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DLT 2110-2020 交流架空线路防雷用自灭弧并联间隙选用导则.pdf

自灭弧并联间隙的工作条件要求如下： a）环境温度在一40℃十40℃范围内： b）海拔不超过1000m； c）长期施加在自灭弧并联间隙端子间的工频电压不超过其额定电压； d）风速不大于34m/s； e）抗震设防烈度7度及以下； f）覆冰厚度不大于20mm。

在异常运行条件下，自灭弧并联间隙在制造和使用时需 用需经供需双方协商。以下是自灭弧并联间隙典型的异 a）环境温度高于十40℃或低于一40℃范围内； b）海拔超过1000m； c）风速大于34m/s; d）抗震设防烈度大于7度 e）覆冰厚度大于20mm； f）异常运输和贮存； g） 能引起绝缘表面或安装金具劣化的烟气或蒸汽； h）因烟气、灰尘、烟雾或其他导电物引起的严重污移； 粉尘、气体或烟气的爆炸混合物。

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自灭弧并联间隙外观应满足以下要求： a）自灭弧并联间隙本体的外壳绝缘材料无明显的凹陷、变形； b）应检查每组自灭弧并联间隙上下电极形状尺寸，以保证其放电性能： 串联间隙电极和安装金属附件表面各种凸起的缺陷高度不应大于1mm，不得影响电极和安装 附件的装配及安装连接互换，所有镀锌件应符合JB/T8177的规定； d）铭牌标志正确、易辨、清晰。

QJWO 0003S-2016 临沧君沃生物科技有限公司 代用茶6.2雷电冲击放电电压

SAG的雷电冲击50%放电电压 各绝缘水平相配合，以保证SAG在雷电冲击下优先于被保护 绝缘子（串）闪络。SAG雷电冲击50%放电电压试验推荐值见表4。

SAG雷电冲击U50%放电电压和工频耐受电压

应对整只SAG进行工频耐受电压试验，试验数值应与线路绝缘水平相配合，以保证自灭弧并联间 隙在工频过电压下不放电动作。工频湿耐受电压试验用来确定SAG串联间隙的最小距离。表4给出了 工频湿耐受电压的试验推荐值。 另外，还应对压缩灭弧AUS短接后的SAG进行工频湿耐受电压试验，以验证AUS因故障而被短 路的最坏情况下SAG耐受工频电压的能力。AUS短路 受电压试验值见表4。

6.4雷电冲击伏秒特性

对整只SAG进行雷电冲击伏秒特性试验，自灭弧并联间隙雷电冲击伏秒特性曲线应比被保护线 （串）雷电冲击伏秒特性曲线至少低20%

6.5工频电弧熄灭能力

对整只SAG或SAG的比例单元进行工频电弧自熄灭试验，试品在承受额定工频电压下，应具有 连续多次（固相气流灭弧并联间隙不少于10次，压缩灭弧并联间隙不少于10次）在规定时间内可靠切 断额定工频续流的能力。

6.6大电流冲击耐受性能

AUS应具有耐受连续2次大电流冲击的能力。对AUS或比例单元进行大电流冲击耐受试验，

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波形为4/10us，试验电流值不应小于表 式验后，AUS试品外套应无击穿、内络、 等损坏痕迹，试品内部电极不得有明显烧蚀痕迹， 各个部件不应发生移位，摇动时无异响。

6.7耐受气候老化性能

对整只AUS或比例单元进行加速气候试验，验证其耐受运行中出现的环境影响的能力。AUS应能 耐受1000h紫外光试验。试验后外套材料应清晰可辨，不允许有表面降解。 同时，自灭弧AUS内部结构与复合外套间应具有足够的黏接强度。还应对自灭弧AUS或比例单 元进行水煮试验，再进行大电流冲击耐受试验。经42h水煮处理的试品耐受1次4/10μs大电流冲击， 试验电流值不小于表3的规定。试验后检查试品外套应无击穿、闪络、明显开裂等损坏痕迹，试品内部 结构应稳固嵌于复合外套中，不发生移位

