻波器。

  交直流换流站阻波器所在电力系统条件未在本标准中规定，有关联的资料见附录B（提示的附录）。

  下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，

  所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的

  GB5273-85变压器、高压电器和套管的接线交流系统用于碳化硅阀式避雷器

  标准条件应为户外运行。阻波器在日照、雨、雾、霜、雪及结冰等情况下应能实现所要求

  的功能。盐雾、工业污秽等恶劣的大气条件应在制造厂与用户间的具体协议中规定。

  除非与制造厂有特殊协议并采取保证其适用性的措施，阻波器不应在海拔1000m以上地

  除非与制造厂有特殊协议并采取保证其适用性的措施，阻波器工作环境的空气温度不应超

  阻波器一般由电感形式的主线圈、调谐装置以及保护元件组成，串接在高压输电线中载波

  信号连接点与相邻的电力系统元件（如母线、变压器等）之间。跨接于主线圈的调谐装置，经

  适当调谐，可使阻波器在一个、多个载波频率点或边疆的载波频带内呈现较高的阻抗，而工频

  与真实电感一起使主线圈在自谐振频率点谐振的电容C。。固有电容的数值 决定于主线

  与主线圈并联，由电容器、电感器、电阻器组成的部件。这些元件由阻波 器的载频:性

  跨接于主线圈和调谐装置的元件，使阻波器不会因暂态过电压损坏。调谐 装置中的个别

  电力系统的元件如变压器、母线、线路等相当于在阻波器以外接在线路和大 地之间的一

  个阻抗。该阻抗与阻波器的阻抗相串联，形成载波通道的分路。该分 路所引起的信号功率的损

  由于阻波器阻塞能力有限而引起的载波信号的损耗化。取一与输电线特性阻 抗相等的阻

  抗，在与阻波器并联和不并联两种情况下，该阻抗两端信号电压的比 值定义为分流损耗，以

  在阻塞阻抗中的电抗分量被完全抵消的条件下，由于阻塞阻抗中电阻分量有 限而引起的载

  载波频带flR 或△*!；,在此频带内，阻塞阻抗的模值不低于定值，或分流损 耗A,不超过

  在此频带内，阻塞电阻不低于规定值，或以阻塞电 阻为基准的分流损耗不超过规定值（见图

  在一定时间内通过主线圈而不可能会引起热损坏或机械损坏的短路电流稳态分 量有效值5,短时

  电流第一个半波的非对称峰值应取为该有效值的2. 25 倍。 5. 5. 3 紧急过载电流 emergency

  在一定时间内主线圈可承受而不引起永久性损坏且不至于显著缩短使用 寿命的电流。

  如对互换性有要求，主线kH”的品质因数应不小于30。主线圈的实 际结构会影响

  调谐装置应设计得在通过额定持续电流、额定短时电流或紧急过载电流时， 主线圈的温升

  及磁场不可能会引起阻塞性能的显著变化，也不可能会引起任何损坏。调谐 装置的布置应考虑到便于更换。

  碳化硅阀式避雷器也可采用。避雷器的设计及安装应保证在主线圈通过额 定持续电流、额定短时

  电流通过阻波器时，在阻波器两端间感应的工频电压不应 使它动作或放电，而且在它动作于某种

  冲击过电压后，相继而来的短时电流感应 的工频电压不应使它维持放电或动作状态。

  避雷器标称放电电流不应小于安装在阻波器后面的站用避雷器的数值，且不 允许低于

  避雷器杂散电容的分散性与不稳定性不应构成对阻波器阻塞特性的不良影 响。应保证阻波

  器在承载上述各种电流时，阻塞特性频响曲线不会因避雷器杂散 电容的变化（受温升的影响）而

  阻塞阻抗和分流损耗的要求由制造厂和用户协商确定。为了明确频带的概 念，建议以2.

