标准规范下载简介
DLT 2109-2020 直流输电线路用复合外套带外串联间隙金属氧化物避雷器选用导则.pdfICS29.240.99 CCS K 49
中华人民共和国电力行业标
DL/T2109—2020
排水管道专项施工方案DL/T21092020
直流输电线路用复合外套带外串联间隙
DL/T21092020
DL/T21092020
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规 定起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国电力企业联合会提出。 本文件由电力行业过电压与绝缘配合标准化技术委员会（DL/TC38）归口。 本文件起草单位：中国电力科学研究院有限公司、国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司、 南方电网科学研究院有限责任公司、西安西电避雷器有限责任公司、平高东芝（廊坊）避雷器有限公 司、南阳金冠电气有限公司、抚顺电瓷制造有限公司、浙江恒大电气有限公司、山东电力工程咨询院 有限公司、国网青海省电力公司检修公司、国网陕西省电力公司电力科学研究院、国网辽宁省电力有 限公司电力科学研究院、国网河南省电力公司电力科学研究院。 本文件主要起草人：张搏宇、王保山、殷禹、时卫东、万师、蔡汉生、熊易、何计谋、宋继军、 徐学亭、汤晓中、丁玉剑、康鹏、孙传政、曹昌睿、赵霞、贺子鸣、贾磊、何慧雯、刘飞、张刘春、 沈海滨、卢甜甜、刘洋、耿莉娜、董曼玲、郭磊。 本文件为首次发布。 本文件在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市白广路二 条一号，100761）。
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直流输电线路用复合外套带外联间隙
本文件提出了直流输电线路用复合外套带外串联间隙金属氧化物避雷器的标志和分类、标准额定 值、运行条件、一般选用程序、参数选择和技术要求、检验、安装等内容。 本文件适用于系统额定电压为土400kV～土1100kV直流输电线路用复合外套带外串联间隙金属氧 化物避雷器。这种避雷器仅用于保护线路绝缘【包括绝缘子（串）和空气间隙]，防止由雷电引起的闪 络或击穿，在操作过电压下不应动作。其他电压等级的直流输电系统用复合外套带外串联间隙金属氧 化物避雷器的选用可以参照本文件。
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线路避雷器铭牌上应至少包含以下信息： 线路避雷器型号，按照附录A的规定： 线路避雷器本体直流参考电流和参考电压； 串联间隙距离及允许偏差； 线路避雷器50%放电电压； 制造厂名或标志； 一产品编号； 制造年月。
线路避雷器铭牌上应至少包含以下信息： 线路避雷器型号，按照附录A的规定； 线路避雷器本体直流参考电流和参考电压； 串联间隙距离及允许偏差； 线路避雷器50%放电电压； 制造厂名或标志； 产品编号； 制造年月。
根据间隙结构不同，线路避雷器分为纯空气间隙线路避雷器和带支撑件间隙线路避雷器。图1给 出了两种典型间隙结构线路避雷器的示意图
a）纯空气间随线路避雷器
图1两种典型间隙结构线路避雷器的示意图
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带支撑件间隙线路避雷器，由于在直流电压下绝缘子支撑件的老化性能、爬电距离选择、对 能力的影响等方面的研究尚待进一步深入，也缺少运行经验，目前选用极少。本文件也没能 件间隙线路避雷器选择和使用的全部内容
线路避雷器的额定电压不得低于安装点的最高运行电压，表1给出了推荐的典型额定电压值。
表1线路避雷器典型额定电压值