应对AUS进行拉伸负荷试验。AUS应能承受15倍自重的额定拉伸负荷1min不损坏。 例行试验时，AUS应能耐受50%的额定拉伸负荷 10s试验而不损坏，

6.9固相气流灭弧并联间隙机械结构动作性能

应对固相气流灭弧SAG进行机械结构动作特性检查。固相气流灭弧并联间隙的机械机构应能 （（不少于15次）可靠切换灭弧单元。

用量具仔细检查AUS的表面缺陷，检查结果应符合本文件6.1的规定。用量具测量SAG的串1 尺寸，其值应符合设计规定。对于镀锌金属件，试验检测方法应符合JB/T8177的规定。

7.2雷电冲击放电电压试验

试验的目的是确定雷电冲击电压下SAG的50%放电电压。试品为整只SAG，试验应在制造商宣称 的最大串联间隙距离下进行，试验波形采用标准雷电冲击1.2/50μS，试验方法按照GB/T16927.1规定 的升降法进行。

7.3工频耐受电压试验

试品为整只SAG，试验应在制造商宣称的最小串联间隙距离下进行，试验方法按照GB/T16927. 规定的工频湿耐受电压试验方法进行

7.4AUS故障时SAG绝缘耐受试验

应在模拟AUS故障的条件下进行工频湿耐受电压试验。试验的目的是验证在AUS因故障而被短 路的情况下SAG能够耐受所宣称的最大工频过电压。 试验按以下规定执行： a）试品： 试品为AUS短路后的SAG。AUS短路故障可通过敷设在外套表面的金属导线短路模拟，同时 金属导线状况应满足供需双方的规定。试验时串联间隙距离不大于制造商规定的最小间隙距离。 b） 试验电压和试验条件如下： 1）耐受电压应考虑实际线路的工频过电压水平，按表3进行试验

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2）淋雨特性应符合GB/T16927.1的要求 3）按照GB/T16927.1规定的工频湿耐受电压试验方法进行试验。 c）试验判定： 如果试品耐受试验电压1min无闪络发生，则SAG通过了试验

7.5雷电冲击伏秒特性试验

试品为整只SAG，试验应在制造商宣称的最大串联间隙距离下进行，试验方法应 的规定。

7.6工频电弧自熄灭试验

试验用于验证SAG熄灭雷击闪络诱发的工频续流电弧的能力，试品是一个完整的SAG或SAQ 单元。考虑到两种SAG的结构差异性，对于固相气流灭弧并联间隙，采用敷设熔丝的方法模 络通道，灭弧试验按照试验方法A（见7.6.2）进行；对于压缩灭弧并联间隙，利用冲击电压 闪络通道，灭弧试验按照试验方法B（见7.6.3）进行

a）试验目的： 验证试品连续多次熄灭续流电弧的能力。 b）试验回路： 试验回路输出工频电压应至少满足在SAG熄灭续流电弧后，施加在试品两端的第一个反向电 压半波峰值经核算后不小于制造商规定的额定电压乘以√2。同时，试验回路输出的预期工频 电流峰值不应小于制造商规定的额定熄灭工频续流峰值。 c）试验程序： 将试品并联安装在相应的绝缘子两端。用直径大约0.01mm的熔丝经试品上电极穿过AUS灭 弧室和串联间隙连接至试品下电极，将试品短接。试品的下电极接高压端，上电极接地。工频 试验电源应产生指定数值工频电流，在工频电压半波峰值前30°～0°闭合断路器，对试品进行 试验并采集试品两端电压、电流波形等数据。 以上步骤重复10次。 注：由于实验条件限制，同时满足高电压和大电流情况难以实现时，可制作SAG比例单元进行试验。整只SAG 或SAG比例单元承担的电压为AUS承担电压与串联间隙承担电压之和。制作比例单元前应确定全尺寸全电压 工况下AUS所占电压值。试验时，在保证AUS承担不小于此电压值的前提下通过缩短串联间距离降低串联 间隙部分所承担的电压，比例单元两端电压（试验回路输出电压）也将同时减小，得以满足实际试验条件。 这样相当于从严考核了AUS的灭弧能力，弱化了串联间隙的灭弧能力，在实际SAG产品串联间隙大于实验值 条件下一定可满足灭弧需求。制造商需根据实际试验条件提供串联间隙长度的最大值。 d）试验判定： 10次放电动作续流应在标准额定熄灭工频续流时间内熄灭，且随后没有进一步的放电。试验 后试品的雷电冲击50%放电电压值变化不得超过±5%。

