长波前冲击电压试验技术导则

ICS

DL

中华人民共和国电力行业标准

XXXX/TXXXXX-XXXX

长波前冲击电压试验技术导则

GuidelinesforLongWave-frontImpulseVoltageTest

（征求意见稿）

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

发布

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前言

本标准按照GB/T1.1—2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》进行编

写。

本标准由中国电力企业联合会提出。

本标准由电力行业高压试验技术标准化技术委员会归口。

本标准起草单位：

本标准主要起草人：

本标准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）。

II

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长波前冲击电压试验技术导则

1范围

本标准规定了750kV及以上电压等级交流线路及变电站构架空气间隙长波前冲击电压试

验中的试验电压波形要求、试验流程、试品及测量要求等内容。

本标准适用于750kV及以上电压等级交流系统用输电线路及变电站构架间隙的长波前冲

击电压试验。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其

随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标

准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新

版本适用于本标准。

GB/T16927.1高电压试验技术第1部分：一般定义及试验要求（eqvIEC60060-1）

GB/T16927.2高电压试验技术第2部分:测量系统（eqvIEC60060-2）

GB/T16927.3高电压试验技术第3部分：现场试验的定义及要求(IEC60060-3,MOD)

GB311.1绝缘配合第1部分定义、原则和规则（IEC60071-1：2006，MOD）

GB/T16896.1高电压冲击测量仪器和软件第1部分:对仪器的要求(IEC61083-1,MOD)

GB/T16896.2高电压冲击测量仪器和软件第2部分:软件的要求(IEC61083-1,MOD)

