轨道交通 绝缘配合 第1部分：基本要求 电工电子设备的电气间隙和爬电距离 编制说明

1《轨道交通绝缘配合第1部分：基本要求电工电子设备的电气间隙和爬电距离》（征求意见稿）编制说明1工作简况1.1编制依据根据《国家标准化管理委员会关于下达2023年国家标准复审修订计划的通知》（国标委〔2023〕64号）20232735-T-347项目的要求，由全国轨道交通电气设备与系统标准化技术委员会归口，并由株洲中车时代电气股份有限公司、中车株洲电力机车有限公司、中车永济电机有限公司、中铁第四勘察设计院集团有限公司、中车大同电力机车有限公司、中车株洲电机有限公司、中车青岛四方机车车辆股份有限公司、中车大连机车车辆有限公司共同起草《轨道交通绝缘配合第1部分：基本要求电工电子设备的电气间隙和爬电距离》。本部分是对GB/T32350.1—2015《轨道交通绝缘配合第1部分：基本要求电工电子设备的电气间隙和爬电距离》的修订。1.2制修订本标准的必要性绝缘配合是指根据设备的使用及其周围的环境来选择设备的电气绝缘特性。只有设备的设计基于在期望寿命中所承受的应力（例如电压）时，才能实现绝缘配合。绝缘配合是设备之间及设备内部各部件之间绝缘的选择、尺寸确定和相互关系。在确定绝缘尺寸时，考虑电气应力和环境条件，在最恶劣条件下，既要确保绝缘性能不致损坏，又要避免不必要的过大绝缘尺寸。GB/T32350.1旨在规定轨道交通应用特定条件的绝缘配合，涵盖了低压电路和高压电路的绝缘配合，使用本部分既可解决产品与外部的绝缘关系，也可解决产品（系统）内部各回路间的绝缘关系。GB/T32350.1—2015修改采用IEC62497-1:2010。IEC62497-1:2010于2013年发布修改单，修改了适用范围、高压与低压电气设备分类电压范围定义，增加了高原应用时的海拔修正系数。本次修订的目的是纳入修改单内容，以进一步规范电工电子产品在高海拔应用时绝缘海拔修正，明确高压、低压电气设备范围，正确选择电气间隙和爬电距离，既要保证相互间的绝缘水平，又不能使绝缘尺寸过大，在产品绝缘性能和体积经济性两方面协调最佳。1.3编制过程在本部分的编制过程中，完成了大量的基础研究和编写工作。本部分编制过程概要如下：（1）标准计划下达后，在标委会组织下，株洲中车时代电气股份有限公司、中车株洲电力机车有限公司、中车永济电机有限公司等单位成立了标准起草组，对高海拔应用时产品绝缘海拔修正，高压、低压电气设备范围等情况进行了调研，收集了相关技术资料，形成了工作大纲和本部分的草案稿。（2）标准起草组对前期工作和标准草案深入讨论研究后，于2024年6月形成了本部分的征求意见稿（SAC/TC278〔2024〕24号同时标委会将征求意见稿发往中国国家铁路集团公司机辆部、国能朔2黄铁路发展有限责任公司、北京交通大学、中铁检验认证株洲牵引电气设备检验站有限公司、中车长春轨道客车股份有限公司等50个单位进行意见征集，意见征集对象覆盖规划设计方、部件生产商、系统集成商、服务经营方以及公共利益方。并将该征求意见稿提交全国标准信息公共服务平台公开征求意见两个月。（3）本部分起草单位和起草人承担的起草工作见表1。表1《轨道交通绝缘配合第1部分：基本要求电工电子设备的电气间隙和爬电距离》起草工作分工表1株洲中车时代电气2中车株洲电力机车3中车永济电机有限4中铁第四勘察设计5中车大同电力机车6中车株洲电机有限7中车青岛四方机车8中车大连机车车辆2编制原则2.1标准格式统一、规范，符合GB/T1.1—2020要求。2.2标准内容符合统一性、协调性、适用性、一致性、规范性要求。2.3标准技术内容安全可靠、成熟稳定、经济适用、科学先进、节能环保。2.4标准实施后有利于提高铁路产品质量、保障运输安全，符合铁路行业发展需求。3主要内容3.1本部分规定了轨道交通应用中的绝缘配合；适用于信号设备、机车车辆设备及相关地面设备。