智能等电位作业设备电弧放电抗扰度考核方法

中国电力企业联合会标准

T/CECXXXX-202X

智能等电位作业设备电弧放电抗扰度考核

方法

AssessmentmethodofArcdischargeimmunityforintelligentequal

potentialworkingequipments

（征求意见稿）

20XX—XX—XX发布20XX—XX—XX实施

中国电力企业联合会发布

T/CECXXXX-202X

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由中国电力企业联合会提出。

本文件由全国电磁兼容标准化技术委员会（SAC/TC246）归口。

本文件负责起草单位：中国电力科学研究院有限公司。

本文件主要起草人：

本文件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中心（北京市白广路二条一号，

100761）。

II

T/CECXXXX-202X

引言

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

安全和效率。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

设备的功能与作业安全。

III

T/CECXXXX-202X

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/T4365—2003电工术语电磁兼容[IEC60050（161）：1990.IDT]

IEC60068-1环境试验第I部分：总则和指南（Enviromentaltesting—PartI：Generalandguidance）

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floatingpotentialconductor

处于高压与地电位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arcdischarge

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（ofperformance）

装置、设备和系统的工作性能与正常性能的非期望偏离。

[GB/T4365-2003，定义161-01-19]

3.4

电磁兼容性electrimagneticcompatibility；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/T4365-2003，定义161-01-07]

3.5

对地电容shuntcapacitor

电气和电子设备对地电容，用以代表电气和电子设备充电至试验电压值时的电容量。

1)

3.6

EUTequipmentundertest

受试设备。

3.7

接地参考平面groundreferenceplane；GRP

一块导电平面，其电位用作公共参考电位。

[GB/T4365-2003，定义151-04-36]

3.8

（对骚扰的）抗扰度immunity（toadisturbance）

1)

它分布电容，也可连接分离电容元件。

1

T/CECXXXX-202X

装置、设备或系统面临电磁骚扰不降低运行性能的能力。

[GB/T4365-2003，定义161-01-20]

3.9

上升时间risetime

脉冲瞬时值首次从脉冲幅值的10%上升到90%所经历的时间。

[GB/T4365-2003，定义161-02-05]

3.10

验证verification

用于检验测试设备系统（比如，试验发生器和互连电缆），以证明测试系统正常工作的一整套操作。

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1电弧放电试验等级

等级试验电压kV设备适用电压等级kV

14510

28035

315266

4222110

5445220

6550330

7577500

8780750

98661000

5试验装置和布置

5.1试验装置

试验装置的主要部分包括：

——工频变压器

——调压器

——控制台

——分压器

——可升降绝缘台

——绝缘支柱

——模拟导线

——波纹管或管母

图1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

试验电压至少达到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

2

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可升降绝缘台升降行程不低于1000mm

可升降绝缘台升降速度1mm/s-10mm/s可调

5.2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600mm。

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1.6us。自放电开始到稳定放电，一个周波内若干个电流脉冲，电流幅值与试验电压和受试设备的对

地电容相关。图3给出了典型的测量点示意图，脉冲电流传感器测量装置在测量点，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。

3

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图2典型的放电电流测量点

图3典型的放电电流波形（对地电容为20pF）

6试验程序

6.1试验场地的参考条件

6.1.1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6.1.2和6.1.3规定的气候和电磁参考

条件下进行。

6.1.2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℃；

——相对湿度：30-60%；

——大气压力：86-106kPa。

6.1.3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。

6.2试验的实施和设备的考核

6.2.1等电位试验

将受试设备放置在可升降绝缘平台上，调节受试设备和模拟导线间的间隙为零，调节控制台，调节

试验电压达到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

4

T/CECXXXX-202X

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

6.3.2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复；

d)因设备硬件会软件损坏、或者数据丢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，特别是下列内容：

——第6章要求的在实验计划中规定的项目内容；

——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；

——任何进行试验所需的任何特定条件；

——制造商、委托方或购买方规定的性能要求。

5

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A

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，设备的金属部分感应

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，

设备金属表面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。

图A.1放电示意图

图A.2放电原理图

图A.2中C1为高电位导体和设备的互电容，C2为设备的对地电容。

6

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B

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

达到击穿气隙时，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所示。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。

