GB/T50064-2014 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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• GB/T50064-2014
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出版社： 1

ISBN：1

商品编码：1506915618

商品参数

图书名称：GB/T 50064-2014交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范

定价：27.00元

ISBN：1580242.362

作者：中国电力企业联合会

出版社：中国计划出版社

页数：134页

开本：32开

内容介绍

    本规范经中华人民共和国住房和城乡建设部以2014年第362号公告批准发布，自2014年12月1日起实施。

    本规范共分6章和6个附录，主要技术内容包括：总则，术语，系统中性点接地方式和电气装置绝缘上作用的电压，暂时过电压、操作过电压及限制，雷电过电压及保护，绝缘配合。

目录

1 总则 

2 术语 

3 系统中性点接地方式和电气装置绝缘上作用的电压 

4 暂时过电压、操作过电压及限制 

5 雷电过电压及保护 

6 绝缘配合 

附录A 外绝缘放电电压的海拔校正

附录B 架空线路悬垂绝缘子串风偏角计算用风压不均匀系数

附录C 操作过电压下线路绝缘闪络率的计算方法

附录D 架空线路和变电站雷电性能的分析计算方法

附录E 电气设备承受一定幅值和时间暂时过电压的要求

附录F 超高压架空线路和变电站空气间隙的放电电压数据

本规范用词说明

引用标准名录

附：条文说明

《电气工程安全与防护：过电压的威胁与控制策略》 内容梗概 本书深入探讨了电气工程领域中至关重要的安全与防护课题，聚焦于过电压对交流电气装置构成的严峻挑战及其相应的控制与设计策略。在现代电力系统日益复杂、规模不断扩大的背景下，过电压不仅是威胁设备稳定运行的潜在风险，更是影响人身安全、导致经济损失的关键因素。本书旨在为电气工程师、设计人员、运行维护人员以及相关领域的研究者提供一套系统、全面、实用的理论知识与实践指导，帮助其理解过电压的产生机理、危害特性，并掌握有效的防护措施与科学的绝缘配合设计方法，以构建更加可靠、安全的电气系统。 第一部分：过电压的理论基础与产生机理 本部分是理解过电压防护的基础，将从宏观到微观，层层剖析过电压的本质。 绪论：电气安全与过电压防护的重要性 简述电气工程在现代社会中的核心地位及其对可靠性的高要求。 强调过电压对电气设备（如变压器、发电机、电缆、断路器、互感器等）可能造成的绝缘损坏、性能衰退乃至灾难性故障。 引出过电压防护和绝缘配合作为保障电气系统安全稳定运行的基石。 探讨当前电气行业面临的过电压挑战，例如雷击、操作引起的过电压，以及系统内部故障产生的瞬态过电压等。 过电压的分类与特性 内部过电压： 操作过电压： 详细阐述断续合闸、单相接地、负荷投入与切除、电容器组投切、电感负载的切断等操作过程中产生的过电压波形、幅值、持续时间和频率特性。重点分析电感性负载和容性负载在操作过程中对过电压的影响。 系统故障过电压： 分析单相接地、两相短路、三相短路等故障引起的系统电压畸变和暂态过电压，探讨其对不同电压等级系统的影响。 谐波引起的过电压： 介绍非线性负荷、电力电子设备等产生的谐波及其在系统中累积可能导致的谐波过电压，分析其对设备绝缘的长期影响。 