3.2本部分确定了标称电压、额定绝缘电压、额定冲击电压间的相互关系，由额定冲击电压确定最小电气间隙，由额定绝缘电压和额定冲击电压确定爬电距离，同时也阐明了污染等级和绝缘材料的CTI对爬电距离的影响、电气间隙和爬电距离的测量和试验以及轨道交通应用中各种设备的特殊要求。3.3与GB/T32350.1—2015《轨道交通绝缘配合第1部分：基本要求电工电子设备的电气间隙和爬3电距离》相比，本部分主要技术变化如下：a)更改了海拔适用范围（见第1章，2015年版的第1章）；b)更改了额定冲击电压最小值确定方法及部分数值（见4.2.3.2、表A.2，2015年版的4.2.3.2、表A.2）；c)增加了电气间隙的要求和尺寸确定规则时的海拔修正要求（见5.1、5.2.1、5.2.2，2015年版的5.1、5.2.1、5.2.2）；d)增加了超过标准海拔范围的电气间隙修正方法（见5.4）；e)更改了基于额定绝缘电压UNm的最小爬电距离确定方法（见6.2.1、表A.7，2015年版的6.2.1、表A.7）；f)增加了通过冲击电压试验验证电气间隙时海拔修正方法（见7.3.1，2015年版的7.3.1）；g)增加了通过工频电压试验验证电气间隙方法（见7.4.1，2015年版的7.4.1）；h)增加了通过直流电压试验验证电气间隙时海拔修正方法（见7.5.1，2015年版的7.5.1）；i)更改了信号设备的污染等级特殊要求（见8.2.5，2015年版的8.2.5）；j)增加了线性插值要求（见表A.3、表A.5、表A.6、表A.8）；k)增加了额定冲击电压UNi60kV及以下的电路在海拔2000m以上使用时的电气间隙海拔修正系数（见表A.9）；l)增加了额定冲击电压UNi超过60kV的电路在海拔1400m以上使用时的电气间隙海拔修正系数（见表A.10）；m)更改了设备介电试验总体原则要求（见B.2.1，2015年版的B.2.1）；n)增加了设备介电试验基于额定冲击电压UNi130kV和180kV对应的短时工频（交流）试验电压（见表B.1，2015年版的表B.1）；3.4本部分符合法律、行政法规的规定。3.5本部分依据《绝缘配合第1部分：定义、原则和规则》（GB/T311.1—2012）、《低压系统内设备的绝缘配合第1部分:原理、要求和试验》（GB/T16935.1—2023结合轨道交通信号设备、机车车辆和地面设备的绝缘配合的应用实际编制。3.6经起草组研究分析，没有与本部分相关联的国铁集团企业标准和标准性技术文件。3.7经起草组研究分析，与本部分主要技术内容有关联的现行国家标准、行业标准的关联关系及后续工作建议见表2。4表2《轨道交通绝缘配合第1部分：基本要求电工电子设备的电气间隙和爬电距离》相关标准评估表1考254关键指标4.1范围(第1章）GB/T32350.1—2015的适用范围规定为：适用于海拔1400m及以下（标称电压交流1000V、直流1500V以上的高压电工电子设备）或海拔2000m及以下（低压电工电子设备）的信号设备，机车车辆设备及相关地面设备，主要是考虑到高压电气设备、低压电气设备的海拔修正起点不同。IEC62497-1:2010/AMD1:2013对高海拔应用进行绝缘修正时并不是按高、低压电工电子设备进行划分，而是按照电工电子设备所连接电路的额定冲击电压范围进行修正，本部分与IEC62497-1:2010/AMD1:2013保持一致，同时由于本部分规定了轨道交通在5100m及以下所有海拔范围的绝缘配合，因此适用范围修改为：适用于信号设备，机车车辆设备及相关地面设备。4.2海拔修正时的高压、低压电路的定义（5.IEC62497-1:2010+AMD1:2013中海拔修正时将高低压电路划分以设备的额定冲击电压60kV为界限：使用在额定冲击电压60kV及以下的电路为低压电路，使用在额定冲击电压超过60kV的电路为高压电路。