《100kV交流气体绝缘金属封闭输电线路选用导则》

ICS29.130.10

K43

备案号：DL

中华人民共和国电力行业标准

DL/TXXXX—20XX

1100kV交流气体绝缘金属封闭输电线路

选用导则

Guidefor1100kVACGas-insulatedmetal-enclosedtransmissionlines

（征求意见稿）

20XX—XX—XX发布20XX—XX—XX实施

国家能源局发布

DL/TXXXXX—20XX

目  次

前言........................................................................................................................................错误！未定义书签。

1范围............................................................................................................................................................................2

2规范性引用文件.......................................................................................................................................................2

3术语和定义...............................................................................................................................................................3

4使用条件...................................................................................................................................................................4

5额定值........................................................................................................................................................................5

6设计与结构...............................................................................................................................................................7

7型式试验.................................................................................................................................................................17

8出厂试验.................................................................................................................................................................26

9GIL的选用原则......................................................................................................................................................29

10技术资料...............................................................................................................................................................29

11运输、储存、安装、运行和维护规则.............................................................................................................34

12安全........................................................................................................................................................................40

13产品对环境的影响..............................................................................................................................................41

附录A（资料性附录）短时过负荷电流估算方法（IEC/TR62271-306:2012）......................................43

附录B（资料性附录）接地...........................................................................................................................45

附录C（资料性附录）氦质谱检漏和SF6检漏漏率的转换计算...............................................................48

1

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1100kV交流气体绝缘金属封闭输电线路选用导则

1范围

本文件规定了额定电压1100kV、额定频率为50Hz的交流气体绝缘金属封闭输电线路（GIL）的使用

条件、额定值、设计与结构、型式试验、出厂试验、选用原则、运输、储存、安装、运行和维护等方面

的要求。

本文件除适用于DL/T617规定的应用场合外，还可用在DL/T617规定未涵盖的场合。例如，所有或

部分GIL布置在地面、沟管、竖井、隧道等，主要针对封闭管廊、隧道环境应用。本文件不适用于GIL

直埋安装的场合。

本文件适用于采用SF6气体绝缘的GIL工程设计和采购。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

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/T311.1绝缘配合第1部分：定义、原则和规则（IEC60071-1:2006，MOD）

GB/T2900.20—2016电工术语高压开关设备（IEC60050-441:1984，MOD）

GB/T4109交流电压高于1000V的绝缘套管（GB/T4109—2008，IEC60137:Ed.6.0，MOD）

GB/T4208—2017外壳防护等级（IP代码）（IEC60529:2013，IDT）

GB/T7354高电压试验技术局部放电测量（GB/T7354—2018，IEC60270:2000，IDT）

GB/T7674—2008额定电压72.5kV及以上的气体绝缘金属封闭开关设备（IEC62271-203:2003，

MOD）

GB/T8905六氟化硫电气设备中气体管理和检测导则（GB/T8905—2012，IEC60480:2004，MOD）

GB/T11022高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求（GB/T11022—2011，IEC62271-1:2007，

MOD）

GB/T11023高压开关设备六氟化硫气体密封试验方法（GB/T11023-2018）

GB/T12022工业六氟化硫（GB/T12022—2006，IEC60376:1971；IEC60376A:1973；IEC

60376B:1974，MOD）

GB/T16927.1—2011高电压试验技术第1部分：一般定义及试验要求（IEC60060-1:2010，MOD）

GB/T22381—2017额定电压72.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备与充流体及挤包绝缘电力

电缆的连接充流体及干式电缆终端（IEC62271-209：2007，MOD）

GB/T22382—2017额定电压72.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备与电力变压器之间的直接

连接(IEC62271-211:2014，MOD）

GB/T22383—2017额定电压72.5kV及以上刚性气体绝缘输电线路（IEC62271-204:2011，MOD）

GB/T28537高压开关设备和控制设备中六氟化硫（SF6）的使用和处理（GB/T28537-2012，IEC

62271-303:2008，MOD）

GB/T28819—2012充气高压开关设备用铝合金外壳

2

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GB/T30092—2013高压组合电器用金属波纹管补偿器

GB/T36176—2018真空技术氦质谱真空检漏方法

DL/T304—2011气体绝缘金属封闭输电线路现场交接试验导则

DL/T361—2010气体绝缘金属封闭输电线路使用导则

DL/T593—2016高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求（IEC62271-1:2007，MOD）

DL/T617—2010额定电压72.5kV及以上的气体绝缘金属封闭开关设备

DL/T978—2018气体绝缘金属封闭输电线路技术条件（IEC62271-204:2011，MOD）

3术语和定义

GB/T2900.20—2016和GB/T11022—2011界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