外部过电压： 雷电过电压： 详细讲解直击雷和感应雷的产生机理，分析雷电波的传播特性、波头波尾陡度和幅值，以及其对架空线路、变电站等户外电气装置的影响。 静电放电过电压： 简要提及在特定环境下（如高湿度、绝缘材料带电）可能发生的静电放电现象及其过电压特性，虽然相对内部和雷电过电压不那么普遍，但仍需了解其潜在风险。 过电压的波形特征： 区分前振荡（前馈）、振荡、衰减振荡、冲击等不同类型的过电压波形，并分析它们各自的冲击特性，如冲击电压幅值、冲击电压前半峰值时间、冲击电压后半峰值时间等，这些参数对于绝缘设计至关重要。 过电压的危害机理 绝缘击穿： 深入剖析过电压作用下，绝缘材料内部电荷的积累、局部放电的发生与发展，直至绝缘介质被击穿的全过程。介绍不同类型绝缘（气体、液体、固体）的击穿机理差异。 设备损坏： 详细描述过电压可能导致变压器绕组的机械变形与电损伤、发电机转子和定子的绝缘老化加速、电缆芯线绝缘击穿、开关设备触头烧损、互感器铁芯饱和与绝缘失效等具体设备损坏形式。 系统连锁事故： 分析一次过电压事件如何通过设备损坏引发保护动作，进而可能导致更大范围的系统停电或设备损坏，形成连锁反应。 安全隐患： 强调过电压对人员生命安全造成的威胁，如直接触电、火灾、爆炸等。 第二部分：过电压的防护技术与装置 本部分将聚焦于如何有效抑制和限制过电压，保护电气设备安全。 避雷器（Surge Arresters） 避雷器的基本原理： 详细介绍氧化锌压敏电阻（ZnO V-I特性）、阀型避雷器等避雷器的限压放电原理，讲解其在正常运行时的绝缘状态和过电压发生时的导通与泄流特性。 避雷器的类型与选择： 氧化锌避雷器（ZnO）： 重点介绍其在高分 G、低损耗、优良的非线性特性，是目前主流的高压避雷器。详细阐述其结构、材料、性能参数（残压、冲击放电电压、泄放电荷能力、工频续流能力等）以及选型原则，包括电压等级、额定放电电流、防护性能等级等。 阀型避雷器： 简要介绍其发展历史和基本结构，说明其在某些特殊场合的应用，以及与ZnO避雷器的性能对比。 其他类型避雷器： 如气体放电管、硅碳复合避雷器等，介绍其适用范围和特点。 避雷器的布置与安装： 探讨变电站、线路杆塔、用户端设备等不同场景下避雷器的安装位置、接地要求、连接方式，以及如何通过合理布置发挥其最大防护效能。 避雷器的维护与监测： 强调避雷器的定期检查、绝缘电阻测试、放电计数器监测等维护保养内容，以及出现劣化迹象时的处理方法。 接地装置（Earthing Systems） 接地系统的作用： 阐述接地系统在过电压防护中的关键作用，包括为避雷器提供泄流通道、限制地电位升、减少操作过电压、防止跨步电压和接触电压危害等。 接地系统的类型与设计： 介绍独立接地、联合接地、环形接地、网状接地等不同接地方式，以及接地电阻的设计要求与计算方法。 接地体的选择与敷设： 探讨接地材料（如铜、镀锌钢）的选择、接地棒、接地板、接地网的敷设方式、间距等。 接地电阻的测量与维护： 介绍接地电阻的测量方法（如四极法）和定期维护要求。 屏蔽与接地技术（Shielding and Grounding Techniques） 屏蔽的原理与应用： 介绍电磁屏蔽、静电屏蔽的概念，以及在电气设备和场所中应用屏蔽技术以降低电磁干扰和感应过电压的措施。 屏蔽接地： 阐述屏蔽体与大地之间良好连接的重要性，以及屏蔽接地方式对降低感应电压的效果。 其他过电压防护措施 过电压抑制装置： 如电感器、电阻器等，简要介绍其在特定电路中用于限制过电压上升速率或抑制振荡的原理。 