3术语和定义

3.1冲击电压impulsevoltage

指迅速上升到峰值然后缓慢地下降到零的非周期瞬态电压，包括双指数波形或振荡衰减

波形。

3.2到峰值时间(波前时间)Tptimetopeak

从实际原点到长波前冲击电压的最大值时刻的时间间隔。

3.3长波前冲击电压longwave-fronttimeimpulsevoltage

到峰值时间Tp≥1000s的冲击电压。

3.4试验电压值valueofthetestvoltage

指施加于试品上的冲击电压峰值。

3.5放电电压dischargevoltage

试品上发生放电时的电压值。

3.6耐受电压withstandvoltage

指在规定的条件下进行耐压试验时施加的试验电压值。

3.7标准偏差sstandarddeviation

试品的破坏性放电电压的标准偏差,指破坏性放电电压分散性的大小。由下式计算：

1n

2

sUiUa

n1i1

式中：Ui为第i次破坏性放电电压的测量值；

Ua为破坏性放电电压的算术平均值（大多数情况下Ua=U50）；

1

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n为测量次数（放电次数）。

3.8容差tolerance

测量值与规定值之间的允许差值。

3.9联合电压试验combinedvoltage

由两个独立电源产生电压施加于两个端子，在端子间形成电压的试验。

3.10合成电压试验compositevoltage

由两个独立电源产生电压施加于同一端子，形成叠加电压的试验。

4长波前冲击电压试验

4.1长波前冲击电压的有关定义

长波前冲击电压通常指到峰值时间Tp≥1000s的冲击电压，主要包括采用冲击电压发生

器产生的双指数波长波前冲击电压，以及采用电容器对变压器原边放电产生的振荡波形长波

前冲击电压。电力行业采用的高幅值双指数长波前冲击电压一般波前时间＜3000µs，振荡波

形长波前冲击电压可达到5000µs，或更长。

如图1所示，基于目前国内高压试验设备行业中冲击电压发生装置的最新技术发展情况

以及主流电气回路设计特点，双指数长波前冲击电压的半峰值时间T2与到峰值时间的比值通

常≤5，且随着波前时间的增长，该比值会减小。

由于最大电压处的持续时间相对较长，在实际确定该时间时会有难度。

图1双指数长波前冲击电压全波

注：半峰值时间T2，是指实际原点和电压第一次衰减到半峰值瞬间的时间间隔。

4.2长波前冲击试验电压技术参数

4.2.1标准长波前冲击电压参数规定

双指数长波前冲击电压是最常用的长波前冲击电压波形，通常由高幅值冲击电压发生装

置经过高效率长波前发生回路充放电产生，用于试验检测及科研。本标准对标准长波前冲击

波形参数给予规定。

标准长波前冲击是到峰值时间TP为1000μs，半峰时间T2为5000μs的冲击电压，表示为

1000/5000μs冲击。

该波形已普遍应用于我国750kV、1000kV交流系统线路及变电站空气间隙试验及绝缘配

合，在大量输变电工程优化设计中产生良好应用效果，是我国交流超特高压输变电技术的典

型成果之一。

4.2.2长波前冲击波形参数容差

如未作其他规定，对于双指数长波前冲击电压波形规定值和实测值之间允许下列偏差：

峰值±3%

2

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波前时间±20%

半峰值时间±60%

由于长波前冲击电压破坏性放电通常发生在波前，故本标准规定波前时间容差较小，半

峰时间容差较大。

在某些情况下，如低阻抗试品，难以将波形调节到推荐的容差范围内。此时有关技术委

员会可规定其他容差或其他冲击波形。

为特殊目的，认为用双指数长波前操作冲击不能满足要求或不适合时，有关技术委员会

可以规定其它非周期性或振荡波形两种特殊的操作冲击。详见GB/T16927.3。

4.3长波前冲击电压的产生及测量

4.3.1长波前冲击电压的产生

长波前冲击电压通常由冲击电压发生器产生，也可用对试验变压器（或被试变压器）的

低压绕组施加冲击电压的方法来产生，但该方法产生波形为振荡波，且实际操作较为复杂。

随着我国长波前冲击电压发生装置技术的快速发展，采用冲击电压发生装置已能够产生1000

μs~3000μs波前高幅值冲击电压，可以满足1000kV级交流系统相关试验需求。试验变压器

振荡波形输出方法复杂，对试验变压器性能要求较高，且会造成不可逆损伤，因此，近年行

业内已未应用该技术。在本标准中，主要规定双指数波形长波前冲击电压技术要求。

在选择产生长波前冲击回路的元件时，要避免由试品的非破坏性放电电流而引起冲击波

形畸变过大。特别是高压外绝缘的湿试验时，电流可能达到相当大的数值；如果试验回路的

内阻抗相当高，可能引起波形严重畸变，甚至阻止破坏性放电发生。

4.3.2试验电压的测量和冲击波形的确定

测量试验电压峰值、各时间参量时，应使用经GB/T16927.2规定程序认可的测量系统。

测量应在试品接入回路时进行，通常对每个试品都要校核冲击波形。但是具有相同设计和相

同尺寸的几个试品，在同一个条件下进行试验，只需要校核一次。

4.4试验程序

除非另有规定，试验程序主要包括耐受电压试验、升降法试验和多级法试验等，具体程

序可参照GB/T16927.1执行，一般与标准操作冲击相同，并采用与之类似的统计法处理数据。

当应用升降法或多级法时长波前冲击电压试验级差U推荐范围为3%~5%，具体根据

现场情况确定。

在进行长波前冲击电压试验时，破坏性放电通常出现在峰值前的某一时刻，这时在统计

破坏性放电试验结果时，放电概率与放电电压的关系中电压值通常以预期峰值或发生器实际

施加于试品的耐受电压值来表示。

5长波前冲击联合电压试验

5.1长波前冲击联合试验电压

5.1.1长波前冲击联合电压试验回路

长波前冲击联合电压是指由两个独立的长波前冲击电压发生器产生的两个不同冲击电

压分量分别接到两个带电端子之间或两相带电体之间（第三端接地）的电压（如图2），或

者也可以是一个独立的长波前冲击电压发生器与一个独立的工频、直流等电源产生两个不同

电压，分别接到两个带电端子之间或两相带电体之间（第三端接地）的电压（如图2）

联合电压适用于以下试验，例如三相系统导线或设备的相间绝缘试验，以及开关装置的

纵绝缘试验。其中，相间试验通常施加相反极性的长波前冲击电压，即相间承受电压值为正

负极性电压的绝对值之和。

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典型的长波前冲击联合电压试验回路如图2所示，（a）为相间联合电压试验回路，（b）