气体绝缘金属封闭输电线路gas-insulatedmetal-enclosedtransmissionlines（GIL）

金属封闭线路，其内绝缘至少部分是通过不同于大气压下的空气的绝缘气体实现的，且其外壳是接

地的。

3.2

外壳enclosure

GIL的部件，保持处于规定条件下的绝缘气体安全地维持在要求的绝缘水平上，保护设备免受外部

影响并对人员提供安全防护。

注：1100kV交流GIL的外壳是单相的。

3.3

隔室compartment

GIL的一部分，除了相互连接和控制需要打开外全部封闭。

3.4

隔板partition

把一个隔室和其他隔室分开的兼具导体支撑和气体密封功能的绝缘子。

3.5

主回路maincircuit

包含在用于传输电能回路中的GIL的所有导电部件。

3.6

标准单元standardunit

GIL的一部分，其长度受制造、运输、安装、运行、维护等条件的限制。

3.7

3

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隔离单元disconnectingunit

用于气室分隔的独立隔室，作为设备现场试验、运行维护或扩建时的连接单元。

注：隔离单元不宜采用操作机构。隔离单元内的导体可采用可拆卸结构，如通过检修手孔将导体手动拆卸移开。

3.8

运输单元transportunit

无须拆卸即可装运的GIL的部件。

3.9

伸缩节expansionjoints

用于GIL之间的连接或GIL与其它设备的连接，考虑到设备制造及安装误差、土建误差等因素，用来

吸收GIL自身及其相连接设备因温度变化、地震力、设备操动或振动、检修人员在设备上工作以及土建

伸缩缝和基础变形等引起的位移，且具有波纹管等型式的弹性接头。

3.10

外壳的设计温度designtemperatureofenclosure

在规定的最严酷使用条件下外壳所能达到的最高温度。

3.11

外壳的设计压力designpressureofenclosure

用于确定外壳设计的相对压力。它至少应等于在规定的最严酷使用条件下绝缘气体所能达到的最高

温度时外壳内部的最高压力。

3.12

隔板的设计压力designpressureofthepartition

隔板两边的相对压力。它至少等于维修活动中作用在隔板两侧的最大压力差。

3.13

破坏性放电disruptivedischarge

在电压作用下伴随绝缘破坏而产生的一种现象，此时放电完全桥接了受试绝缘，使电极之间的电压

降到零或接近于零。

注1：该术语适用于在固体、液体和气体介质以及其组合中的放电。

注2：固体介质中的破坏性放电，会导致永久地丧失绝缘强度（非自恢复绝缘）；而在液体和气体介质中可能仅是

暂时丧失绝缘强度（自恢复绝缘）。

注3：破坏性放电发生在气体或液体介质中时，叫做“火花放电”；破坏性放电发生在气体或液体介质中的固体介

质表面时，叫做“闪络”；破坏性放电贯穿于固体介质时，叫做“击穿”。

4使用条件

4

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4.1概述

DL/T593-2016的第2章适用，并做如下补充：

内绝缘的绝缘特性与海拔高度无关，因此，对于使用海拔高度不做规定。外绝缘的绝缘特性应进行

海拔高度的修正。

GIL某些部件如压力释放装置及密度监测装置可能会受到海拔的影响，制造厂应根据所供产品特性

采取适当的措施消除影响。

GIL外壳机械强度的设计应考虑海拔高度的影响。

GIL的正常使用条件取决于具体的安装条件，如果使用于多种安装条件时，GIL的每一段应符合各自

安装条件相应条款的规定。

4.2敞开在空气中的设备

安装在敞开式空间中和敞开式沟槽中的GIL，DL/T593—2016规定的正常使用条件适用。

如果实际使用条件不同于正常使用条件，则额定值应作相应调整，除非用户另有规定，DL/T593

—2016规定的特殊使用条件适用。

4.3管廊、隧道、竖井、斜井或类似安装

GIL用在管廊、隧道、竖井、斜井和类似封闭空间场所中，必要时可采取强迫冷却。冷却装置的散

热量计入封闭空间内的总散热量，这包括GIL本体以及其他散热源的总散热量。

在长垂直竖井和斜隧道或其倾斜段的情况下，应注意GIL管道外壳温度和气体密度的梯度变化。

注：严禁在下列情况下进入隧道进行维护：

——短时过负荷；

——无通风条件；

——隧道内温度过高；

——气体泄漏量超标。

5额定值

5.1概述

GIL的额定值应包括：

a）额定电压（Ur）及相数；

b）额定绝缘水平；

c）额定频率（fr）；

d）额定电流（Ir）（主回路）；

e）额定短时耐受电流（Ik）（主回路和接地回路）；

f）额定峰值耐受电流（Ip）（主回路和接地回路）；

g）额定短路持续时间（tk）；

h）GIL组件及其辅助设备的额定值；

i）绝缘气体的额定压力。

5.2额定电压（Ur）

1100kV。

注：构成GIL的部分元件可以按照各自标准具有独立的额定电压值。

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5.3额定绝缘水平

绝缘水平应符合GB/T311.1的规定。1100kV交流GIL绝缘水平见表1，并做如下补充：

a）GIL包括的元件应具有规定的绝缘水平。尽管可通过选择适当的绝缘水平使发生内部故障的概

率很低，但是还应考虑限制外部过电压的措施（例如，避雷器、保护间隙）。

b）考虑过电压等参数时，应在具体设备绝缘配合研究的基础上，对每种安装情况进行专门的绝缘

配合研究，从GB/T7674-2008中选取额定绝缘水平。

c）对较长的GIL两端或任何合适的位置可考虑安装避雷器以限制外部过电压。

表1额定绝缘水平

类别相对地/kV

额定短时工频耐受电压Ud（有效值）1100

额定操作冲击耐受电压Us（峰值）1800

额定雷电冲击耐受电压Up（峰值）2400

5.4额定频率（fr）

1100kVGIL额定频率为50Hz。

