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1、智能等电位作业设备电弧放电抗扰度考核方法附录B(资料性附录)电弧放电电流特性智能等电位作业设备进出等电位时,视为悬浮电位导体,与高电位导体之间形成电压差,当电压差 到达击穿气隙时,电弧放电开始,此时放电脉冲和高压的相位关系如图B.1所示,单个的电流脉冲波形如 图2所手。随着间隙的减小,典型的电流脉冲如图B.2所示,即将进入等电位时,电流脉冲波形如图 B.3所示。ousizn。200150100500-50-100-150-2000.044 0.046 0.048 0.05 0.052 0.054 0.056 0.058 0.06 0.062 Time/ms图B.I开始放电(间隙为18mm)Ti
2、me/ms图B.1进入等电位过程(间隙为9mm)VAUotno150-10000.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09Time/ms图B.3即将到达等电位(间隙为3mm)前 言II1范围12规范性引用文件13术语和定义14试验等级25试验装置和布置25.1 试验装置25.2 试验布置35.3 试验装置的验证36试验程序46.1 试验场地的参考条件46.1.1 环境参数46.1.2 气候条件46.1.3 电磁环境条件46.2 试验的实施和设备的考核46. 2.1等电位试验47. 2.2出等电位试验48. 2.3进等电位试验57试验结果的评价58试验
3、报告5附录A (资料性附录)电弧放电现象的描述6附录B (资料性附录)电弧放电电流特性7智能等电位作业设备进入/退出架空线或带电导体时,二者间电荷转移产生较为强烈的电弧放电, 放电引起电磁场的剧烈变化,智能等电位作业设备存在拒动、误动,甚至损毁的风险,影响带电作业的 平安和效率。本标准给出了智能等电位作业设备的电弧放电抗扰度的考核方法,可确保智能等电位作业设 备的功能与作业平安。III智能等电位作业设备电弧放电抗扰度考核方法1范围本标准规定了智能等电位作业设备遭受电弧放电时的抗扰度要求和试验方法。本标准适用于具有进/出高压架空线路或变电站高压带电导体等电位过程的智能等电位作业设备。2规范性引用
4、文件卜列文件中的内容通过文中的规范性引用而构本钱文件必不可少的条款。其中,注口期的引用文件, 仅该日期对应的版本适用于本文件;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。GB/T 43652003 电工术语 电磁兼容IEC 60050 (161 ): 1990.IDTIEC 60068-1 环境试验 第 I 局部:总那么和指南(Enviromcntal testing一Part 1: Genera land guidance)JJG496-2016工频高压分压器检定规程3术语和定义3.1悬浮电位导体 floating potential conductor处于高压与地电位
5、之间且与高压导体和地没有电气连接的导体。3.2电弧放电arc discharge悬浮电位导体靠近交流高压导体时燃弧、持续和熄弧的放电过程。3.3性能降低 degradation ( of performance)装置、设备和系统的工作性能与正常性能的非期望偏离。GB/T 4365-2003,定义 161-01-19电磁兼容性 electri magnetic compatibility; EMC设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。GB/T 4365-2003,定义 161-01-07对地电容 shunt capacitor电气和电子设备对地电容
6、,用以代表电气和电子设备充电至试验电压值时的电容量。|)EUT equipment undertest受试设备。3.4接地参考平面 ground reference plane; GRP一块导电平面,其电位用作公共参考电位。GB/T 4365-2003,定义 151-04-36(对骚扰的)抗扰度 immunity (to a disturbance)1)它分布电容,也可连接别离电容元件。装置、设备或系统面临电磁骚扰不降低运行性能的能力。IGB/T 4365-2003,定义 161-01-20j3.9上升时间rise time脉冲瞬时值首次从脉冲幅值的10%上升到90%所经历的时间。IGB/T
7、4365-2003,定义 161-02-05J3.10验证 verification用于检验测试设备系统(比方,试验发生器和互连电缆),以证明测试系统正常工作的整套操作。4试验等级表1给出了智能等电位作业设备电弧放电试验时,设备的试验等级选择范围,试验等级优先根据设备 适用的电压等级进行选择。表I电弧放电试验等级等级试验电压kV设备适用电压等级kV145102803531526642221105445220655033075775008780750986610005试验装置和布置试验装置试验装置的主要局部包括:一工频变压器一一调压器控制台分压器一一可升降绝缘台一一绝缘支柱一一模拟导线一一波纹管