为高压开关纵绝缘联合试验回路。

（a）相间联合试验回路

（b）高压开关纵绝缘联合试验回路

图2联合电压试验回路

5.1.2联合试验电压值

联合试验电压值是指试品带电两端的最大电位差，U=U1–U2。

图3为工频电压与冲击电压联合电压试验示例，（a）为工频电压分量，（b）为冲击

电压分量，（c）为工频与冲击联合电压试验的试验电压值，U=Up–Ui。

(a)工频电压分量

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(b)冲击电压分量

（c）工频与冲击联合试验电压

图3工频与冲击电压联合试验波形

图4为相间长波前冲击电压联合试验对应的试验电压值，两相带电体分别施加反极性

长波前冲击电压，相间施加电压为反极性电压绝对值之和。U=U+–U-。

（a）相间电压全波

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（b）相间电压放电波形

图41000μs长波前冲击电压相间联合试验波形

5.1.3联合试验电压容差

电压幅值容差：由于两个电压分量间有相互耦合，电压分量幅值容差较独立电压容差大，

除另有规定，实际记录电压值与规定值之间的差应≤±5%。

波形参数容差：两个电压分量波形参数容差参照GB16927.1和本标准4.2.2执行。

时延t容差：两个电压分量时延的容差为±0.05Tp,对于长波前冲击，为到峰值

时间；对交流电压，Tp为四分之一周波时间。可取两个电压分量的时间中的较大值。

5.2试验电压的产生

试验电压由两个独立电源输出电压分量产生，其中至少有一个是长波前冲击电压源，至

少产生一个长波前电压分量，与另一独立压分量的电压差形成在试品上施加的联合电压。

两个单独连接的电源，每一个电源应经由一个保护装置连接到试品高压端子上。保护装

置应当在相关电源引起试品放电情况下，使得作用电压不损坏其它电源。

由于两个电源系统之间的相互耦合，使得两个电压分量的幅值和波形可能不同于分别单

独用同一电源产生的电压的幅值和波形。工频电压上跌落应≤5%。

5.3试验电压的测量

由于系统耦合，接在试品每一高压端子和地之间的两个电压分量测量系统必须满足GB/T

16927.2对两个电压分量测量的要求。根据GB/T16896推荐用双通道记录仪器来直接记录联

合电压的两个电压分量，如图2所示。

6长波前冲击合成电压试验

6.1长波前冲击合成试验电压

6.1.1长波前冲击合成电压试验回路

将适当方式连接的两个独立电源产生的不同的试验电压的叠加，可以是两个独立的长波

前冲击电源，也可以是一个长波前冲击电源与另一个其它类型独立电源，两个电源同时施加

到试品的一个端子上。实际应用中两个独立长波前冲击合成试验较少，通常为冲击电压与工

频或直流等电源合成。图5为典型长波前冲击合成电压试验回路。

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图5长波前冲击合成电压试验回路

6.1.2合成电压值

在试品上测得的两个独立电源叠加后的电压最大值，U=U1+U2。

(a)工频电压分量

(b)冲击电压分量

（c）工频与冲击合成试验电压

图6工频与冲击电压合成试验波形

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6.1.3合成电压容差

除非另有规定，记录电压值应保持在规定电压值的±5%以内。

时延t的容差为±0.05Tp,对于长波前冲击，为到峰值时间；对交流电压，为四

分之一周波时间.可认为为两个电压分量的时间中的较大值。

6.2试验电压的产生

长波前冲击合成电压是两个独立电压分量在试品端子上的叠加，试验电压由两个独立电

源输出电压分量产生，其中至少有一个是长波前冲击电压源，至少产生一个长波前电压分量，

与另一独立压分量的电压叠加后，形成在试品上施加的合成电压。

合成电压试验中应考虑两个电源的相互作用，应采取保护元件来避免一个电源对另一个

电源的损害。对于电源本身的要求可参照GB16927.1的相关条款。

6.3试验电压的测量

合成电压的电压和时间特性应由一套安装在试品试验电压施加端子与对地间的测量系

统测量（如图5）。测量系统必须满足GB/T16927.2对两个电压分量的测量要求。建议同时

直接测量每个电压源的输出电压并记录三个电压。

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附录A

（资料性附录）

长波前冲击电压试验波形

a)耐受全波

b)放电波形

