軌道交通 絕緣配合 第1部分：基本要求 電工電子設(shè)備的電氣間隙和爬電距離 編制說明

1《軌道交通絕緣配合第1部分：基本要求電工電子設(shè)備的電氣間隙和爬電距離》（征求意見稿）編制說明1工作簡況1.1編制依據(jù)根據(jù)《國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)關(guān)于下達(dá)2023年國家標(biāo)準(zhǔn)復(fù)審修訂計(jì)劃的通知》（國標(biāo)委〔2023〕64號(hào)）20232735-T-347項(xiàng)目的要求，由全國軌道交通電氣設(shè)備與系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口，并由株洲中車時(shí)代電氣股份有限公司、中車株洲電力機(jī)車有限公司、中車永濟(jì)電機(jī)有限公司、中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司、中車大同電力機(jī)車有限公司、中車株洲電機(jī)有限公司、中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司、中車大連機(jī)車車輛有限公司共同起草《軌道交通絕緣配合第1部分：基本要求電工電子設(shè)備的電氣間隙和爬電距離》。本部分是對(duì)GB/T32350.1—2015《軌道交通絕緣配合第1部分：基本要求電工電子設(shè)備的電氣間隙和爬電距離》的修訂。1.2制修訂本標(biāo)準(zhǔn)的必要性絕緣配合是指根據(jù)設(shè)備的使用及其周圍的環(huán)境來選擇設(shè)備的電氣絕緣特性。只有設(shè)備的設(shè)計(jì)基于在期望壽命中所承受的應(yīng)力（例如電壓）時(shí)，才能實(shí)現(xiàn)絕緣配合。絕緣配合是設(shè)備之間及設(shè)備內(nèi)部各部件之間絕緣的選擇、尺寸確定和相互關(guān)系。在確定絕緣尺寸時(shí)，考慮電氣應(yīng)力和環(huán)境條件，在最惡劣條件下，既要確保絕緣性能不致?lián)p壞，又要避免不必要的過大絕緣尺寸。GB/T32350.1旨在規(guī)定軌道交通應(yīng)用特定條件的絕緣配合，涵蓋了低壓電路和高壓電路的絕緣配合，使用本部分既可解決產(chǎn)品與外部的絕緣關(guān)系，也可解決產(chǎn)品（系統(tǒng)）內(nèi)部各回路間的絕緣關(guān)系。GB/T32350.1—2015修改采用IEC62497-1:2010。IEC62497-1:2010于2013年發(fā)布修改單，修改了適用范圍、高壓與低壓電氣設(shè)備分類電壓范圍定義，增加了高原應(yīng)用時(shí)的海拔修正系數(shù)。本次修訂的目的是納入修改單內(nèi)容，以進(jìn)一步規(guī)范電工電子產(chǎn)品在高海拔應(yīng)用時(shí)絕緣海拔修正，明確高壓、低壓電氣設(shè)備范圍，正確選擇電氣間隙和爬電距離，既要保證相互間的絕緣水平，又不能使絕緣尺寸過大，在產(chǎn)品絕緣性能和體積經(jīng)濟(jì)性兩方面協(xié)調(diào)最佳。1.3編制過程在本部分的編制過程中，完成了大量的基礎(chǔ)研究和編寫工作。本部分編制過程概要如下：（1）標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃下達(dá)后，在標(biāo)委會(huì)組織下，株洲中車時(shí)代電氣股份有限公司、中車株洲電力機(jī)車有限公司、中車永濟(jì)電機(jī)有限公司等單位成立了標(biāo)準(zhǔn)起草組，對(duì)高海拔應(yīng)用時(shí)產(chǎn)品絕緣海拔修正，高壓、低壓電氣設(shè)備范圍等情況進(jìn)行了調(diào)研，收集了相關(guān)技術(shù)資料，形成了工作大綱和本部分的草案稿。