图B.1开始放电（间隙为18mm）

图B.1进入等电位过程（间隙为9mm）

7

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图B.3即将达到等电位（间隙为3mm）

━━━━━━━━━━━

8

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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试验等级.............................................................................................................................................................2

5试验装置和布置.................................................................................................................................................2

5.1试验装置.....................................................................................................................................................2

5.2试验布置.....................................................................................................................................................3

5.3试验装置的验证.........................................................................................................................................3

6试验程序.............................................................................................................................................................4

6.1试验场地的参考条件.................................................................................................................................4

6.1.1环境参数.............................................................................................................................................4

6.1.2气候条件.............................................................................................................................................4

6.1.3电磁环境条件.....................................................................................................................................4

6.2试验的实施和设备的考核.........................................................................................................................4

6.2.1等电位试验.........................................................................................................................................4

6.2.2出等电位试验.....................................................................................................................................4

6.2.3进等电位试验.....................................................................................................................................5

7试验结果的评价.................................................................................................................................................5

8试验报告.............................................................................................................................................................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

I

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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/T4365—2003电工术语电磁兼容[IEC60050（161）：1990.IDT]

IEC60068-1环境试验第I部分：总则和指南（Enviromentaltesting—PartI：Generalandguidance）

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floatingpotentialconductor

处于高压与地电位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arcdischarge

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（ofperformance）

装置、设备和系统的工作性能与正常性能的非期望偏离。

[GB/T4365-2003，定义161-01-19]

3.4

电磁兼容性electrimagneticcompatibility；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/T4365-2003，定义161-01-07]

3.5

对地电容shuntcapacitor

电气和电子设备对地电容，用以代表电气和电子设备充电至试验电压值时的电容量。

1)

3.6

EUTequipmentundertest

受试设备。

3.7

接地参考平面groundreferenceplane；GRP

一块导电平面，其电位用作公共参考电位。

[GB/T4365-2003，定义151-04-36]

3.8

（对骚扰的）抗扰度immunity（toadisturbance）

1)

它分布电容，也可连接分离电容元件。

1

T/CECXXXX-202X

装置、设备或系统面临电磁骚扰不降低运行性能的能力。

[GB/T4365-2003，定义161-01-20]

3.9

上升时间risetime

脉冲瞬时值首次从脉冲幅值的10%上升到90%所经历的时间。

[GB/T4365-2003，定义161-02-05]

3.10

验证verification

用于检验测试设备系统（比如，试验发生器和互连电缆），以证明测试系统正常工作的一整套操作。

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1电弧放电试验等级

等级试验电压kV设备适用电压等级kV

14510

28035

315266

4222110

5445220

6550330

7577500

8780750

98661000

5试验装置和布置

5.1试验装置

试验装置的主要部分包括：

——工频变压器

——调压器

——控制台

——分压器

——可升降绝缘台

——绝缘支柱

——模拟导线

——波纹管或管母

图1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

试验电压至少达到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

2

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可升降绝缘台升降行程不低于1000mm

可升降绝缘台升降速度1mm/s-10mm/s可调

5.2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600mm。

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1.6us。自放电开始到稳定放电，一个周波内若干个电流脉冲，电流幅值与试验电压和受试设备的对

地电容相关。图3给出了典型的测量点示意图，脉冲电流传感器测量装置在测量点，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。

3

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图2典型的放电电流测量点

图3典型的放电电流波形（对地电容为20pF）

6试验程序

6.1试验场地的参考条件

6.1.1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6.1.2和6.1.3规定的气候和电磁参考

条件下进行。

6.1.2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℃；

——相对湿度：30-60%；

——大气压力：86-106kPa。

6.1.3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。

6.2试验的实施和设备的考核

6.2.1等电位试验

将受试设备放置在可升降绝缘平台上，调节受试设备和模拟导线间的间隙为零，调节控制台，调节

试验电压达到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

4

T/CECXXXX-202X

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

6.3.2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复；

d)因设备硬件会软件损坏、或者数据丢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，特别是下列内容：

——第6章要求的在实验计划中规定的项目内容；

——受试设备和辅助设备