图A1-11000μs波前冲击电压试验波形图

a)耐受全波

b)放电波形

图A1-22500μs波前冲击电压试验波形图

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附录B

（资料性附录）

1000kV杆塔间隙不同波前冲击电压试验结果

B.11000kV杆塔边相I串间隙不同波前冲击电压试验结果

为获得特高压酒杯塔边相I串间隙在不同波前时间冲击电压下的放电特性，

采用宽波前冲击电压发生装置产生几微秒到两千多微秒波前的冲击电压进行放电

特性试验，试验结果可用于放电电压值的波形修正。

图B1-1模拟特高压酒杯塔边相间隙试验试品布置

试验中针对导线对塔身6.0m间隙进行了标准雷电冲击（1.2μs）、100μs、标准

操作冲击（250μs）、1000μs和2500μs长波前操作冲击电压放电特性试验，获得

了不同波形冲击电压的试验结果，如图B1-2所示。

3400

3000

U50kVU502600

2200

放电电压

1800

110100100010000

波前时间μs

图B1-2I串典型间隙不同波前冲击电压试验放电特性曲线

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图B1-2为导线对塔身间隙距离为6.0m时的，不同波前冲击电压下的放电

特性曲线，从试验数据及特性曲线上可以看出，随波前时间的增大，50%放电电

压耐受强度的增大或减小。对于工程设计较为关心的250μs以上波前时间操作冲

击电压，当波前时间增大到1000μs时，放电电压较标准操作冲击高7.6%，所以

对于特高压边相标准操作冲击和1000μs长波前操作冲击的试验结果相互修正，可

以采用7.6%作为参考修正系数；波前时间增大到2500μs时，放电电压较标准操

作冲击高12.9%。

B.21000kV杆塔中相V串间隙不同波前冲击电压试验结果

如图B2-1特高压酒杯塔全尺寸塔窗试验试品布置所示，特高压酒杯塔全尺

寸塔窗间隙放电特性试验中，环对横梁8.0m，环对侧边7.2m，导线对下边7.2m，

进行了标准操作冲击和1000μs、2500μs长波前操作冲击放电特性试验。

图B2-1特高压酒杯塔全尺寸塔窗试验试品布置

在导线上施加250μs、1000μs和2500μs波前操作冲击电压，采用多级法进

行试验，获得试验结果如图B2-2特性曲线所示。

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2200

U50kVU501800

放电电压1400

1000

100100010000

波前时间μs

图B2-2特高压酒杯塔中相V串塔窗放电电压随波前时间变化曲线

模拟特高压酒杯塔中相塔窗典型间隙7.2/8.0m不同波前操作冲击电压试验结

果表明，1000μs波前试验结果较标准操作冲击高9.9%，而2500μs波前操作冲击

较标准操作冲击高15.4%。

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附录C

（资料性附录）

长波前冲击电压相间试验回路

C.11000μs波前冲击电压相间试验回路

Rf:波头电阻，Rt:波尾电阻，C0：主电容，C:分压器电容，G:点火球隙，CRO:测量电压信号

图C1-11000μs波前冲击电压相间试验回路示例

C.2长波前相间分裂导线试验布置示意图

a)1000kV相间试验分裂导线水平布置

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b)1000kV与500kV相间试验分裂导线垂直布置

图C1-2分裂导线相间试验布置示意图

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长波前冲击电压试验技术导则

GuidelinesforLongWave-frontImpulseVoltageTest

编制说明

DL/T20170643起草工作组

2018年11月

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目次

一、编制背景......................................................................................................................................................19