（2）標(biāo)準(zhǔn)起草組對(duì)前期工作和標(biāo)準(zhǔn)草案深入討論研究后，于2024年6月形成了本部分的征求意見稿（SAC/TC278〔2024〕24號(hào)同時(shí)標(biāo)委會(huì)將征求意見稿發(fā)往中國國家鐵路集團(tuán)公司機(jī)輛部、國能朔2黃鐵路發(fā)展有限責(zé)任公司、北京交通大學(xué)、中鐵檢驗(yàn)認(rèn)證株洲牽引電氣設(shè)備檢驗(yàn)站有限公司、中車長春軌道客車股份有限公司等50個(gè)單位進(jìn)行意見征集，意見征集對(duì)象覆蓋規(guī)劃設(shè)計(jì)方、部件生產(chǎn)商、系統(tǒng)集成商、服務(wù)經(jīng)營方以及公共利益方。并將該征求意見稿提交全國標(biāo)準(zhǔn)信息公共服務(wù)平臺(tái)公開征求意見兩個(gè)月。（3）本部分起草單位和起草人承擔(dān)的起草工作見表1。表1《軌道交通絕緣配合第1部分：基本要求電工電子設(shè)備的電氣間隙和爬電距離》起草工作分工表1株洲中車時(shí)代電氣2中車株洲電力機(jī)車3中車永濟(jì)電機(jī)有限4中鐵第四勘察設(shè)計(jì)5中車大同電力機(jī)車6中車株洲電機(jī)有限7中車青島四方機(jī)車8中車大連機(jī)車車輛2編制原則2.1標(biāo)準(zhǔn)格式統(tǒng)一、規(guī)范，符合GB/T1.1—2020要求。2.2標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容符合統(tǒng)一性、協(xié)調(diào)性、適用性、一致性、規(guī)范性要求。2.3標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容安全可靠、成熟穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)適用、科學(xué)先進(jìn)、節(jié)能環(huán)保。2.4標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后有利于提高鐵路產(chǎn)品質(zhì)量、保障運(yùn)輸安全，符合鐵路行業(yè)發(fā)展需求。3主要內(nèi)容3.1本部分規(guī)定了軌道交通應(yīng)用中的絕緣配合；適用于信號(hào)設(shè)備、機(jī)車車輛設(shè)備及相關(guān)地面設(shè)備。3.2本部分確定了標(biāo)稱電壓、額定絕緣電壓、額定沖擊電壓間的相互關(guān)系，由額定沖擊電壓確定最小電氣間隙，由額定絕緣電壓和額定沖擊電壓確定爬電距離，同時(shí)也闡明了污染等級(jí)和絕緣材料的CTI對(duì)爬電距離的影響、電氣間隙和爬電距離的測(cè)量和試驗(yàn)以及軌道交通應(yīng)用中各種設(shè)備的特殊要求。3.3與GB/T32350.1—2015《軌道交通絕緣配合第1部分：基本要求電工電子設(shè)備的電氣間隙和爬3電距離》相比，本部分主要技術(shù)變化如下：a)更改了海拔適用范圍（見第1章，2015年版的第1章）；b)更改了額定沖擊電壓最小值確定方法及部分?jǐn)?shù)值（見4.2.3.2、表A.2，2015年版的4.2.3.2、表A.2）；c)增加了電氣間隙的要求和尺寸確定規(guī)則時(shí)的海拔修正要求（見5.1、5.2.1、5.2.2，2015年版的5.1、5.2.1、5.2.2）；d)增加了超過標(biāo)準(zhǔn)海拔范圍的電氣間隙修正方法（見5.4）；e)更改了基于額定絕緣電壓UNm的最小爬電距離確定方法（見6.2.1、表A.7，2015年版的6.2.1、表A.7）；f)增加了通過沖擊電壓試驗(yàn)驗(yàn)證電氣間隙時(shí)海拔修正方法（見7.3.1，2015年版的7.3.1）；g)增加了通過工頻電壓試驗(yàn)驗(yàn)證電氣間隙方法（見7.4.1，2015年版的7.4.1）；h)增加了通過直流電壓試驗(yàn)驗(yàn)證電氣間隙時(shí)海拔修正方法（見7.5.1，2015年版的7.5.1）；i)更改了信號(hào)設(shè)備的污染等級(jí)特殊要求（見8.2.5，2015年版的8.2.5）；j)增加了線性插值要求（見表A.3、表A.5、表A.6、表A.8）；k)增加了額定沖擊電壓UNi60kV及以下的電路在海拔2000m以上使用時(shí)的電氣間隙海拔修正系數(shù)（見表A.9）；l)增加了額定沖擊電壓UNi超過60kV的電路在海拔1400m以上使用時(shí)的電氣間隙海拔修正系數(shù)（見表A.10）；m)更改了設(shè)備介電試驗(yàn)總體原則要求（見B.2.1，2015年版的B.2.1）；n)增加了設(shè)備介電試驗(yàn)基于額定沖擊電壓UNi130kV和180kV對(duì)應(yīng)的短時(shí)工頻（交流）試驗(yàn)電壓（見表B.1，2015年版的表B.1）；3.4本部分符合法律、行政法規(guī)的規(guī)定。