8、或管母图I表示电弧放电试验装置的简图。电弧放电试验装置应满足表2的要求。表2通用规范参数数值试验电压至少到达相应试验等级要求的电压(RMS值)电压容差5%频率与电网同步工频变压器容量高压侧电流不低于0.5A试验电压保持时间不低于0.5h可升降绝缘台高度不低于1000mm可升降绝缘台升降步长不超过3mm可升降绝缘台升降行程可升降绝缘台升降速度不低于1000mm1 mm/s-1 Omm/s 可调2试验布置试验布置见图1,模拟导线采用直径20mm的金属杆,固定在有效绝缘长度不低于1m的绝缘支柱 和分压器上,各设备与参考接地平面可靠连接。将受试设备放置在可升降绝缘台上,通过控制台控制驱动 装置平台上下
9、运动,从而调节受试设备与模拟导线的间隙,调节精度应不大于3mm.试验前,调节受 试设备尖端高度使其与模拟导线间隙距离d为600mmo图1电弧放电试验装置简图5.3试验装置的验证试验装置的分压器及测量系统按照JJG496-2016工频高压分压器检定规程进行检定,精度不低于 0.5级。通过控制台设定试验电压为20kV,调节可升降绝缘台至受试设备与模拟导线之间产生电弧,按照 图2进行验证。智能等电位作业设备电弧放电的典型电流波形如图3所示,单个脉冲上升约2-7ns,脉冲持续时间 月1.6uso自放电开始到稳定放电,一个周波内假设干个电流脉冲,电流幅值与试验电压和受试设备的对 地电容相关。图3给出了典
10、型的测景点示意图,脉冲电流传感器测显装置在测显点,放电电流穿过传感 器,示波器放置在屏蔽箱中。电流脉冲特性见附录B中描述。400-Time/ns图3典型的放电电流波形(对地电容为2()pF)6试验程序试验场地的参考条件1.1.1 环境参数为了使环境参数对试验结果的影响减至最小,试验和校准应在和规定的气候和电磁参考 条件下进行。1.1.2 气候条件受试设备应在预期的气候条件下工作环境温度:15-35 C;相对湿度:30-60%;大气压力:86-106kPao电磁环境条件试验场地的电磁环境应保证受试设备的正确运行,不应影响试验结果。1.2 试验的实施和设备的考核2.1等电位试验将受试设备放置在可升
11、降绝缘平台上,调节受试设备和模拟导线间的间隙为零,调节控制台,调节 试验电压到达试验等级要求的电压,持续3min以上时间,观察设备是否损毁、误动和拒动。6. 2.2出等电位试验6. 3.1完成后,调节受试设备和模拟导线间的间隙,从零开始开始递增,直到电弧放电结束。观察设 备是否损毁、误动和拒动。6. 2.3进等电位试验完成后,调节受试设备和模拟导线间的间隙,3mm间隔依次递增,每个间距保持10s以上时 间,直到间隙为零。观察设备是否损毁、误动和拒动。7试验结果的评价试验结果应依据受试设备在试验中的功能丧失或性能降低进行分类,相关的性能水平由设备的制造 商或需要方确定,或由产品的制造商和购买方协
12、商统一,推荐按如下要求分类:a)在制造商、委托方或购买方规定的限值内性能正常;b)功能或性能暂时丧失或降低,但在骚扰停止后能自行恢复,不需要操作者干预;c)功能或性能暂时丧失或降低,但需要操作者干预才能恢兔;d)因设备硬件会软件损坏、或者数据丧失而造成不能恢复的功能丧失或性能降低。制造商提出的技术规范可以规定对受试设备产生的某些影响是不重要的,因而是可接受的试验影响。8试验报告试验报告应包括能重现试验的全部信息,特别是以下内容:-第6章要求的在实验计划中规定的工程内容;受试设备和辅助设备的标识,例如商标、产品型号、序列号;-试验设备的标识,例如商标、产品型号、序列号;一一任何进行试验所需的任何
13、特定条件;制造商、委托方或购买方规定的性能要求。附录A(资料性附录)电弧放电现象的描述为了适应电网巡检和运维模式的变革,架空高压线路巡检、带电作业机器人以及智能作业工具等电 气与电子设备的应用越来越广泛,这些设备具有进/出等电位的过程(靠近至接触高压导体、接触至离 开高压导体),如图A.1所示,在高压架空线或高压带电导体的工频电场作用下,设备的金属局部感应 大量电荷,形成悬浮电位,使得设备与导线之间的电场发生畸变,超过一定程度时,气隙击穿,如图 A.2所示,二者间电荷转移产生较为强烈的电弧放电,引起电磁场的剧烈变化,在空间形成瞬态电磁场,设 备金属外表的瞬态电流与设备线缆路或内部电气部件耦合,干扰机器人的正常工作,表现为设备的拒动、 误动,甚至损毁。该电弧放电与静电放电过程有类似之处,均是电荷转移产生的瞬态过程,干扰表现形式相 同。不同之处是电弧放电从开始放电直到设备等电位整个过程持续续放电,属于空气放电,放电电流幅值高, 脉冲密集。高电位导体大地大地(参老接地平面) 图A.1放电示意图高电位导体C?为设备的对地电容。放电前图A.2 图A.2中G为高电位导体和设备的互电容,