5.5额定电流和温升

5.5.1额定电流（Ir）

DL/T593—2016的4.5.1适用，并做如下补充：

额定电流定义为周围空气温度为40℃时，安装于地面上的单相回路的数值。对于其它安装条件，

见附录A。

5.5.2温升

DL/T593—2016的4.5.2适用，并做如下补充：

GIL中包含的元件的温升限值不在DL/T593—2016覆盖的范围内时，不应超过相应元件标准中的温

升限值。

考虑不同安装条件下周围环境温度的实际状况，对于安装在敞开空气、管廊、隧道、竖井和类似场

所中的设备，运行中外壳不可触及部位的最高温度不应超过80℃，可触及部位不应超过70℃。如果适用，

外壳表面的最高温度不应超过防腐蚀涂层的最高允许温度。

5.6额定短时耐受电流（Ik）

DL/T593—2016的4.6适用。

5.7额定峰值耐受电流（Ip）

DL/T593—2016的4.7适用，并做如下补充：

原则上，主回路的额定短时耐受电流和额定峰值耐受电流不能超过其串联的元件的最薄弱元件相应

的额定值。

5.8额定短路持续时间（tk）

1100kVGIL额定短路持续时间为2s。

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5.9GIL组件及其辅助、控制回路的额定电源电压

DL/T593—2016的4.9适用。

5.10GIL组件及其辅助回路的额定电源频率

DL/T593—2016的4.10适用，并做如下补充：

辅助回路的额定电源频率是回路运行条件和温升确定时的频率。

5.11绝缘气体的额定压力

DL/T593—2016的4.12适用，并做如下补充：

制造厂应提供GIL各气室绝缘气体最高、最低、额定、报警密度（压力），一般用20℃下的表压或

绝对压力（需标明）表示，单位MPa。

注：某些压力表可能会受到海拔的影响，制造厂可根据所供产品特性采取适当的措施消除影响。

6设计与结构

6.1一般要求

1100kVGIL的设计应能确保其安全可靠运行、实施检查和维护作业，以及符合在安装和扩建后的

相序检查要求，满足以下要求：

a）GIL的设计应保证在所有规定的负载范围内，如热膨胀、协议允许的基础位移、外部振动、地

震、风和冰负荷产生的机械应力下都不应降低设备的性能；

b）具有相同额定值和结构的元件应具有互换性；

c）要求例行的预防性维护或诊断试验的任何元件应易于触及。

6.2GIL中气体的要求

DL/T593—2016的5.2适用。

6.3接地

6.3.1概述

DL/T593—2016的5.3适用，并做如下补充。

6.3.2主回路的接地

为了确保维修工作的安全性，需要触及或可能触及的主回路中的所有元件均应可靠接地。此外，在

外壳打开后，在工作期间应能够使导体与接地电极相连。接地可以通过下述方式实现：

a）如果连接的回路有带电的可能性，应采用关合电流能力等于额定峰值耐受电流值的接地开关；

b）如果能够确认连接的回路不带电，可采用关合电流能力低于额定峰值耐受电流值或不具有关合

电流能力的接地开关；

c）仅当用户与制造厂达成协议时，可采用移动的接地装置；

d）能被隔离的每一部分均应能接地；

e）第一次操作的接地装置应具有足以释放GIL被隔离的回路中最大残余电荷的能力。

6.3.3外壳的接地

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外壳的接地应满足以下要求：

a）外壳应能与地相连，采用多点接地方式。所有要接地的、不属于电气主回路或辅助回路的金属

部件均应接地。对于外壳、支架等的相互连接，紧固方式（例如螺栓连接或焊接）必须保证接

地回路的电气连续性。GIL的钢支架和外壳均应与接地系统可靠连接。

b）考虑到可能承载的电流产生的热和电气的负荷，应保证接地回路的连续性。

c）外壳（特别是额定电流较大的GIL与套管连接处）应设三相短接线，其截面应能承受长期通过

的最大感应电流和接地短路电流。外壳接地应从短接线上引出与接地母线连接，其截面应满足

短时耐受电流的要求。

d）GIL宜设置专用的接地母线。所有外壳接地引线应直接接在接地母线上。接地母线与地网连接

线的截面积应按最大单相短路电流的70%选择。

e）大部分GIL的安装会在两端进行固定连接和接地。特定的设计会对散热、稳定电压和外部磁场

产生影响，参见附录B。

f）接地设计应使GIL外壳、支架及易接触部位，在正常运行条件下感应电压不应大于24V，在故障

条件下感应电压不应大于100V。

g）接地回路应保持电气连接的导电性、牢固性，接地点应标明接地符号。

h）GIL本体的接地不允许通过支架的接地来实现。

6.3.4支架接地

GIL的所有金属支架和钢结构均应可靠接地。应确保接地系统的连续性，外壳、框架及钢结构之间

的连接应考虑到接地电流引起的热应力和机械应力。

支架与外壳间应考虑环流的影响。

6.3.5GIL组件及辅助设备的接地

GIL组件及辅助设备的接地应满足以下要求：

a）GIL的汇控柜内应设置供接地用的接地铜排和接地端子，铜排的截面积不应小于4×25mm2，并

与箱体绝缘。柜体的外壳、框架、柜内所有不带电的金属部件应与铜排可靠连接，连接线的截

面积应与接地铜排相同。

b）从GIL引至汇控柜的控制、保护、监测电缆，其屏蔽层应为一点接地，且接地点应设在汇控柜

一端。

6.4辅助设备

DL/T593—2016的5.4适用。

6.5压力监测装置

DL/T593—2016的5.9适用，并做如下补充：

应提供监控气体压力或气体密度的方法，并应考虑到相关的国家标准。当绝缘用气体压力降至制造

厂规定的报警压力时，应能发出相应信号。

6.6铭牌、标志和标记

6.6.1铭牌

DL/T593—2016的5.10适用，并做如下补充：

a）对于户外设备，铭牌和它们的固定件应是耐气候条件影响、防腐蚀的。

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b）应至少在设备的两端和中间位置提供完整的铭牌。这些铭牌应包含下列资料：