绝缘协调： （将作为下一部分重点展开，此处仅提及）强调不同电气设备之间绝缘水平的合理配置是防止过电压损坏的关键。 第三部分：绝缘配合设计（Insulation Coordination） 本部分是本书的核心内容之一，将系统阐述如何科学地配置电气设备的绝缘，使其能够承受预期的过电压而不发生损坏。 绝缘配合的基本原则 选择性破坏： 阐述绝缘配合的核心理念，即在所有绝缘设备中，选择一个相对薄弱但易于修复或更换的“保护点”（通常是避雷器），使其在过电压作用下首先放电或承担主要冲击，从而保护更高绝缘水平的设备免受损坏。 协调保护： 强调通过合理选择不同绝缘设备的耐受电压水平，使得在过电压作用下，最经济、最容易损坏的设备能够先行失效，而核心或昂贵设备得到有效保护。 绝缘配合的设计参数 冲击耐受电压（Impulse Withstand Voltage）： 标准雷电冲击耐受电压（BIL）： 介绍其定义、测量方法（1.2/50μs冲击电压），以及不同设备（如变压器、断路器、互感器）的标准BIL值。 标准操作冲击耐受电压（SBL）： 介绍其定义、测量方法（250/2500μs或特定波形），以及其在低压和中低压设备设计中的重要性。 冲击放电电压（Impulse Discharge Voltage）： 避雷器冲击放电电压： 介绍避雷器在冲击电压作用下的残压特性，即其限制最高电压的能力。 绝缘件的冲击放电电压： 介绍电晕放电、表面闪络、体积击穿等不同绝缘失效模式下的冲击放电电压。 工频耐受电压（Power Frequency Withstand Voltage）： 介绍工频电压对绝缘的影响，以及在正常运行和短时过载时的耐受要求。 过电压系数（Overvoltage Factor）： 介绍系统最高运行电压与过电压下设备耐受电压之间的比值，它是绝缘配合设计的重要依据。 不同类型电气装置的绝缘配合设计 架空线路的绝缘配合： 线路绝缘子： 介绍瓷绝缘子、玻璃绝缘子、复合绝缘子的电气性能，以及其在雷击和操作过电压下的闪络特性。 线路杆塔的防护： 讨论杆塔接地、避雷架空线、杆塔避雷器的应用。 线路的电气化区段（如变电站进出线）： 强调在此类区域加强防护的重要性。 变电站电气设备的绝缘配合： 变压器、发电机、电动机： 详细分析其内部绕组的绝缘特性，以及如何选择合适的避雷器和确定其BIL等级，以保护其免受雷电和操作过电压的冲击。 断路器、隔离开关： 讨论其绝缘结构和耐受电压要求。 互感器（电压互感器、电流互感器）： 强调其高灵敏度绝缘的保护。 母线、连接件： 考虑其表面闪络电压和绝缘件的耐受能力。 变电站整体绝缘配合： 探讨不同设备之间绝缘水平的协调，以及接地系统的有效性。 电缆线路的绝缘配合： 电缆本体绝缘： 分析电缆绝缘的击穿特性，以及其相对于架空线路的特殊性。 电缆终端头和中间接头的防护： 强调其是电缆线路的薄弱环节，需要特别的绝缘设计和过电压防护。 电缆系统的雷电防护： 讨论电缆沟、电缆井、电缆头避雷器的应用。 低压电气装置的绝缘配合： 家用电器、工业控制设备： 介绍其对操作过电压和雷电感应过电压的防护需求，以及浪涌保护器（SPD）在低压系统中的应用。 配电盘、开关柜： 探讨其内部元件的绝缘配合和外部防护。 绝缘配合的设计流程与计算方法 确定系统最高运行电压和预期过电压水平。 确定需要防护的设备及其绝缘特性。 选择合适的过电压防护装置（如避雷器）及其性能参数。 计算防护装置的残压和冲击放电电压。 根据防护装置的性能，确定被保护设备应有的冲击耐受电压。 进行操作过电压和雷电过电压下的绝缘配合验算。 考虑绝缘老化、环境因素等对绝缘性能的影响。 