a）试验目的： 验证试品在雷电冲击作 现重燃，

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b）试验回路： 试验回路输出工频电压应至少满足在SAG熄灭续流电弧后，施加在试品两端的第一个反 压半波峰值不小于制造商规定的额定电压乘以√2。同时，试验回路输出的工频电流应至 足SAG击穿动作后，预期流过试品的第一个电流半波峰值不小于制造商规定的额定熄灭 纯流格值

b）试验回路： 试验回路输出工频电压应至少满足在SAG熄灭续流电弧后，施加在试品两端的第一个反向电 压半波峰值不小于制造商规定的额定电压乘以√2。同时，试验回路输出的工频电流应至少满 足SAG击穿动作后，预期流过试品的第一个电流半波峰值不小于制造商规定的额定熄灭工频 续流峰值。 c）试验程序： 1）空气间隙调整为制造商规定的最小距离。施加雷电冲击（正极性）使试品放电。在雷电冲 击点火之前给试品施加足够时间的试品额定电压。 2）雷电冲击极性与实际工频电压半波同极性，并在工频半波峰值前30°～0°施加。 3）工频电压半波正负极性的放电各施加5次雷电冲击，使试品击穿放电动作。 4）测量记录试品两端工频电压和电流的波形。试验波形应能显示电压和电流的全过程，即从 冲击施加前的第一个电压波完整循环到电流最终熄灭后的10个电压波的完整循环。最后 续流电弧熄灭应发生在施加冲击的半波内。后续试品不应有进一步的放电。 d）试验程序： 10次放电动作续流应在标准额定熄灭工频续流时间内熄灭，且随后没有进一步的放电。试验 后试品的雷电冲击50%放电电压值变化不得超过土5%。

7.7大电流冲击耐受试验

7.8.11000h紫外光试验

该试验用于验证自灭弧并联间隙复合外套材料耐受运行环境影响的能力。选择3个包含外套材料 （包括标记）的样片，按照GB/T22079一2019中9.3.2.1规定的试验方法之一进行1000h紫外光试验。 外套上的标记应直接暴露在紫外光下。 试验后外套材料和标记应清晰可辨，不允许有表面降解，如裂纹和凸起。如果对这样的降解判定 有疑问时，应在每个样片上测量两次表面粗糙度。粗糙度Rz按GB/T3505的定义，测量至少应沿抽样 长度进行2.5mm。R,不应超过0.1mm。

试品为自灭弧AUS或AUS比例单元。将试品浸没到盛满沸腾的去离子水的容器中42h，水中NaC 的初始含量为0.001g/cm²。沸腾结束后，试品应保持在容器中直到水冷却到约50℃，将试品从水中取

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出进一步冷却到环境温度。对经过水煮处理的试品施加1次4/10μs冲击大电流，试验电流值不应小于 表3中规定值。 同时应检查试品外观，并进一步解剖试品检查内部电极，如果达到如下要求，则判断试品合格： a）外套无击穿、闪络、明显开裂等损坏痕迹，但允许灭弧喷口局部有轻微裂纹； b）所有压缩管道和电极稳固嵌于复合外套中，未脱离原有位置。 注：比例单元制作方法参照7.7。

a）试品： 试品为整只固相气流灭弧并联间隙。 b）试验程序： 在试品两端施加冲击电压使其上下电极间击穿闪络并触发固相气流灭弧并联间隙的灭弧单元动作。 以上步骤重复15次，每一次冲压应严格对应一次试品上下电极间的击穿闪络。 c）试验判定： 结构应能连续可靠切换灭弧单元。

新产品试制定型时，应按表5进行全部型式试验。如果试品全部符合要求，则该种产品为合格

表5SAG型式试验项目

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为了控制产品质量 长期停产后恢复生产时应做定期 验项目见表6

表6SAG定期试验项目

抽样试验应按批次按1.5%的比例（不少于3只）抽取样品，SAG抽样试验项目见表7。如果试件 全部符合要求，则该批产品为合格。如果有一件不合格允许在同批产品中加倍抽样对该项进行复检， 若仍不符合要求，则判该批产品为不合格。两件或者更多的试件不能通过同一项试验，则该批产品为 不合格。