3.5本部分依據(jù)《絕緣配合第1部分：定義、原則和規(guī)則》（GB/T311.1—2012）、《低壓系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的絕緣配合第1部分:原理、要求和試驗(yàn)》（GB/T16935.1—2023結(jié)合軌道交通信號(hào)設(shè)備、機(jī)車車輛和地面設(shè)備的絕緣配合的應(yīng)用實(shí)際編制。3.6經(jīng)起草組研究分析，沒有與本部分相關(guān)聯(lián)的國鐵集團(tuán)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)性技術(shù)文件。3.7經(jīng)起草組研究分析，與本部分主要技術(shù)內(nèi)容有關(guān)聯(lián)的現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)聯(lián)關(guān)系及后續(xù)工作建議見表2。4表2《軌道交通絕緣配合第1部分：基本要求電工電子設(shè)備的電氣間隙和爬電距離》相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估表1考254關(guān)鍵指標(biāo)4.1范圍(第1章）GB/T32350.1—2015的適用范圍規(guī)定為：適用于海拔1400m及以下（標(biāo)稱電壓交流1000V、直流1500V以上的高壓電工電子設(shè)備）或海拔2000m及以下（低壓電工電子設(shè)備）的信號(hào)設(shè)備，機(jī)車車輛設(shè)備及相關(guān)地面設(shè)備，主要是考慮到高壓電氣設(shè)備、低壓電氣設(shè)備的海拔修正起點(diǎn)不同。IEC62497-1:2010/AMD1:2013對(duì)高海拔應(yīng)用進(jìn)行絕緣修正時(shí)并不是按高、低壓電工電子設(shè)備進(jìn)行劃分，而是按照電工電子設(shè)備所連接電路的額定沖擊電壓范圍進(jìn)行修正，本部分與IEC62497-1:2010/AMD1:2013保持一致，同時(shí)由于本部分規(guī)定了軌道交通在5100m及以下所有海拔范圍的絕緣配合，因此適用范圍修改為：適用于信號(hào)設(shè)備，機(jī)車車輛設(shè)備及相關(guān)地面設(shè)備。4.2海拔修正時(shí)的高壓、低壓電路的定義（5.IEC62497-1:2010+AMD1:2013中海拔修正時(shí)將高低壓電路劃分以設(shè)備的額定沖擊電壓60kV為界限：使用在額定沖擊電壓60kV及以下的電路為低壓電路，使用在額定沖擊電壓超過60kV的電路為高壓電路。根據(jù)本部分表A.2，對(duì)應(yīng)的交直流額定絕緣電壓為10kV為界限，在軌道交通中機(jī)車車輛上與標(biāo)稱電壓25kV接觸網(wǎng)直接相連的電路屬于高壓電路，其余屬于低壓電路范疇，本部分的修訂時(shí)采納IEC的定義，明確了絕緣配合時(shí)機(jī)車車輛上高壓、低壓電路范圍的確定，有利于牽引輔助主電路、電力變流器、器件的絕緣設(shè)計(jì)。4.3高壓電路海拔1400m～2000m的電氣間隙修正要求（5.1、5.2、5.4、表A.10）IEC62497-1:2010+AMD1:2013規(guī)定高壓電路的海拔修正基準(zhǔn)為1400m，修正系數(shù)按照GB/T311.1—2012計(jì)算，此時(shí)海拔2000m的修正系數(shù)應(yīng)為1.076,但表A.10中高壓電路在海拔1400m至2000m及以下的修正系數(shù)為1.0，考慮到將高壓電路的在海拔1400m～2000m修正系數(shù)設(shè)為1.0缺乏依據(jù)，因而本部分仍維持高壓電路海拔修正基準(zhǔn)1400m，1400m~2000m按GB/T311.1—2012中附錄B.3計(jì)算海拔修正系數(shù)，基準(zhǔn)海拔取1400m，指數(shù)q=1。