二、编制主要原则及思路..................................................................................................................................19

三、与其他标准的关系......................................................................................................................................20

四、主要工作过程..............................................................................................................................................20

五、规定的结构及内容......................................................................................................................................20

六、条文说明......................................................................................................................................................20

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从我国开始研究建设第一个750kV输变电工程青海官厅~甘肃兰州东工程开始，到我国

首个特高压试验示范工程1000kV晋东南~南阳~荆门输变电工程，再到后续多个750kV和

1000kV输变电工程，输电线路及变电站绝缘间隙均采用长波前冲击电压试验数据进行绝缘配

合，很好的满足了系统运行的安全性和工程建设的经济性需求。目前，我国750kV、1000kV

交流输电系统绝缘特性研究，已根据系统过电压波前时间特性大量应用1000μs及以上长波

前冲击电压开展试验工作，获得了大量试验数据，形成了系统的设计体系。但在试验方法的

标准化方面，开展工作一直很少，主要按照科研单位提出的试验方法及波形参数指标开展试

验研究工作，未在全行业推广应用，限制了相关技术和科研成果的推广应用。现行国家标准

GB/T16927.1-2011和国际标准并未对长波前冲击电压的波形参数、试验方法、试验设备做出

规定。由于长波前冲击电压涉及高电压等级绝缘配合工作，对绝缘设计安全和经济性有重要

影响，因此有必要尽快制定相关行业标准，规范研究和检测工作。

一、编制背景

1．750kV以上等级电力系统长波前过电压的特点

根据750kV及1000kV已建及在建大量工程系统内过电压波前时间统计结果，单相接地

短路、合空线等高幅值操作过电压波前时间均达到1000μs以上，统计平均值范围在

2000~3000μs内，而根据国内外长空气间隙不同波前时间冲击电压放电特性研究成果表明，

波前时间大于临界波前后，随着波前时间的增大，相同间隙距离的放电电压会逐步提高，而

750kV以上电压等级系统由于内过电压成为控制主绝缘的主要过电压类型，其高幅值的特点，

决定了绝缘间隙距离的设计要比500kV等级大幅提高，相应设备制造难度，经济投入会显著

提高，因此，如何结合系统过电压和放电特性的特征，合理优化间隙设计就显得尤为重要，

所以，有必要充分挖掘长波前内过电压对应模拟试验电压的特点，尽量压缩绝缘尺度，提高

经济性。

2.检测及科研试验技术的需求

根据长波前冲击电压模拟试验的科研和工程应用价值，以原武高所、现中国电科院为代

表的科研机构，30多年来长期致力于高效率长波前冲击电压发生回路的研究以及成套装置的

研制。在80年代特高压前期技术攻关和2000年后750kV示范工程外绝缘特性研究中，利用

5400kV/527kJ冲击电压发生器，配置长波电阻，接大电容负载调试输出800μs波前冲击电压，

初步满足当时的工程设计试验需求，但输出电压效率在很难超过50%。2008研制成功综合技

术指标国际领先的7500kV宽波前冲击电压发生装置，波前范围覆盖1.2μs~3000μs，幅值

完全满足特高压等级系统过电压模拟试验需求。中国电科院在特高压输变电空气间隙研究过

程中，总结了短波前、标准波再到不同波前的长波前冲击电压放电特性，提出了相关修正方

法可以指导该类型试验的开展。随着长波前冲击电压技术的重要实用价值，国内多家科研和

检测单位开始着手建立相关试验能力，以满足日常试验需求。但在制定冲击电压发生装置的

技术要求中就缺乏相应波形参数、输出电压效率等合理的技术指标参照。在试验中也没有成

熟的试验方法指导，因此，对相关试验工作造成一定影响。

为了规范长波前冲击电压试验技术，指导相关科研单位、高校、厂家正确开展长波前冲

击电压试验工作，根据《2017年能源领域行业标准制（修）订计划及英文版翻译出版计划》

中能源20170643号计划安排，制定本标准。

二、编制主要原则及思路

1．本标准在制定过程中，充分吸收了近年来750kV、1000kV系统过电压、外绝缘技术

大量科研成果和重点工程设计成功经验，以中国电科院运行管理的特高压交流试验基地

7500kV宽波前冲击电压发生装置为核心技术条件，并考虑推广应用后其他试验单位的技术能

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力和冲击电压发生装置技术发展现状，在总结和分析的基础上编制而成。