介绍相关的设计图表、数据库和软件工具的应用。 第四部分：实际应用与案例分析 本部分将理论与实践相结合，通过具体的工程实例，加深读者对过电压防护和绝缘配合设计的理解。 高压变电站的过电压防护与绝缘配合设计实例 分析某110kV或220kV变电站的详细设计方案，包括避雷器选型、布置、接地系统设计、主要电气设备（如主变压器、GIS设备）的绝缘配合计算过程。 探讨在实际工程中可能遇到的问题及解决方法，如接地网相互影响、不同设备厂家参数差异等。 架空输电线路的雷电防护与绝缘设计案例 以某输电线路典型段为例，分析雷击跳闸率的计算，避雷架空线的选择，线路绝缘子的闪络特性分析，以及接地电阻对线路防护能力的影响。 电缆系统过电压防护设计案例 针对某高压电缆线路（如10kV或35kV），分析其终端头和中间接头的绝缘设计，以及如何通过电缆头避雷器等装置进行防护。 低压电气装置的浪涌保护应用案例 以某建筑物的供电系统为例，演示如何根据建筑物高度、地理位置、雷击风险，选择和布置浪涌保护器，以保护内部电子设备。 特殊电气设备（如风力发电机、光伏电站）的过电压防护考量 探讨这些新型电力系统中，由于其特殊安装环境（如高耸、暴露）和设备类型，在过电压防护和绝缘配合设计方面需要注意的特殊问题。 第五部分：发展趋势与未来展望 新型过电压防护技术： 介绍如金属氧化物变阻器（MOV）性能的进一步提升、新型绝缘材料的应用、智能避雷器等技术的发展。 仿真技术在绝缘配合设计中的应用： 探讨有限元分析（FEA）、电磁暂态仿真（EMTDC/PSCAD）等先进仿真工具在过电压分析和绝缘配合优化中的作用。 智能化与网络化防护： 讨论如何利用传感器、物联网技术实现对过电压事件的实时监测、诊断和预警，以及远程控制的防护策略。 标准更新与发展： 关注国际国内相关标准的演进，以及未来可能出现的新标准和设计理念。 可持续性与经济性考量： 在保证安全可靠的前提下，探讨如何通过优化设计实现成本效益的最大化。 结论 本书通过理论阐述、技术分析、工程案例等多种形式，力求为读者构建一个关于交流电气装置过电压防护和绝缘配合设计的完整知识体系。掌握这些知识和技能，对于提升电气系统的可靠性、安全性，保障电力供应的稳定，降低运行维护成本，具有极其重要的现实意义。本书旨在成为电气工程领域从业人员的得力助手，为构建更加安全、高效的现代电力系统贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》这本书，拿到手的时候，我正想着要怎么给我的新变电站做过电压保护设计。一直以来，高压电气设备的绝缘问题都是我工作中的一块心病，尤其是在雷击和操作过电压频发的高危地区，稍有不慎就可能导致设备损坏，甚至引起大范围停电。我手里以前也有一些相关的资料，但总觉得零散，不够系统，尤其是在新设备、新技术的应用上，总感觉有些滞后。这本书的出现，就像是给我指明了一盏明灯。我最先关注的是它关于过电压保护的章节，里面详细阐述了不同类型过电压的成因、特点以及相应的防护措施。比如，对于雷击过电压，书里不仅提到了避雷器的选型和安装要点，还结合了大量的案例分析，解释了为什么在某些特定的地理环境下，需要采取额外的防护措施。这一点对我来说非常重要，因为我服务的地区地势复杂，雷暴天气频繁，传统的防护手段有时显得力不从心。书中对于操作过电压的论述也同样深入，它分析了断合闸过程中可能产生的电压幅值和波形，以及如何通过改进开关设备设计、采取阻尼措施来降低其危害。这些内容，不是简单的理论堆砌，而是充满了实践指导意义，让我能够更清晰地理解问题的本质，并找到有效的解决方案。