5.2标准标称放电电流
线路避雷器的标称放电电 米划分线路胎 线路避雷器耐受冲击电流的 线路避雷器的典型标称放电电流见表2
表2线路避雷器典型标称放电电流
本文件涉及的线路避雷器在以下正常运行条件下应能正常运行： a）环境温度在一40℃～十40℃范围内。 b）太阳光辐射。 注：太阳最大辐射（1.1kW/m²）的影响已通过在型式试验中把试品预热的方法予以考虑。如果在线路避雷器附近 有其他热源，线路避雷器的使用需经供需双方协商。 c）海拔不超过1000m。 d）风速不大于34m/s。 e）地震烈度7度及以下地区。 f）覆冰厚度不大于20mm。
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以下是线路避雷器典型的异常运行条件，在线路避雷器制造和使用时需要特殊考虑，并应引起制 造厂注意： a）环境温度高于十40℃或低于一40℃； b）海拔超过1000m； c) 能引起绝缘表面或安装金具劣化的烟气或蒸汽： d)E 因烟气、灰尘、烟雾或其他导电物引起的严重污移； e) 过度暴露在严重的潮气、湿气、降水或蒸汽中； f) 线路避雷器带电清洗； g）粉尘、气体或烟气的爆炸混合物； h）异常运输和贮存； i) 线路避雷器靠近热源； j) 风速大于34m/s; 地震烈度大于7度； 1)覆冰厚度大于 20 mma
线路避雷器的选用可按以下程序进行： a）按照使用地区的气温、海拔、风速、污移和地震等环境条件，明确线路避雷器的运行条件； b）确认安装点的最高运行电压幅值，选择合适的额定电压； C 根据安装点线路的绝缘水平，确定线路避雷器的雷电冲击50%放电电压和本体的雷电冲击保 护水平，同时应确保线路避雷器的伏秒特性与线路绝缘的伏秒特性能够合理配合； d) 根据安装点最高运行电压的幅值及操作过电压幅值，确定线路避雷器的直流和操作冲击耐受电 压值； e） 根据输电线路参数和安装点的雷电活动情况及可接受风险，计算通过线路避雷器的雷电冲击放 电电流的幅值，选择合适的标称放电电流等级； f）计算分析雷电冲击电流和能量，确定线路避雷器的冲击试验电流幅值以及能量吸收能力； g）按照安装处的系统最大短路电流水平，选择线路避雷器的额定短路电流值； h)扌 按照安装处的污移和海拔情况，选择线路避雷器外套和支撑件的爬电距离； i) 在外绝缘选择中，应考虑外绝缘与海拔的关系； 如果应用于高海拔地区，还应考虑海拔对线路避雷器放电特性的影响。
线路避雷器额定电压是施加到线路避雷器端子间的最大允许直流电压，按照此电压所设计的
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避雷器，能可靠遮断直流续流。 直流线路避雷器的额定电压不应低于系统最高运行电压，并能在此电压下可靠遮断直流
直流参考电压是在直流参考电流下测出的线路避雷器本体上的电压。 直流参考电流与线路避雷器电阻片的特性、直径等有关，由制造厂给出并在资料中公布；为了便 于比较，推荐直流参考电流取1mA。 线路避雷器直流本体参考电压的选取原则：能够可靠熄灭续流电弧并能够耐受续流期间的直流电 压。线路避雷器的续流遮断能力主要受外部污移电流和内部漏电流两个方面的影响；最高运行电压下 通过线路避雷器本体内部的漏电流不超过1mA时，基本不会影响线路避雷器的续流遮断能力。因此， 推荐线路避雷器本体的直流参考电压不低于安装点最高运行电压。 另外，本体参考电压的选取还应考虑保护水平和在过电压下能量吸收能力的要求。 注：线路避雷器本体的直流参考电压不必一定要大于或等于额定电压。 表3给出了线路避需器本体典型直流参考电压推荐值。
表3线路避雷器本体典型直流参考电压推荐值 单位为千伏（kV)
直流参考电压试验方法应符合GB/T11032一2010的要求。
8.40.75倍直流参考电压下漏电流试验