——制造厂的名称或商标；

——型号或序列号；

——出厂编号；

——额定电压（Ur）；

——额定雷电冲击耐受电压（Up）；

——额定操作冲击耐受电压（Us）；

——额定工频耐受电压（Ud）；

——额定电流（Ir）；

——额定短时耐受电流（Ik）；

——额定峰值耐受电流（Ip）；

——额定频率（fr）；

——额定短路持续时间（tk）；

——绝缘介质的种类和密度；

——绝缘介质的额定充入压力（pre）；

——绝缘介质的最低功能压力（pme）；

——气体的质量；

——线路长度。

注：“额定”一词可以不出现在铭牌上。

6.6.2度量标志

如果线路长度超过500m，则应在适当位置标明累计里程的长度。地面和隧道安装时，应在需标记位

置临近的地面或隧道侧壁做好度量标志。

6.6.3设备的标识

因为不同段的特性可能不同，在外壳或外壳的涂层（如果有的话）上应有标记。两个识别标记之间

的最大距离应由用户同制造厂协商。标记应耐久、清晰易读，并应包含下列信息：

a）制造厂的名称及商标；

b）型号；

c）额定电压；

d）气体的种类和（用于绝缘的）额定充入压力。

e）非标准单元的特征，例如，小角度单元标识及其偏转角度等。

6.6.4公共标志

若安装在公共场所，应根据当地有关法规设置合适的外部标记。

6.7防护等级

6.7.1主回路防护等级

DL/T593—2016的5.13.1适用，并做如下补充：

由于1100kV交流GIL的外壳是气体密封性的，主回路和与其直接相连的部件没有特别的使用规定。

6.7.2辅助回路防护等级

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6.7.2.1 防止人体接近危险部件的防护和防止固体外物进入设备的防护（IP代码）