根据本部分表A.2，对应的交直流额定绝缘电压为10kV为界限，在轨道交通中机车车辆上与标称电压25kV接触网直接相连的电路属于高压电路，其余属于低压电路范畴，本部分的修订时采纳IEC的定义，明确了绝缘配合时机车车辆上高压、低压电路范围的确定，有利于牵引辅助主电路、电力变流器、器件的绝缘设计。4.3高压电路海拔1400m～2000m的电气间隙修正要求（5.1、5.2、5.4、表A.10）IEC62497-1:2010+AMD1:2013规定高压电路的海拔修正基准为1400m，修正系数按照GB/T311.1—2012计算，此时海拔2000m的修正系数应为1.076,但表A.10中高压电路在海拔1400m至2000m及以下的修正系数为1.0，考虑到将高压电路的在海拔1400m～2000m修正系数设为1.0缺乏依据，因而本部分仍维持高压电路海拔修正基准1400m，1400m~2000m按GB/T311.1—2012中附录B.3计算海拔修正系数，基准海拔取1400m，指数q=1。4.4高压电路海拔1400m以上时的电气间隙海拔修正系数计算公式（表A.10）IEC62497-1:2010+AMD1:2013表A.10中的海拔修正根据IEC60071-2，对应国家标准为GB/T311.2—2013的第6.2.2条，但GB/T311.2—2013的6.2.2直接引用GB/T311.1—2012的附录B，因此本部分直接引用GB/T311.1—2012中附录B.3计算海拔修正系数，基准海拔取1400m，指数q=1。4.5高压电路通过冲击电压、工频电压、直流电压试验验证电气间隙时海拔修正标准（7.3.1、7.4.1、7.5.1）IEC62497-1:2010+AMD1:2013中7.3.1、7.4.1、7.5.1条规定高压电路通过冲击电压、工频电压、直流电压试验验证电气间隙时海拔修正按IEC60060-1《高电压试验技术第1部分：一般定义和试验要求》,对应国家标准为GB/T16927.1,但GB/T16927.1中确定海拔修正时是通过试验逆程序中的重复计算方法进行，该方法程序繁琐复杂，不直接，不利于6产品设计工程师根据产品的使用地点、试验地点来确定海拔修正要求和修正系数，而在GB/T311.1—2012标准中已规定有海拔修正要求和修正计算公式，因此，本部分将高压电路通过冲击电压、工频电压、直流电压试验验证电气间隙时海拔修正方法引用标准采用GB/T311.1，以提高标准的可操作性。4.6有关1min工频耐受电压试验（附录B.2.3）GB/T32350.1—2015附录B.2.3“注2：有关1min工频耐受电压试验参见GB/T21413.1—2008”,该部分内容在9.3.3.3，但在GB/T21413.1—2018，有关1min工频耐受电压试验仅是资料性附录C，GB/T21413.1—2018有关工频电压试验（见10.3.3.3）为规定10s短时工频电压试验，并直接引用GB/T32350.1,IEC62497-1:2010+AMD1:2013也没有该附注，在GB/T25122.1—2018的4.5.3.7“为了防止所用固体材料预损伤的增加，试验电压施加时间宜为10s”。在这些标准中推荐试验电压施加时间为10s，因此，在本部分删除有关1min工频耐受电压试验该内容。对单个电器，如果需要进行1min工频耐受电压，可以参见GB/T21413.1—2018附录C，装车设备的试验见IEC61133:2016的8.7.2条。5采标情况本部分修改采用IEC62497-1:2010，并纳入IEC62497-1:2010/AMD1:2013。6有无重大分歧意见7强制或推荐、废止、公开建议7.1建议本部分作为推荐性国家标准发布。7.2本部分采用了IEC等国际国外组织的标准，由于涉及版权保护问题，建议本部