表7SAG抽样试验项目

出厂的每只SAG产品应按表8的规定进行试验，若有不满足表8所规定的任何一项要求时， SAG产品为不合格，

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护感应雷为主的线路（段），可采用每基电杆两个外相安装的方式；在地闪密度较高的线路（段），可 采取逐基电杆三相均安装的方式。 对于66kV、110kV和220kV的架空线路（段），可分别按照表2选用安装相应熄灭工频续流能 力的SAG产品，采取差异化防雷安装的方式，选择性在地闪密度较高地区的杆塔三相均安装。 在35kV及以上同塔不同电压等级的双回线路建议按照表2在低压回路选用安装相应熄灭工频续 流能力的SAG，减少雷击引起双回线路同时闪络跳闸的概率。 在35kV及以上同塔相同电压等级的双回线路建议按照表2在两侧回路同时安装相应熄灭工频续 流能力的SAG

安装前，应进行外观检查。在登塔前应进行预组装，检查自灭弧并联间隙和各类金具连接是否可 靠，按组装图纸调整各部件的安装位置，SAG的安装示意图见附录D。 安装时，自灭弧并联间隙吹弧喷气口应背离被保护绝缘子，同时避免喷气口正对其他线路设备， 喷气口的朝外侧斜下方。 自灭弧并联间隙安装后，应测量上下电极间的 实际距离确认满足附录E的要求，并记录。

SAG产品挂网运行后，运行单位应建立起产品档案，详细记录产品生产厂家、型号、挂网时间、 线路名称、杆号、相别、巡检情况、事故和处理情况等信息。 在SAG产品设计使用寿命内，运行单位除了在线路发生故障后应及时安排故障巡检外，还应对产 品进行定期巡检（外观检查），定期巡检周期应保证每年一次，宜安排在雷雨季节前，可与常规设备巡 检工作一并进行。 巡检中，利用望远镜等工具，对有计数器功能的SAG，检查指针式计数器，当剩余灭弧次数少于 5次时，需更换灭弧单元。对无计数功能的SAG重点检查：AUS有无明显烧蚀变形、开裂；组成部 件有无松动、移位、缺失；安装金具是否变形、锈蚀。对检查发现的产品缺陷应给予及时修复或整体 更换。 对运行中SAG产品发生击穿损坏故障的，应收集残留物，并保存现场照片

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附录A （资料性） 固相气流灭弧并联间随本体

固相气流灭弧并联间隙本体是实现熄灭工频续流的核心部件，主要由灭弧转盘、上电极、灭弧 室、灭弧单元、感应线圈等组成；所述灭弧转盘安装在防雷器壳体内部，并且在灭弧转盘中央位置设 有推动灭弧转盘转动的弹簧；所述灭弧转盘沿圆周方向设有若干灭弧单元，灭弧单元上侧与上电极相 连，其下侧为灭弧室，雷电由上电极引入，通过感应线圈触发灭弧单元。图A.1和图A.2为一种典型 的固相气流灭弧并联间隙本体内部结构。

图A.1固相气流灭弧并联间隙本体主视图

图A.2固相气流灭弧并联间隙本体俯视图

研究表明，雷电过电压下，固相气流灭弧并联间隙本体处优先于绝缘子建立闪络电弧，雷电流在 极短时间内就能触发灭弧单元，灭弧单元瞬间产生高强度固相气流截断还处于早期极其脆弱的暂态电 弧。截断电弧气流破坏了自持放电的条件，电荷密度经过截断后的复合、对流、辐射、传导作用趋 零，其值远小于自持放电阅值，最终熄灭电弧。

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附录B （资料性） 压缩灭弧并联间隙本体

压缩灭弧并联间隙本体是实现熄灭工频续流的核心部件，本体内部装设有若干压缩灭弧管道，每 个灭弧管道中间设有一个导弧电极，整体灭弧管道呈现乙形循环排布，从而形成了灭弧路径；第一 段灭弧管道入口处与引弧电极相连接，最后一段灭弧管道出口处与外部金具相连接；相邻的灭弧管 道的连接处设有三通管，其两端分别也设有一个导弧电极；该导弧电极的一端伸入三通管中，另一 端与邻近的灭弧管道直接接触连接或者通过导线连接。图B.1为一种典型的压缩灭弧并联间隙本体外 观示意图。