DL/T593—2016的5.13.2适用，并做如下补充：

防护措施仅对辅助回路适用。第一位特征数字不应小于3。

6.7.2.2 防止水浸入的防护（IP代码）

对于敷设条件可能存在水浸入危险的设备（地沟或管道等中的设备），则应规定IP代码第二位特征

数字。在这种情况下，DL/T593—2016表7中确定的第二位字母X应由下表所示数字取代（见表2）。

表2IP代码的第二位特征数字

第二位特征数字简介定义

当外壳暂时浸入标准的压力和时间条件下的

7防止短时间浸水的效应

水中时，浸水的程度不应导致有害效应

  注：当要求比第二位特征数字为7更严酷的条件时，防护应由用户和制造厂协商。

对于户外安装的设备，如果需要防雨和其它气候条件的附加功能，则可通过在第二位特征数字或附

加字母（如果有的话）之后用补充字母W的方式来规定。

6.8气体和真空的密封

GB/T11022—2011的5.15适用，并做如下补充：

6.8.1气体的封闭压力系统

对于1100kV交流GIL，GB/T11022—2011中5.15.3封闭压力系统的规定适用，并做如下补充：

a）制造厂应规定正常使用条件下封闭压力系统的密封特性和补气之间的时间，且应该与维修和检

查最少的准则一致。

b）气体封闭压力系统的密封性用每个隔室相对漏气率（Frel）来规定，标准值为每个隔室年漏气

率不大于0.5%，如安装在隧道、管廊、竖井、斜井、室内等通风受限环境中，每个隔室最大年

漏气率不应大于0.1%。如有特殊要求，允许针对具体工况由用户和制造商协商确定更低的气体

泄漏率，例如，长度≥15m的GIL隔室的SF6气体年漏气率不应大于0.01%。

c）补气之间的时间值，应符合年漏气率的规定。不同压力的分装之间可能的泄漏应予以考虑。

d）在设备运行时，应提供给气体系统安全补气的手段。

e）GIL的外壳宜采用法兰连接和高性能密封圈，密封圈寿命不应小于GIL本体使用寿命。如果用户

有要求，制造厂应提供密封圈老化试验报告和寿命数值。

f）如果用户有要求，为了允许维护一个隔室而相邻隔室包含承压气体，通过隔板允许的气体泄漏

率也应由制造厂规定。

6.8.2密封压力系统

DL/T593—2016的5.15.4适用。

6.9腐蚀

非地埋GIL的腐蚀保护按DL/T593—2016中5.20规定。

6.10内部故障

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6.10.1概述

GIL内部故障涉及以下方面：

a）避免由内部故障引起电弧以及限制其持续时间和后果的方法如下：

——绝缘配合；

——气体泄漏的限制和控制；

——快速保护；

——快速电弧短路装置；

——遥控；

——外部压力释放；

——现场的工艺检查。

b）应将内部故障产生的电弧对正常运行的GIL造成的危害限制到最小。如果在各隔室设置有压力

释放装置，应将电弧的影响限制在产生电弧的隔室或故障区域内的其他少数隔室之中。

c）限于保护系统的特性，要求外壳至少需要具有耐受一定时间燃弧的机械强度。

d）如果用户和制造厂之间达成协议进行试验以验证内部故障的电弧效应，则该试验应符合7.13。

e）对于安装在中性点绝缘或谐振接地系统中，并配有保护以限制内部接地故障持续时间的单相封

闭的GIL通常不需进行试验。

注：对于中性点绝缘系统或谐振接地系统，强烈推荐使用限制内部故障持续时间的保护。

6.10.2电弧的外部效应

GB/T22383—2017的5.101.2适用。

6.10.3内部放电故障定位

GB/T22383—2017的5.101.3适用，并做如下补充：

GIL宜配备内部放电故障定位装置。

6.11外壳

6.11.1概述

外壳应考虑以下方面：

a）外壳应是金属的，宜采用铝合金材料。外壳应固定接地并能耐受在运行中出现的正常压力和瞬

态压力。

b）如果充SF6气体设备的外壳符合本标准，而且在运行中永久承压，则应按其特定的使用条件，

将它们与压缩空气罐和类似储存容器区分开来。这些条件包括：

——主回路的外壳不仅应能防止接近带电部件的危害，而且在充入高于或等于用于绝缘的最低功能

气体压力时，其形状可以保证达到设备的额定绝缘水平（在决定形状和使用的材料方面，电

气因素比机械因素更重要）；

——外壳内通常充有彻底干燥、稳定和惰性的非腐蚀性气体。因为当存在较小的压力波动时，保持

气体处于该状态的措施是设备运行的基础，由于外壳不会受到内部腐蚀，因此，决定外壳设

计时，不必要对这些因素留有裕度（然而，可能存在传导的振动效应应予以考虑）；

——采用的运行压力相对较低。

c）对于户外设备，制造厂应考虑到气候条件的影响。

6.11.2外壳的设计

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外壳的设计要求如下：

a）外壳的壁厚应基于设计压力以及以下外壳不烧穿的最短耐受持续时间：

——短路电流40kA及以上，0.1s；

——短路电流40kA以下，0.2s。

b）为了使外壳烧穿的危险最小，短路电流的大小和持续时间与外壳的设计和隔室的尺寸应仔细配

合。最小的容积应使得在上面给出的最短耐受持续时间内压力释放装置不动作。

c）关于计算外壳厚度和结构方面的标准程序、方法还未达成国际上的统一，无论是焊接或铸造的

外壳，都可以基于本标准中确定的设计温度和设计压力。外壳设计可参考GB/T28819—2012

的5.1节内容。

注：设计外壳时，还应考虑到下述因素：

——作为正常充气过程一部分的外壳应考虑抽真空带来的影响；

——外壳壁或隔板两侧可能出现的全部压力差；

——相邻隔室具有不同运行压力时隔室间偶然泄漏情况下所产生的压力；

——出现内部故障的可能性（见6.11）。

d）外壳的设计温度通常为环境温度的上限再加上流过额定电流时导致的温升。如果太阳辐射的效

应比较明显，则应予以考虑。

e）外壳的设计压力至少应等于在设计温度下，外壳内部所能达到的压力上限。

f）确定外壳的设计压力时，除非设计压力可以从已有的温升试验记录来确定，否则气体温度应取

外壳温度的上限和流过额定电流时主回路导体温度的平均值。

g）设计外壳时，应考虑到除内部过压力引起的机械负荷以外的机械负荷，例如热膨胀产生的力、

外部振动，其它外部负荷如地震、风、雪和冰等。

h）对于外壳和部件的强度不能用计算完全确定时，应进行验证试验，以验证它们是否满足要求（见

7.9）。

i）生产外壳的材料应是已知的，并且最低的物理性能是通过计算和/或验证试验获取的。制造厂

应基于材料供应商出具的证书和/或制造厂进行的试验，对材料的选用和这些最低物理性能的

维护负责。

6.11.3其他要求

关于外壳的其他要求如下：

a）对于隔室、单元较长的GIL，外壳的壁厚设计，在满足设计压力下耐受电弧烧蚀要求的同时，

还应兼顾刚度要求；

b）外壳应采用伸缩节和滑动支撑结构，在温度变化、基础不均匀沉降和变位、土建施工误差、制

造和安装误差等条件下，相对固定基础允许适当伸缩，伸缩产生的应力应在设备及基础承受范

围内；

c）外壳若有开孔需求，开孔尺寸、大小应有明确要求，以防开孔较大导致壳体变形。同时，应减

少密封面和焊接部位以保证密封性能。

6.12导体

导体设计应考虑以下方面：

a）导体应采用高导电率的铝合金材料，且应满足强度、挠度和温升的要求。

b）导体间应采用固定或滑动连接。采用滑动连接时，应满足以下要求：

——滑动触头应满足角度补偿和轴向补偿要求，其中，角度补偿不小于±2.5°；

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——滑动触头的设计应在考虑导体的热胀冷缩、操作晃动、制造误差、各设备安装误差带来的伸缩