评分☆☆☆☆☆

我发现这本书在引用标准和参考资料方面做得非常到位。它不仅涵盖了国内最新的技术规范，还结合了一些国际上公认的先进经验和研究成果。这使得本书的内容具有了很强的普适性和前瞻性。我尤其关注的是书中对于一些新兴电气设备，比如高压变频器、柔性直流输电系统等在过电压防护方面的特殊要求。随着电网技术的不断发展，新的设备和技术层出不穷，如何将其安全有效地接入电网，并保证其自身的绝缘可靠性，是摆在我们面前的一大挑战。这本书在这方面提供了及时的指引，它详细分析了这些新设备可能面临的过电压风险，以及相应的防护策略。比如，对于高压变频器，书中详细讨论了其输出电压的谐波特性以及可能引起的电缆绝缘过电压问题，并给出了相应的解决方案，如增加滤波器、优化电缆选型等。这让我能够更好地应对新技术带来的挑战，为电网的升级改造提供技术支撑。

评分☆☆☆☆☆

在实际工作中，我们常常会遇到一些棘手的案例，比如新线路投产后出现的绝缘闪络事故，或者由于设备老化导致的过电压损坏。过去，处理这些问题往往需要反复试验，耗费大量时间和资源。这本书为我提供了一个全新的视角和一套行之有效的方法论。它不仅提供了理论框架，还给出了具体的计算方法和设计原则，让我能够系统地分析问题，并给出有针对性的解决方案。例如，在一次我负责的配电线路改造项目中，由于线路较长且存在较多架空段，过电压风险较高。我参考了书中的章节，重点评估了雷击和操作过电压的潜在影响，并根据导线截面、线路走向、接地情况等因素，重新校核了避雷器的配置方案和绝缘子的耐受水平。通过精密的计算和设计，最终成功地提升了线路的过电压防护能力，有效避免了潜在的故障。这种基于规范进行设计的做法，不仅提高了工作效率，更重要的是大大降低了项目风险，确保了电力系统的稳定运行。这本书不仅仅是一本参考手册，更像是一位经验丰富的工程师，在我的案头默默地指导着我。

评分☆☆☆☆☆

对我而言，这本书最大的价值在于其提供的系统性的设计思路和方法。它不仅仅是罗列了一些技术条文，而是构建了一个完整的过电压保护和绝缘配合的设计框架。从最初的风险评估，到具体的设备选型和参数确定，再到最终的系统校验，每一个环节都给出了详细的指导。这本书让我明白，过电压保护和绝缘配合的设计，不是孤立的，而是需要将电网中的所有电气设备、线路以及环境因素都纳入考量范围，进行一个整体的优化。它强调了“全生命周期”的设计理念，即从设计阶段就要充分考虑设备在整个运行周期中可能面临的各种风险，并采取相应的预防措施。这种系统性的思维方式，对于提高设计质量、降低运行风险具有不可估量的价值。

评分☆☆☆☆☆

在阅读过程中，我注意到书中对于一些关键参数的选取，都给出了明确的指导原则和计算依据。例如，在避雷器的选型上，它不仅仅是给出简单的“选XX型号”，而是详细说明了如何根据线路的最高运行电压、短路电流、冲击接地电阻等因素来确定避雷器的泄放电荷量、残压等关键参数。这一点对于确保防护效果至关重要。在绝缘子的选型上，书中也详细阐述了如何根据大气污秽等级、地理海拔、雷电活动强度等因素，来确定绝缘子的爬电距离和介电强度。这些细节的处理，让我觉得这本书不仅是一本“怎么做”的指南，更是一本“为什么这么做”的解释书，它帮助我理解了每一个设计决策背后的科学原理和工程考量。这种基于科学原理的设计方法，是保障电力系统长期可靠运行的基石。

评分☆☆☆☆☆

这本书最大的亮点在于其对绝缘配合理论的深入浅出解读。过去，我们对于绝缘配合的理解，更多是基于经验和一些模糊的规则，总觉得是一种“差不多就行”的妥协。但这本书，通过严谨的数学模型和大量的仿真数据，清晰地展示了绝缘强度和过电压水平之间的动态平衡关系。它详细介绍了如何根据设备的额定电压、冲击耐受电压、以及预期的过电压冲击来计算和确定绝缘子串的绝缘水平，确保在各种运行和故障条件下，设备都能保持足够的安全裕度。我特别欣赏书中关于“选择性”的章节，它不仅强调了整体系统的绝缘配合，还细致地讨论了不同电气设备之间，以及设备内部不同部件之间的绝缘配合问题，比如变压器、断路器、套管等。这对于我们设计大型复杂系统时，避免出现“短板效应”至关重要。书中的图表和公式，虽然初看可能有些晦涩，但一旦仔细钻研，就会发现它们是支撑整个理论体系的基石，也是指导我们进行精确计算的工具。它让我明白，绝缘配合不是一个简单的相加关系，而是一个需要综合考虑多重因素的优化过程。