线路避雷器本体在0.75倍直流参考电压下的漏电流不应大于50μA。多柱开联线路避雷器本体的漏 电流可由制造厂和用户协商规定。 0.75倍直流参考电压下漏电流试验方法应符合GB/T11032—2010的要求。
线路避雷器残压的选择原则包括：①满足绝缘配合的要求，不高于线路避雷器的雷电冲击放电电 压；②符合国内实际制造水平。表4按雷电冲击电流下残压为本体参考电压的2倍给出了推荐值；只 要满足绝缘配合要求，制造商宣称的残压值可以不同于推荐值。 制造商应明确宣称线路避雷器本体的雷电冲击残压。 注：工程上习惯把带间隙线路避雷器的整只残压等同于本体残压；实际上由于间隙放电时间隙弧道电阻上的压 降，雷电冲击动作时整只线路避雷器两端的电压会略大于线路避雷器本体的残压；但弧道压降相对于线路避 雷器本体的残压较小，对绝缘配合影响不大。 残压试验方法应符合GB/T325202016的要求，
表4线路避雷器残压推荐值
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8.6雷电冲击动作负载试验
原则上线路避雷器在操作过电压下不动作，因此可以只进行线路避雷器的雷电冲击动作负载试验。 如果通过了续流遮断试验，可以不进行动作负载试验。 与无间隙避雷器不同，线路避雷器不考虑试验用比例单元与实际线路避雷器的热等价性，也无须 考虑在雷电过电压后的持续运行电压。 雷电冲击动作负载试验的试验程序应满足如下要求： a）试验前应先分别测定3只试品（电阻片）在环境温度下的直流参考电压和标称放电电流下的雷 电冲击残压。 b）对试品施加3次波形为4/10μs的大电流冲击，电流幅值不小于100kA；施加冲击的时间间隔 应使试品冷却到环境温度。 c）试品应经受20次8/20雷电冲击电流，其峰值等于线路避雷器标称放电电流。 施加冲击电流时，对试品施加最高运行电压；冲击电压后最高运行电压持续时间不应小于1s。 施加的20次冲击分为4组，每组5次，两次冲击之间的间隔时间为50s～60s，两组之间的间隔 时间为25min~30min。 两组冲击之间，试品无须施加电压。 冲击电流的极性与施加此冲击时的直流电压极性相同。测出的冲击电流峰值，应为规定值的 90%~110%。 试验环境气温度应为20℃土15K。 d）试验后重复进行残压试验，并与试验前获得的值比较。试验前后试品残压变化率不超过（一5%~ 十5%）；试验后试品外观应无击穿、闪络、开裂或其他明显机械损伤的痕迹。 注：如果上述判据满足，金属电极的烧蚀或电弧灼伤现象不认为是机摄损伤
B8.7 大电流冲击耐受能力
抽样试验时，线路避雷器用电阻片应耐受3次大电流冲击的放电动作，电流幅值不小于100k 大电流冲击耐受能力试验方法应符合GB/T32520一2016的要求。
线路避雷器用电阻片应具有耐受几十微秒电流波下的雷电放电能力。相关的试验已包含了多重雷 击的影响。 表5给出了线路避雷器雷电放电能力典型要求值。 雷电放电能力试验方法应符合GB/T32520一2016的要求。
表5线路避雷器雷电放电能力典型要求值
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8.9雷电冲击放电电压性能
线路避雷器在规定的雷电过电压下应可靠动作。 雷电冲击放电电压性能用于确定线路避雷器串联间隙的最大距离，其值主要依据线路绝缘水平 （塔头间隙或者绝缘子）确定。线路避雷器雷电冲击50%放电电压不应高于线路绝缘水平雷电冲击50% 放电电压的82%。如有必要，线路避雷器雷电冲击50%放电电压也可取不高于线路绝缘水平雷电冲击 50%放电电压的75%。 直流输电线路的绝缘水平一般根据最小空气间隙决定可以使用以下三种方法中确定，推荐采用方 法一或方法二；如果不具备条件，方法三给出了一个保守的计算确定方法。 方法一：由试验确定或者从设计资料中查找输电线路的雷电冲击绝缘水平。 