和错位等情况下保证接触可靠；

——在正常工作条件下，允许滑动循环次数不应小于15000次；

——滑动触头应确保导体在正常装配连接及允许的最大偏差装配连接情况下电接触良好，接触电阻

和温升不超过限值。

c）受场地布置限制，导体连接存在垂直方向高差或转弯时，如采用滑动连接，应考虑在设备运行

环境温度变化范围内导体活动连接部位导体连接足够的对中度。

6.13绝缘子

6.13.1概述

GIL用绝缘子应满足以下要求：

a）绝缘子应内置，包括支持绝缘子和隔板；

b）绝缘子应有良好的抗SF6气体分解物的腐蚀性、防潮性，隔板应有良好的气密性；

c）绝缘子下部宜设置微粒捕捉器；

d）绝缘子应逐件进行X射线探伤、工频耐压试验和局部放电试验。

6.13.2支持绝缘子

GIL用支持绝缘子应满足以下要求：

a）支持绝缘子可以是柱式或盆式，每个绝缘子上都应有永久的编号或可以区分的标记。

b）支持绝缘子的机械强度应能承载导体载荷、运输冲击和满足动稳定要求，还应满足电气性能试

验的要求。

c）GIL中支持绝缘子如果采用滑动设计，应满足以下要求：

——应满足导体和外壳因热胀冷缩产生的相对运动，滑动过程中应始终保持与外壳有良好电接触，

滑动顺畅，并针对磨损产生的金属微粒、碎屑采取有效抑制措施，例如，设置微粒捕捉器；

——与接地外壳的有效接触点不应少于2个；

——在正常工作条件下允许滑动循环次数不应小于15000次。

d）固定式支持绝缘子应保证可靠固定。

6.13.3隔板

GIL的隔板将影响到安装、现场试验、维护和气体处理，其设计应满足以下要求：

a）隔板通常由绝缘材料构成，但不要求它们对人员提供电气安全保证。对人员安全的保证需要用

设备接地等其他方法来实现，但必须保证相邻隔室间在可能出现的气体最大压力差下的机械安

全性。

b）相邻隔室之间的隔板，不应出现任何影响绝缘介质电气性能的泄漏。

c）外侧无金属屏蔽的隔板两侧外壳法兰应用导流铜排进行连接，其截面积应能承受长期的感应电

流和温升要求。

d）隔板的位置应清晰标示于外壳外表面。

e）隔板的设计压力不应低于GIL检修时作用在隔板两侧的最大压力差。

6.14隔室

GIL应划分成若干隔室，以满足正常运行以及限制故障范围和方便检修。隔室的设计应考虑以下方

面：

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a）隔室长度的划分应考虑：

——故障区域的限制并便于故障处理，尽可能不影响相邻无故障隔室的正常运行。

——隔室气体总量，气体回收装置的容量，GIL安装（分期安装）、试验和维护、检修时间等因素

的优化。单个隔室的SF6气量应满足采用不多于两台SF6气体回收装置在8h内能回收完毕的要求。

——与外部设备连接的部位，宜设置单独隔室。

b）隔室的标识：对应隔板安装处，外壳应有红色标识。

c）每个隔室都应配备充气逆止阀接头及SF6密度表或密度传感器，连续监测密度变化，装设位置

便于日常维护和观察。

6.15标准单元

除受场地布置、安装及设计制造等影响及要求，需在局部采用非标准设计外，GIL应尽可能多采用

标准单元。标准单元包括标准直线段、标准连接、标准弯头等结构，以及方便现场安装及维护的备用单

元等。

隔离单元用于GIL绝缘试验时分段，以降低对试验设备容量的要求。隔离单元绝缘和通流要求同GIL，

不带电操作，不要求开合电流。隔离单元应便于拆卸。

6.16压力配合与监测

6.16.1压力配合

GIL的设计应考虑压力配合的要求，主要包括：

a）在使用过程中，GIL内部的压力可能偏离额定充入压力。由于温度和隔室间的泄漏导致的压力

升高会产生附加的机械应力。因泄漏导致的压力降低会降低绝缘性能。各种压力水平和影响因

素之间压力配合的关系如图1所示。

图1压力配合

b）制造厂负责选择保证绝缘和运行压力的最低功能压力pme。报警压力pae与额定充入压力pre相关，

根据规定的泄漏率来满足用户的要求以达到GB/T11022—2011中规定的再充气周期的最低要

求。

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c）报警压力pae到最低功能压力pme之间应允许有足够的反应时间去容许再充气动作，该时间取决于