2．本标准试验方法与GB/T16927.1-2011《高电压试验技术第1部分：一般定义及试

验要求》技术原则保持一致，提出了具有长波前技术特点的相关要求。

3．作为电力行业标准，使得国内长波前冲击电压试验工作有章可循。

三、与其他标准的关系

本标准制定原则、术语定义、基本试验方法是与GB/T16927.1-2011、IEC60060-1-2010

一致的。

现行国标GB/T16927.1-2011，只规定工频电压、雷电冲击电压和标准操作冲击电压技

术参数，以及通用试验方法，未规定250μs以上波前时间冲击电压技术参数、偏差范围，以

及相间试验反极性电压偏差。

IEC60060-1-2010:High-voltagetesttechniquesPart1:Generaldefinitionsandtest

requirements规定了工频、雷电冲击和相地操作冲击、波形参数，以及相间标准操作冲击电

压波形和延迟时间等内容，并对试验方法有总体规定。但未针对长波前冲击电压发生设备的

特点，给出长波前冲击电压波形参数的和合理规定。

相对于GB/T16927.1-2011和IEC60060-1-2010，本标准规定了单极性长波前冲击电压波

形参数、试验方法、试验设备，相间等长波前冲击电压联合试验方法，以及长波前冲击电压

与其它类型电压叠加的合成试验方法；将近年在长波前冲击电压研究方面的典型技术成果、

研究方法，作为资料性附录放入标准，指导相关科研检测单位和设备制造企业开展750kV及

以上电压等级模拟长波前系统过电压试验，并为电力设计单位提供绝缘配合设计依据。

四、主要工作过程

1．2017年10月—2017年12月，编制纲要并完成审查。

2．2018年1月—2018年6月，编制标准文稿，形成初稿并完成内审。

3．2018年7月—2018年10月，召开初稿外部评审会，征求了专家意见，并修改完善，

补充各部分内容。

4．2018年11月，根据标委会委员及参编各单位意见，形成征求意见稿。

五、标准的结构及内容

本标准依据DL/T800-2012《电力企业标准编制导则》的编写要求进行了编制。主要用

于规定我国长波前冲击电压电气试验方法。

标准的主要结构及内容如下：

1．目次；

2．前言；

3．正文共设6章：范围、规范性引用文件、术语和定义、长波前冲击电压试验、长波前

冲击联合电压试验、长波前冲击合成电压试验；

4．附录A、B、C。

六、条文说明

1.“前言”部分介绍了本标准制定的技术背景，以及和GB/T16927.1-2011、IEC

60060-1-2010的关系。本标准的提出是基于大量的科研和工程绝缘设计经验提出的，后续将

对超特高压高压试验技术起到很好的完善和提升作用。GB/T16927.1-2011主要规定了标准

波形参数要求，对于长波前等特殊波形只提出由相关技术委员会特殊规定，无法参考。

2.由于目前长波前冲击电压试验主要应用于750kV以上电压等级输电系统模拟长波前

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过电压试验，对于变电类设备虽然出于设备安全考虑和技术习惯，大量标准仍沿用标准操作