评分☆☆☆☆☆

这本书的编写风格非常严谨，字里行间都透露出作者的专业功底和对行业规范的深刻理解。它不是那种为了迎合读者而故意简化内容的书籍，而是实实在在地呈现了过电压保护和绝缘配合设计的核心要点和关键技术。我特别喜欢其中关于“裕度设计”的论述。很多时候，在追求经济效益的同时，我们可能会倾向于压缩安全裕度。但这本书旗帜鲜明地指出，在电网安全运行的考量下，合理的裕度设计是必不可少的。它解释了为什么在设计中需要考虑各种不确定因素，比如环境变化、设备老化、制造误差等，并为如何在这些不确定性下保证系统的可靠性提供了清晰的指导。书中的许多章节，都充满了对这些“不确定性”的深入分析，以及如何通过技术手段来应对它们。例如，关于绝缘子污闪的防护，书中不仅给出了不同污秽等级下的绝缘子选型原则，还讨论了清扫、涂覆等措施的有效性。这些细节的处理，让我看到了规范在保障电力系统长期稳定运行方面的良苦用心。

评分☆☆☆☆☆

这本书的章节编排也非常合理，从宏观的系统层面到微观的设备细节，层层递进，逻辑清晰。一开始，它会先介绍过电压保护的基本概念和分类，然后逐步深入到各类过电压的防护技术，最后落脚到绝缘配合的具体设计。这种结构安排，非常适合初学者建立对整个领域的系统认知，也方便有经验的工程师查找特定内容。我个人特别喜欢书中关于“案例分析”的章节。这些案例，往往来源于真实的设计和运行实践，充满了实际问题的复杂性和解决过程的曲折性。通过对这些案例的深入剖析，我不仅能够学习到书中理论的实际应用，更能从中汲取宝贵的经验教训。例如，书中分析了一个关于变电站雷击事故的案例，详细介绍了事故发生的原因、影响范围，以及事后采取的改进措施。通过这样的案例学习，我能够更深刻地理解理论知识的重要性，也能避免在实际工作中走弯路。

评分☆☆☆☆☆

不得不提的是，这本书在语言表达上也力求做到清晰、准确。尽管涉及的专业术语较多，但作者通过大量的图示、表格以及简洁的语言，有效地降低了阅读难度。对于我这样的工程师来说，一本好的技术规范，最怕的就是晦涩难懂，而这本书在这方面做得相当出色。它能够将复杂的工程问题，用相对易于理解的方式呈现出来。我特别欣赏书中对于一些抽象概念的具象化处理，比如通过各种示意图来展示不同类型过电压的传播路径，通过对比表格来总结不同防护措施的优缺点。这使得我在阅读过程中，能够更直观地理解书中的内容，并将其与实际工作中的场景联系起来。这本书就像一位耐心且博学的老师，一步步引导我深入理解过电压保护和绝缘配合的奥秘。

评分☆☆☆☆☆

总而言之，这本书的出版，为我们从事高压电气装置设计和运行的工程师提供了一本极其宝贵的参考资料。它不仅系统地阐述了过电压保护和绝缘配合的核心理论和技术，更提供了大量实用的设计方法和案例分析，帮助我们能够更科学、更准确地进行设计，从而确保电力系统的安全稳定运行。在我看来，这本书应该成为每一位从事相关工作的工程师案头的必备工具书。它的内容涵盖了从理论到实践的方方面面，能够满足不同层次工程师的需求。无论是初入行的新手，还是经验丰富的老工程师，都能从中获益匪浅。这本书的出现，无疑是对我国高压电气装置安全技术水平的一次重要推动，也为我们更好地应对未来电力系统发展中的挑战奠定了坚实的基础。

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新规范

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考试用书，质量好，时正版，好评

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更新了的标准，考试必备!

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好，正版，印刷清晰，考试必备。

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