气体泄漏率，当考虑此时间周期的持续时间时，应考虑到气体监控装置的偏差。

d）在使用状态下，机械应力与气体温度决定的内部压力相关。设计压力对应于在气体能够达到的

最高温度时的气体压力。

e）考虑到材料和制造工艺，应根据设计压力确定出厂试验压力和型式试验压力。

6.16.2压力监测

GIL隔室应设置压力监测装置，其设计应满足以下要求：

a）GIL的每个隔室均应装设压力（密度）监测装置，可以是密度继电器（应带有温度补偿功能）。

户外使用时，压力监测装置应设防雨罩（箱）。

b）压力监测装置应装设逆止阀和阀门，以便进行校验和维修。供充放气用的逆止阀和阀门应可外

接压力表和水分监测装置。压力监测装置、压力表、逆止阀、阀门及其气体管道均应有可靠的

固定措施。

6.17压力释放装置

6.17.1最大充入压力限制

在为隔室充气时，压力调节器应安装到充气管上，以防止气体压力超过设计压力的110%。作为替代，

压力调节器也可以装在外壳上。

选择充入压力时应考虑到充气时的气体温度，例如，使用温度补偿压力表。

6.17.2内部故障情况下限制压力升高的压力释放装置

内部故障引起电弧后，因为外壳的损坏部件需要更换，压力释放装置仅用于限制电弧的外部效

应（见6.11.2）。

内部故障所产生的压力取决于气体隔室的容积、短路电流和持续时间，在内部故障条件下，若

该压力不超过外壳的出厂试验压力，也可以不装设压力释放装置。如果设备位于隧道中，这一考虑

尤为重要。

如果压力释放装置用在人员可触及的限定的空间内，应采取措施以保证在压力释放时人员的安

全。（见第12章）

注1：在内部故障引起外壳变形时，应对相邻的外壳进行检查，以确认它没有变形。

注2：如果压力释放采用了防爆盘，应注意它们的破坏压力和外壳设计压力之间的关系，以降低防爆盘无意识破坏

的可能性。

6.18伸缩节

6.18.1概述

伸缩节主要用于安装调整、吸收基础间的施工误差和相对位移或热胀冷缩的伸缩量等，视为外壳的

一部分，其承压要求和气密性不低于外壳。

6.18.2设计要求

伸缩节的设计应满足以下要求：

a）制造厂应根据使用目的、允许的位移量和位移方向等选定伸缩节的结构、布置和数量。伸缩节

的配置应满足以下要求：

——基础伸缩缝和不均匀沉降；

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——土建施工误差；

——设备制造误差；

——安装误差；

——热效应产生的热胀冷缩；

——土建结构产生的基础蠕变；

——地震力、检修人员工作引起的作用力和位移；

——盲板力。

b）分开的基础间允许的相对位移（不均匀沉降）应由制造厂和用户商定。如果需要补偿，可采用

下述方法：

——一次元件和外壳间的补偿可以通过一次元件中的滑动触头或类似方法来获得。

——外壳和其周围环境（固定支架、周围的土壤）间的补偿应由伸缩节来实现。

注：计算周围环境和外壳间的作用力和相对位移以及解释结果时，应参考适当的标准或方法。

c）在正常工作条件下，功能适用的伸缩节对安装补偿量的允许伸缩循环次数不应少于15次，对基

础沉降补偿量的允许伸缩循环次数不应少于15次，对地震位移补偿量的允许伸缩循环次数不应

少于200次，对温度变化补偿量的允许伸缩循环次数不应小于15000次。

6.19外部振动

在某些条件下，GIL可能要承受外部振动。典型的情况是GIL靠近地铁、汽车和火车通过的桥梁，另

一种情况是GIL直接与电力变压器或电抗器连接。对于外部振动，应考虑以下要求：

a）当GIL靠近振动源时，建议通过在振动源和与GIL刚性连接的支架的部件间采用减振装置以降低

机械应力。这一措施可以显著降低GIL部件上的动态机械应力。剩余的动态机械应力可被用作

确定GIL机械尺寸，并确保该值不超过所采用材料的允许应力。

b）如果GIL敷设在桥梁上，则应考虑桥梁对基础的相对位移，计算机械尺寸过程中确定总的应力

时，有必要考虑这些运动可能产生的附加机械负荷。

6.20GIL的支架

6.20.1概述

GIL的支架对GIL的机械性能有直接影响。支架的结构可根据其功能、GIL的配置、安装GIL的地基结

构、隧道或竖井的不同而不同。

6.20.2设计条件

GIL支架的设计条件包括：

a）支架设计时应考虑到下述的力和荷载：

——GIL自身荷载（本身的重力）；

——内部气体压力产生的力；

——支架上端部和GIL下端部表面的摩擦；

——温差引起的作用力（GIL热膨胀产生的力）；

——地震力（适用时）；

——风荷载（适用时）；

——短路电流产生的力；

——冰、雪荷载（适用时）；

——其他外部冲击（如振动）产生的力；

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——SF6/空气套管的端子拉力；

——GIL运维检修时的受力载荷。

支架的设计应注意避免形成闭合回路，并提供措施避免支架内产生涡流，且能够防腐。

6.20.3支架的类型

下面列出的两种适用的基本支架类型：

a）滑动支架：这些支架设计用以支撑且允许因GIL热胀冷缩引起的一定的位移；

b）固定支架：这些支架设计用来固定GIL并能耐受因外壳和伸缩节变形导致的作用力，以及内部

气体压力导致的作用力。

6.21GIL外部接口

6.21.1概述

为了方便GIL的试验、检修和扩建，下述每种元件在设计过程中可以包括隔离单元。

6.21.2与架空线连接

GIL与架空线的连接套管符合GB/T4109的规定。

6.21.3与GIS连接

GIL也可以直接与气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）相连接。供应的界限由GIL制造商和GIS制造商

协商确定。与GIS连接时，须用隔板将GIL和GIS的不同气室分隔开来，隔板应按GIL和GIS中的最大工作

压力确定。

6.21.4与变压器/电抗器连接

与变压器/电抗器直接相连须符合GB/T22382的规定。通过套管与变压器连接的方式中，套管执行

GB/T4109的要求。

6.21.5与电缆连接

与电缆相连时的连接应符合GB/T22381的规定。

7型式试验

7.1总则

7.1.1概述

DL/T593—2016的6.1适用，并做如下补充：

a）型式试验应在有代表性的装配或分装配上进行。

b）由于元件的组合方式可能多种多样，对所有可能的布置都进行型式试验是不现实的。任一特定

布置形式的性能可以由类似布置获得的试验数据来证明。除在相关条款中另有规定外，所有试

验应在充有规定类型气体和额定充入压力的设备上进行。

c）所有型式试验的结果都应记录在型式试验报告中，型式试验报告应包含充分的数据以证明其符

合本标准，要有足够的信息以确认被试设备的主要零部件。一般情况下，报告中应包括有关支

架结构的信息。

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d）型式试验应包括一种在实际环境条件下具有代表性的长持续时间耐受试验，并表现出长期的稳