冲击电压，但根据模拟内过电压技术自身特点，采用长波前冲击电压波形可以很好的检验绝

缘性能，压缩绝缘尺度，因此，推荐设备采购方和供货商在试验条件允许情况下采用长波前

冲击电压开展试验。本标准适用于750kV及以上电压等级运行中涉及内过电压的杆塔间隙、

绝缘子、一次设备。

3.“引用标准”中部分给出时间，部分未给出时间规定，主要根据技术内容要求确定，

不作统一要求。

4.“3.3长波前冲击电压定义”中本标准规定到峰值时间≥1000s为长波前冲击电压，

该定义主要是相对于250μs的标准波前而言，在行业中有很好的认可度，科研、设计单位已

形成共识。相关标准中规定≥20s为操作波波形，是相对雷电冲击等短脉冲波定义的，与本

标准规定不矛盾。

中国电科院在特高压交流试验基地研究不同波前时间长空气间隙放电特性试验中，基于

7500kV宽波前冲击电压发生装置调波产生的典型长波前冲击电压波形如表1所列，除。半

峰时间与到峰值时间比值在4~5范围内，均满足波形参数要求。

表1中国电科院典型双指数冲击电压波形参数

序号波形参数（µs）到峰值之间TP（µs）半峰值时间T2（µs）

11000/500010005000

21500/600015006000

32000/800020008000

42500/10000250010000

由于不同波形发生回路中调波电阻差异和目前高效率发生回路的技术特点，不同波形均

为双指数波形，但到峰值时间与波前时间不成线性关系，该技术特点不影响实际应用。

5.“4.1长波前冲击电压的有关定义”中，对于长波前冲击电压波前时间的规定与标准

操作冲击波形一致，均采用到峰值时间Tp，从实际原点到长波前冲击电压的最大值时刻的时

间间隔来定义，与雷电冲击波前的定义不同。

6.“4.2.1标准长波前冲击电压参数规定”中，根据中国电科院近10年来的研究成果及

不同波前时间的放电特性规定了标准长波前冲击电压波形参数，明确了试验长波前冲击选择

的波形，可以满足日常试验需求。

7.“4.2.2长波前冲击波形参数容差”中，对于峰值和半峰值时间的容差规定与GB/T

16927.1中一致，但由于长波前冲击电压波前时间在1000μs或更长，以1000μs为例，20%

容差控制，则800μs~1200μs范围内均符合要求，但800μs与1200μs相差400μs，其施

加于设备的冲击能量也相差较大。因此，本标准实际试验中应尽量减小偏差范围，尽量控制

在10%内。

8.“4.3.1长波前冲击电压的产生”中，提出并解释了本标准主要规定双指数波形的原

因，虽然前期长波冲击研究中可以用对试验变压器的低压绕组施加冲击的方法来产生，但这

种方法无法产生4.2.1规定的标准参数，且随着长波前冲击电压发生装置技术的发展，采用冲

击电压发生装置已实现1000μs~3000μs波前高幅值冲击电压，可以满足1000kV级交流系统相

关试验需求。试验变压器振荡波形输出方法复杂，对试验变压器性能要求较高，且会造成不

可逆损伤，因此，目前该技术行业内已未采用该技术产生长波前冲击电压。

19

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目次

前言...........................................................................II

1范围...........................................................................1

2规范性引用文件.................................................................1

3术语和定义.....................................................................1

4长波前冲击电压试验.............................................................2

4.1长波前冲击电压的有关定义...................................................2

4.2长波前冲击试验电压技术参数.................................................2

4.3长波前冲击电压的产生及测量.................................................3

4.4试验程序...................................................................3

5长波前冲击联合电压试验.........................................................3

5.1长波前冲击联合试验电压.....................................................3

5.2试验电压的产生.............................................................6

5.3试验电压的测量.............................................................6

6长波前冲击合成电压试验.........................................................6