4.4高壓電路海拔1400m以上時(shí)的電氣間隙海拔修正系數(shù)計(jì)算公式（表A.10）IEC62497-1:2010+AMD1:2013表A.10中的海拔修正根據(jù)IEC60071-2，對(duì)應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)為GB/T311.2—2013的第6.2.2條，但GB/T311.2—2013的6.2.2直接引用GB/T311.1—2012的附錄B，因此本部分直接引用GB/T311.1—2012中附錄B.3計(jì)算海拔修正系數(shù)，基準(zhǔn)海拔取1400m，指數(shù)q=1。4.5高壓電路通過沖擊電壓、工頻電壓、直流電壓試驗(yàn)驗(yàn)證電氣間隙時(shí)海拔修正標(biāo)準(zhǔn)（7.3.1、7.4.1、7.5.1）IEC62497-1:2010+AMD1:2013中7.3.1、7.4.1、7.5.1條規(guī)定高壓電路通過沖擊電壓、工頻電壓、直流電壓試驗(yàn)驗(yàn)證電氣間隙時(shí)海拔修正按IEC60060-1《高電壓試驗(yàn)技術(shù)第1部分：一般定義和試驗(yàn)要求》,對(duì)應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)為GB/T16927.1,但GB/T16927.1中確定海拔修正時(shí)是通過試驗(yàn)?zāi)娉绦蛑械闹貜?fù)計(jì)算方法進(jìn)行，該方法程序繁瑣復(fù)雜，不直接，不利于6產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師根據(jù)產(chǎn)品的使用地點(diǎn)、試驗(yàn)地點(diǎn)來確定海拔修正要求和修正系數(shù)，而在GB/T311.1—2012標(biāo)準(zhǔn)中已規(guī)定有海拔修正要求和修正計(jì)算公式，因此，本部分將高壓電路通過沖擊電壓、工頻電壓、直流電壓試驗(yàn)驗(yàn)證電氣間隙時(shí)海拔修正方法引用標(biāo)準(zhǔn)采用GB/T311.1，以提高標(biāo)準(zhǔn)的可操作性。4.6有關(guān)1min工頻耐受電壓試驗(yàn)（附錄B.2.3）GB/T32350.1—2015附錄B.2.3“注2：有關(guān)1min工頻耐受電壓試驗(yàn)參見GB/T21413.1—2008”,該部分內(nèi)容在9.3.3.3，但在GB/T21413.1—2018，有關(guān)1min工頻耐受電壓試驗(yàn)僅是資料性附錄C，GB/T21413.1—2018有關(guān)工頻電壓試驗(yàn)（見10.3.3.3）為規(guī)定10s短時(shí)工頻電壓試驗(yàn)，并直接引用GB/T32350.1,IEC62497-1:2010+AMD1:2013也沒有該附注，在GB/T25122.1—2018的4.5.3.7“為了防止所用固體材料預(yù)損傷的增加，試驗(yàn)電壓施加時(shí)間宜為10s”。在這些標(biāo)準(zhǔn)中推薦試驗(yàn)電壓施加時(shí)間為10s，因此，在本部分刪除有關(guān)1min工頻耐受電壓試驗(yàn)該內(nèi)容。對(duì)單個(gè)電器，如果需要進(jìn)行1min工頻耐受電壓，可以參見GB/T21413.1—2018附錄C，裝車設(shè)備的試驗(yàn)見IEC61133:2016的8.7.2條。5采標(biāo)情況本部分修改采用IEC62497-1:2010，并納入IEC62497-1:2010/AMD1:2013。6有無重大分歧意見7強(qiáng)制或推薦、廢止、公開建議7.1建議本部分作為推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布。7.2本部分采用了IEC等國際國外組織的標(biāo)準(zhǔn)，由于涉及版權(quán)保護(hù)問題，建議本部