定可靠性。

7.1.2试验的分组

不同类型和长持续时间耐受试验应至少在典型的标准单元组合上进行，按由GIL主要部件构成的分

组进行代表性的试验。试验报告应包括各相关的技术规范参数值。

型式试验项目见表3。

表3型式试验项目

序号型式试验项目条款备注

1绝缘试验7.2强制的型式试验项目

2温升试验和主回路电阻测量7.4和7.3强制的型式试验项目

3额定短时耐受电流和峰值耐受电流试验7.5强制的型式试验项目

4防护等级验证7.6强制的型式试验项目

5密封试验7.7强制的型式试验项目

6气体状态测量7.8强制的型式试验项目

7外壳的验证试验7.9强制的型式试验项目

8隔板的压力试验7.10强制的型式试验项目

9滑动触头的特殊机械试验7.11适用时强制的型式试验项目

10伸缩节的循环寿命试验7.12适用时强制的型式试验项目

11内部故障引起电弧条件下的试验7.13适用时强制的型式试验项目

12气候防护试验7.14适用时强制的型式试验项目

7.1.3型式试验报告中应包含的内容

GB/T11022—2011的6.1.4适用。

7.2绝缘试验

7.2.1试验时周围的大气条件

DL/T593—2016的6.2.2不适用，并做如下补充：

对于GIL设备，由于外壳接地，周围的大气条件对绝缘不产生影响，因此，不需要使用大气校正因

数。

7.2.2绝缘试验时设备的状态

DL/T593—2016的6.2.4不适用，并做如下补充：

绝缘试验时设备的状态应满足以下要求：

a）绝缘试验应在制造厂规定的绝缘气体的最低功能压力下进行。试验过程中气体压力和温度应记

录在试验报告中。

b）试品的形态应涵盖GIL可能的全部单元型式，包括不限于标准直线单元、直角单元、非直角转

角单元、隔离单元以及可拆卸单元（如各类伸缩节等）。

7.2.3通过试验的判据

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DL/T593—2016的6.2.5适用，并做如下补充：

7.2.3.1 短时工频耐受试验

如果没有发生破坏性放电，则认为GIL通过了试验。

7.2.3.2 冲击试验

冲击试验应按照GB/T16927.1中适合开关设备的自恢复和非绝缘实验程序B进行，如果符合下述条

件，则认为通过了试验：

a）每个系列试验不少于15次。

b）对于非自恢复绝缘没有发生破坏性放电。

c）对自恢复绝缘在每个完整的系列中发生破坏性放电次数不超过2次，而且要验证最后一次破坏

性放电之后连续5次冲击耐受不发生破坏性放电。这个程序可能会导致最多为25次的冲击试验。

7.2.3.3 型式试验中放电的处理

为了排除运行中发生内部故障所有可能的原因，检查绝缘强度对GIL特别重要。因此，如果在型式

试验中出现任何破坏性放电，必须采用所有可能的手段查出放电位置并分析原因，并应声明该绝缘失效

在制造过程中能够避免。

7.2.4试验电压的施加和试验条件

DL/T593—2016的6.2.6不适用，并做如下补充：

主回路中的每相导体依次连接到试验电源的高压端子上，应施加7.2.5规定的试验电压，所有其它

的主回路导体和辅助回路应连接到接地导体或框架上，并接至试验电源的接地端子上。1100kVGIL每

相独立封闭在一个金属外壳内，因此，仅进行相对地试验，不需要进行相间试验。

7.2.5试验项目和试验电压

7.2.5.1 概述

额定电压应为表1中规定的数值。

7.2.5.2 工频电压试验

GB/T7674—2008的6.2.8.2适用，并做如下补充：

a）GIL应按照GB/T16927.1承受短时工频电压试验，且仅在干燥状态下进行试验。试验电压应升

到试验值并保持5min，如果没有出现破坏性放电，则认为设备通过了试验。

b）如进行型式试验的各方协商确认，可以进行工频电压裕度试验，试验电压升到1.1倍的试验值

并保持1min，然后降至试验值并保持5min。

7.2.5.3 操作冲击电压试验

GB/T7674—2008的6.2.8.3适用，并做如下补充：

a）GIL仅在干燥状态下进行操作冲击电压试验。试验过程中，冲击发生器的接地端子应与GIL的外

壳连接。

b）应注意试品的长度，以避免因行波引起的过电压。

c）如进行型式试验的各方协商确认，可以进行操作冲击电压裕度试验，试验电压升到1.1倍的试

验值。

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7.2.5.4 雷电冲击电压试验

GB/T7674—2008的6.2.8.4适用，并做如下补充：

a）试验过程中，冲击发生器的接地端子应与GIL的外壳连接。

b）应注意试品的长度，以避免因行波引起的过电压。

c）如进行型式试验的各方协商确认，可以进行雷电冲击电压裕度试验，试验电压升到1.1倍的试

验值。

d）若因受试验设备和产品型态的影响，波前时间原则上最大可延长至2μs。若仍无法满足，则由

各方协商确定。

7.2.6局部放电试验

GB/T7674—2008的6.2.10适用，并做如下补充：

局部放电试验应在通过绝缘型式试验的GIL总装或分装上进行，工频电压试验和局部放电试验可以

同时进行。

在相应于所有试验回路的局部放电测量试验电压UPd-test下，被试GIL总装或分装的最大允许局部放电

量不应超过5pC，测量时间5min。对于1100kV交流GIL，UPd-test为762kV。

注：如进行单个绝缘件的局部放电试验，则最大允许局部放电量不应超过2pC。

7.2.7辅助和控制回路的绝缘试验

DL/T593—2016的6.2.11适用。

7.3主回路电阻测量

DL/T593—2016的6.4适用，并做如下补充：

a）主回路电