6.1长波前冲击合成试验电压.....................................................6

6.2试验电压的产生.............................................................8

6.3试验电压的测量.............................................................8

附录A（资料性附录）长波前冲击电压试验波形.......................................9

附录B（资料性附录）1000kV杆塔间隙不同波前冲击电压试验结果......................10

附录C（资料性附录）长波前冲击电压相间试验回路...................................13

I

XXX/TXXXXX-XXXX

长波前冲击电压试验技术导则

1范围

本标准规定了750kV及以上电压等级交流线路及变电站构架空气间隙长波前冲击电压试

验中的试验电压波形要求、试验流程、试品及测量要求等内容。

本标准适用于750kV及以上电压等级交流系统用输电线路及变电站构架间隙的长波前冲

击电压试验。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其

随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标

准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新

版本适用于本标准。

GB/T16927.1高电压试验技术第1部分：一般定义及试验要求（eqvIEC60060-1）

GB/T16927.2高电压试验技术第2部分:测量系统（eqvIEC60060-2）

GB/T16927.3高电压试验技术第3部分：现场试验的定义及要求(IEC60060-3,MOD)

GB311.1绝缘配合第1部分定义、原则和规则（IEC60071-1：2006，MOD）

GB/T16896.1高电压冲击测量仪器和软件第1部分:对仪器的要求(IEC61083-1,MOD)

GB/T16896.2高电压冲击测量仪器和软件第2部分:软件的要求(IEC61083-1,MOD)

3术语和定义

3.1冲击电压impulsevoltage

指迅速上升到峰值然后缓慢地下降到零的非周期瞬态电压，包括双指数波形或振荡衰减

波形。

3.2到峰值时间(波前时间)Tptimetopeak

从实际原点到长波前冲击电压的最大值时刻的时间间隔。

3.3长波前冲击电压longwave-fronttimeimpulsevoltage

到峰值时间Tp≥1000s的冲击电压。

3.4试验电压值valueofthetestvoltage

指施加于试品上的冲击电压峰值。

3.5放电电压dischargevoltage

试品上发生放电时的电压值。

3.6耐受电压withstandvoltage

指在规定的条件下进行耐压试验时施加的试验电压值。

3.7标准偏差sstandarddeviation

试品的破坏性放电电压的标准偏差,指破坏性放电电压分散性的大小。由下式计算：

1n

2

sUiUa

n1i1

式中：Ui为第i次破坏性放电电压的测量值；

Ua为破坏性放电电压的算术平均值（大多数情况下Ua=U50）；

1

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n为测量次数（放电次数）。

3.8容差tolerance

测量值与规定值之间的允许差值。

3.9联合电压试验combinedvoltage

由两个独立电源产生电压施加于两个端子，在端子间形成电压的试验。

3.10合成电压试验compositevoltage

由两个独立电源产生电压施加于同一端子，形成叠加电压的试验。

4长波前冲击电压试验

4.1长波前冲击电压的有关定义

长波前冲击电压通常指到峰值时间Tp≥1000s的冲击电压，主要包括采用冲击电压发生

器产生的双指数波长波前冲击电压，以及采用电容器对变压器原边放电产生的振荡波形长波

前冲击电压。电力行业采用的高幅值双指数长波前冲击电压一般波前时间＜3000µs，振荡波

形长波前冲击电压可达到5000µs，或更长。

如图1所示，基于目前国内高压试验设备行业中冲击电压发生装置的最新技术发展情况

以及主流电气回路设计特点，双指数长波前冲击电压的半峰值时间T2与到峰值时间的比值通

常≤5，且随着波前时间的增长，该比值会减小。

由于最大电压处的持续时间相对较长，在实际确定该时间时会有难度。

图1双指数长波前冲击电压全波

注：半峰值时间T2，是指实际原点和电压第一次衰减到半峰值瞬间的时间间隔。

4.2长波前冲击试验电压技术参数

4.2.1标准长波前冲击电压参数规定

双指数长波前冲击电压是最常用的长波前冲击电压波形，通常由高幅值冲击电压发生装

置经过高效率长波前发生回路充放电产生，用于试验检测及科研。本标准对标准长波前冲击

波形参数给予规定。

标准长波前冲击是到峰值时间TP为1000μs，半峰时间T2为5000μs的冲击电压，表示为

1000/5000μs冲击。

该波形已普遍应用于我国750kV、1000kV交流系统线路及变电站空气间隙试验及绝缘配

合，在大量输变电