图B.1一种典型的压缩灭弧并联间隙本体外观示意图

压缩灭弧并联间隙本体内部结构如图B.2所示。研究表明，雷电过电压下，压缩灭弧并联间隙优 先于绝缘子建立闪络电弧，依靠电动力牵引，使闪络后的高温电弧轨迹将被约束在压缩细管内，瞬间 产生由细管结构限定的机械压缩效应。随即电弧直径大尺度变细，密度和温度大幅度提升，电弧在压 缩管道内散热被严重阻滞，使压缩段电弧密度、温度和压力大于非压缩段，形成电弧爆炸并定向喷射 断裂的压爆效应。同时，电弧还将受到自身磁场产生的电磁压缩效应。这三种效应均为伴随性压缩效 应，整个灭弧过程的起点与终点仅发生在雷电冲击阶段。电弧被急剧压缩后，压缩段电弧在细管内将 发展成为一个高温高密热源，而细管出口处非压缩段电弧温度和密度较低，形成了温度和密度梯度。 因此，从一根细管中心到其出口处，电弧轴向方向将出现压力梯度。在压力梯度驱动下，压缩段电弧 等离子流体将向外压爆喷射，摧毁电弧通道。与此同时，细管口附近的气体将被大量的抽吸到细管 内，并在此积聚，由此补充细管电弧因外射而流失的等离子介质，如图B.3所示。 随后，细管内积聚的气体被高温热源（压缩段电弧）剧烈加热而定向喷射。各个细管内的喷射气 体同时沿两端管口高速喷出，相邻细管之间的气流将形成对吹，导致管口处的离散电弧能量首先耗散 殆尽，相邻管口变成孤立的电弧断口，得不到工频续流的能量补充而表现出无源性与脆弱性。 由于整体压缩细管道呈螺旋锯齿状分布，在相邻细管间形成若干拐点，在拐点处的电弧压爆和气 流喷射，破坏电弧连续性，拉长并撕裂电弧，形成多断口。最终，剩余电弧能量随着喷射气体的冲击 载荷的衰减而完全弥散，实现对工频建弧的深度抑制。

图B.2一种典型的压缩灭弧并联间隙本体内部结构

图B.3压缩效应与直膨胀气流对吹过程

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附录C （规范性） 型号命名

附录C （规范性） 型号命名

SAG产品型号命名由产品型式、结构特征、特征数字的汉语拼音字母或阿拉伯 型号结构为

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附录D （资料性） 自灭弧并联间隙工作原理及安装方式

自灭弧并联间隙主要由自灭弧并联间隙本体和串联间隙两部分组成，与线路绝缘子（串）并联安装。 自灭弧并联间隙是用于限制线路上雷电过电压的装置，其工作原理为：雷电过电压下，自灭弧并 联间隙通过绝缘配合使雷电优先在灭弧通道闪络，并对建弧过程进行深度抑制，使闪络点在断路器跳 闸之前恢复正常。SAG通用结构示意如图D.1所示。与普通并联间隙相比，自灭弧并联间隙的最大优 点在于具有抑制系统工频续流建弧能力，雷击造成线路绝缘闪络后系统不跳闸。

图D.1SAG通用结构示意图

图D.2～图D.4分别给出了固相气流灭弧， 压缩灭弧并联间隙的结构形式，供参考。在 本工作原理和生产工艺可实现条件下， 自灭弧并联间隙结构不限于本附录所列形式。

图D.2110kV、220kV固相气流灭弧并联间隙结构示意图

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图D.335kV压缩灭弧并联间隙结构示意图

图D.410kV压缩灭弧并联间隙结构示意图

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JJG 2007-2015 时间频率计量器具附录E （规范性） 自灭弧并联间隙绝缘配合要求

本附录E所规定的自灭弧并联间隙绝缘配合在我国架空线路上已有运行经验，具备现场应用条件。 图E.1中Zo为绝缘子串长度，Z为自灭弧并联间隙上下电极间距，Zo/Z为绝缘配合比。表E.1 ~220kV自灭弧并联间随推荐绝配合参数。

a）10kV压缩灭弧并联间隙外形结构

b）35kV压缩灭弧并联间隙外形结构

图E.1自灭弧并联间隙外形结构

表E.110kV~220kV自灭弧并联间隙推荐绝缘配合参数

TCAIM 027-2021 结肠癌和直肠癌中西医结合诊疗专家共识DL/T21102020

中华人民共和国 电力行业标准 交流架空线路防雷用自灭弧并联间隙 选用导则 DL/T 2110—2020