  6dB作为分流损耗和以阻塞电阻为基础的分流损耗的最大值，相当 于阻塞电阻为输电线 倍。一种典型情况是，单导线,与它相连的阻波器的阻塞电阻

  当海拔高度不超过1000m,环境空气温度在4. 3 规定的范围以内时，在通过 额定持续电流

  热点的温升应直接测定，平均温升按19. 1 规定的电阻法测算得出。由于阻 波器在工作寿

  命期内一般不是满载运行，表1 给出的最高温升高于GBU021 规定 的数值。

  —10°C （如果超过的温度不大于5°C 但小于或等于10°C）； 对空气温度超过4. 3 规

  当阻波器需要在海拔1000m以上地区运行，而试验在低海拔地区进行时，海 拔1000m

  阻波器的某些部件，根据其位置在大多数情况下要或具有单独的要求。金属部件 或绕组，温升

  不应超过相邻绝缘材料的使用上限。对于端子尺寸，在参照 GB 5273 时应注意，主线圈磁场产

  阻波器承受额定短时电流的非对称峰值S 后，短时电流所产生电动力不应 使用权阻波器出

  现机械结构和电气特性的改变。此性能按19. 4 规定的试验进 行验证。

  阻波器应能承受时间Is、有效值5 额定短时电流的热作用。按19. 4 的规 定的试验进行验

  阻波器两端间的绝缘水平由保护元件的额定电压决定。主线圈及调谐装置的 绝缘应根据以

  b） 保护元件的波前冲击放电电压、陡波冲击电流残压或标称放电电流残压中 取较高

  阻波器系统电压绝缘通常由悬式或支柱式绝缘子承担。阻波器的系统电压绝 缘水平应与连

  如果需要阻波器在海拔1000m到3000m的地区使用，但在海拔1000m以下试 验，空

  气绝缘（产品中由空气距离形成的绝缘）的试验电压应按GB311. 1 规定的 海拔校正系数予以修

  阻波器上的电晕会产生无线电干扰电压，建议电晕起始电压至少比阻波器所 连接的电网的

  最高相电压高15%。表2 给出了各级电力系统最高电压Um、无线电 干扰试验电压最高无线电

  注：如阻波器运行在高海拔地区但在低海拔地区试验，试验电压按GB311. 1 规定的空气绝缘海

  由于工频电流的流过和涡流的存在，阻波器会产生功率损耗。损耗的大小与 阻波器的设计和

  主线圈使用的材料有关。若用户要求确定损耗，制造厂应按协 议供损耗值。应注意，工频损耗

  的降低会影响阻波器的载波频率性能。 由于阻波器在设计和结构上差异很大，为便于比较，建议

  将损耗修正到温度为 75°C 时的数值。附录A (提示的附录)中A3 提出了按温度修正损耗的方法。

  阻波器悬挂系统的抗拉强度，至少应达到：阻波器质量(kg)的2 倍，乘以 9. 81 换算为N,

  端子的位置和形式由制造厂和用户协商。应注意GB5237 对端子尺寸的详细 规定。

  主线圈、调谐装置、保护元件应配有铭牌、固定在明显易见的部位。铭牌应 采用耐用气候影

  制造厂可在0°C~+40°C 之间的任一环境和温度的室内或室外做试验。除非另 有说明，阻

  波器在试验时的安装的地方应与运作情况相似。试验时应记录环境和温度。 如制造厂和用户达成特殊

  协议，可将部分或全部型式试验作为抽样试验重复进 行。保护元件的试验应根据其结构型式按相

  为简便起见，对下述一些试验项目推荐了具体的试验方法。其他方法，只要 充分证实其准

  确性和适用性，包括使用直读式仪表以省略或减少计算的方法在 内，也可使用。进行载波频率性

  能测试时，信号源应为低内阻的振荡器，测试环 路尽可能地小，以排除其阻抗的影响。如果可能，

  应扣除试验引线的影响。此外， 被测设备与周围金属物或金属材料之间至少应隔开一个直径的距

  本试验得目的是试验阻波器在额定持续电流下的热性能。阻波器主线圈的温 升（由电阻法

  试验应以额定工频的额定持续电流■进行。如果由于某些原因不能采用额 定值，可用小于9

  0%额定值的电流L 做试验，并按下式换算出对应于额定持续 电流IN 的温升9 Ro

  试验应连续进行，至产品任何部位的温度在两个相邻的每小时读数之斧不大 于2%时为止。

  由于主线圈的电阻按导体材料的温度系数a 随温度的变化而变化，额定持续 电流所引起的

  温升能够最终靠测量试验开始前的电阻及试验结束时的电阻计算确 定。如果无法直接测量试验电路

  开断瞬间的电阻，建议在试验完毕后，以不过 3min 的时间为测量间隔时间测出不同时刻的四个

  以上的电阻值，并对应时间坐 标绘成曲线）,将曲线外推得试验刚结束时的电阻值。曲线

  图 3 温升试验结束时确定主线 阻波器主线圈常用导体材料的 a 和 T 值

  主线圈在试验完毕时的温度系数9 2 可通过在该温度测定的电阻R2 以及在另 一温度9 1 测定的

  0 1 与0 2 以摄氏度为单位。最终温度0 2 与环境之间的差即为平均温升。环 境温度测量

  热点温升是按图4 所示布设若干测量点（最少5 点）获得的最高温度读数与 试验完毕时环

  境温度之间的差。如果主线圈的轴线为竖直的，热点通常位于线圈 的顶部。可用热电偶、温度计、

  热敏纸或其他适合的器件测量温升，测量器件应 埋于线圈内部，贴于导线表面。用热电偶测量可

  此项试验应按GBU604 规定进行。测量设备应是已经普遍认可、可在市场上 购得的，其性

  试验时用另一只保护元件代替与主线圈配套使用的保护元件，该保护元件的 冲击放电电压

  比被代替的保护元件至少高30%,型式和结构相同，连接的方法不 变。放电电压的上限应为高一

  加于阻波器端子的试验电压应具有不低于200kV/us 的波前陡度以及能使 保护元江在波前

  放电的幅值。推荐的试验电路如图6 所示，但应连接保护元件， 不装截断间隙。