方法二：按照GB/T50064或GB/T24842给出的线路杆塔空气间隙与放电电压曲线图，结合实际 安装位置处的空气间隙距离，确定输电线路的雷电冲击绝缘水平。必要时按GB/T311.1一2012中附录 B进行海拨修正。 方法三：结合实际安装位置处的空气间隙距离，按GB/T311.2一2013中附录F计算确定输电线路 的雷电冲击绝缘水平，必要时按GB/T311.1一2012中附录B进行海拔修正。附录B给出了计算方法和 各电压等级输电线路典型杆塔的最小空气间隙距离，并据此推荐了线路避雷器正极性雷电冲击50%放 电电压。 雷电冲击放电电压试验方法应符合GB/T16927.1的要求。 试验时，应保证每次放电路径为间隙电极之间，而不是沿支撑件表面放电。 线路避需器的海拔和气象修正可参考附录C
8.10直流耐受电压性能
线路避雷器应能耐受规定的直流电压。 直流电压耐受性能与操作冲击电压耐受性能共同确定线路避雷器串联间隙的最小距离，直流而 值不应低于线路最高运行电压的1.2倍。表6给出了各电压等级线路避雷器直流耐受电压值
表6线路避雷器直流耐受电压值
电压耐受试验方法应符合GB/T16927.1的要求。
8.11操作冲击电压耐受性能
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线路避雷器应能耐受规定的操作过电压。 操作冲击电压耐受性能与直流电压耐受性能共同确定线路避雷器串联间隙的最小距离DB51／T 990-2020标准下载，操作冲 击耐受电压值不应低于系统最高操作过电压。表7给出了各电压等级线路避雷器正极性操作冲击耐受 电压值。
电压等级线路避雷器正极性操作冲击耐受电压值
电压耐受试验方法应符合GB/T16927.1的要求
8.12雷电冲击伏秒特性
线路避雷器雷电冲击（放电时间为1μs～10μus）伏秒特性曲线应比被保护对象（绝缘子或塔头空 气间隙）的雷电冲击伏秒特性曲线至少低15%。 伏秒特性试验方法应符合GB/T16927.1的要求。 线路绝缘水平较高时，很难得到放电截断时间在1us左右的数据；不具备试验条件时，线路避雷 器可按实际方式安装，每个截断时间下正负极性各5次，最短截断时间应尽可能接近1 uS。
当设计的线路避雷器本体运行中可能承受弯曲负荷时，应通过试验证实其弯曲性能满足要求。纯 空气间隙线路避雷器一般采用固定安装方式，低压端固定在导线上方的横担上（悬挂安装）或导线下 方的专用安装支架上（座式安装），运行中会因风荷载、自重等因素承受弯曲负荷。 带支撑件间隙线路避雷器一般为非固定悬挂安装，低压端可以自由转动一定的角度，不承受弯曲 负荷时可以不进行弯曲耐受试验。 弯曲负荷试验方法应符合GB/T32520一2016的要求。 其中规定长期负荷SLL和规定短时负荷SSL由供需双方根据安装方式，考虑风压力、自重等因素 确定。
当设计的线路避雷器悬挂安装时，线路避雷器本体会承受拉伸负荷，应通过试验证实其拉伸性能 满足要求。额定拉伸负荷至少为线路避雷器自重的15倍。 如果已经根据8.14在实际安装方式下进行了振动性能试验，型式试验时可以不再进行拉伸性能试验
DL/T21092020
拉伸试验应在避雷器或最高额定电压的避雷器元件上进行。如果最长的避雷器元件的长度大于800mm某医院楼框架结构施工组织设计， 对于进行热机预处理试验的试品，可以用短一些的机械元件进行试验，但需满足下列要求： 长度至少为： 800mm; 一3倍底部法兰处的外套外径（伞裙除外）。 该元件是设计中使用的正常元件之一，不是为试验专门制造的，并具有设计元件中的最高额定电压。 应按照下列两个步骤对3只试品进行试验： 应对2只试品进行拉伸负荷试验，试验负荷等于规定的额定拉伸负荷，负荷方向应为避雷器的 轴方向。第3只进行热机预处理试验。 所有3只试品进行水浸入试验。 规定负荷的偏差应在0%～5%之间。