電力線載波結合設備

1、ics 3306040m 31a園中華人民共和國國家標準gbt 7329-2008代替gbt 73291998電力線載波結合設備coupling devices for power line carrier systems(iec 60481：1974，neq)2008-03-25發(fā)布 200810-01實施豐瞀鵲紫瓣訾糌贊星發(fā)布中國國家標準化管理委員會及111gbt 7329-2008目次前言 - e1范圍12規(guī)范性引用文件13術語和定義l4產品品種、規(guī)格45要求46試驗67檢驗規(guī)則· 08標志、包裝、運輸、貯存0gbt 7329-2008刖置本標準對應國際標準iec 60481：

2、1974電力線載波結合設備，與其一致性程度為非等效。 本標準與iec 60481：1974比較，主要差異如下：1)本標準在格式上采用了gbt 112000的規(guī)定，因此，條文編號與iec 60481不同，但包含 其全部技術條款。2)增加了耦合電容器低電壓端子雜散電容、雜散電導對結合設備主要性能影響的內容。3)增加了失真和交調的具體試驗方法。 本標準所表征的產品性能和質量水平相當并略高于國際標準。 本標準代替gbt 7329-1998(電力線載波結合設備。 本標準與gbt 7329 1998比較主要變化：1)增加了“用于繼電保護高頻通道時的要求”(546)；2)增加了“工頻電流載流能力的檢驗”(6

3、8 b)； 在標準的文字及圖的細節(jié)上也作了一些修改，以使標準更加符合實際，更便于應用。 本標準由中國電力企業(yè)聯(lián)合會提出。 本標準由全國電力系統(tǒng)管理及其信息交換標準化技術委員會(sactc 82)歸口。 本標準由北京電力設備總廠負責起草，西北電力設計院、國網(wǎng)南京自動化研究院、廣東省電網(wǎng)公司參加起草。 本標準主要起草人：陳宇輝、李順、陳道元、李杰。gbt 7329-2008電力線載波結合設備1范圍本標準規(guī)定了電力線載波結合設備的術語、要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、包裝運輸?shù)取?本標準適用于電力線載波結合設備的制造和使用。2規(guī)范性引用文件 下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的

4、引用文件，其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據(jù)本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。gbt 191包裝儲運圖示標志(gbt 191-2000，eqv iso 780：1997)jbt 6479-1992交流電力系統(tǒng)線路阻波器用有串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器3術語和定義下列術語和定義適用于本標準。31結合設備coupling device 與耦合電容器一起，在電力線和高頻電纜之間傳輸載波信號的設備。 結合設備包括以下基本元件：a)接地刀閘：將結合設備的初級端子直接有效地接地，以適應維修和其他需要

5、，保證設備和人身 安全；b)避雷器：限制來自電力線的暫態(tài)過電壓； c)排流線圈：將來自耦合電容器的工頻電流接地； d)調諧元件(包括匹配變量器)：與耦合電容器一起組成高通、帶通濾波器或其他網(wǎng)絡，以提高載波信號的傳輸效率；e)平衡變量器：在以兩臺相地結合設備構成相相耦合情況下，將兩臺相地結合設備的次級端子轉 換為一臺相相結合設備的次級端子。32耦合方式methods of coupling結合設備經(jīng)過耦合電容器與電力線的一相或多相導線耦合。相地耦合、相相耦合是最普遍的耦合 方式。33相地耦合phaseto-earth coupling結合設備經(jīng)過耦合電容器在電力線的一相的導線和地之間實現(xiàn)的耦合(

6、圖1)。34相相耦合phaseto-phase coupling結合設備經(jīng)過耦合電容器在電力線的一相導線與另一相導線之間實現(xiàn)的耦合。這兩條相線可以屬 于電力線的同一回路也可以不屬于同一回路。相相耦合可以由一臺相相結合設備構成(圖2a)，也可以由兩臺相地結合設備構成(圖zb)。一般常采用兩臺相地結合設備構成方式。這種方式安裝比較方便，運行也比較安全。1gbt 7329-2008電力線c線路倒： 一。審一。一a土1接地刀閘；z主避雷器；3排流線圈；4調諧元件；5保護元件； a耦合電容器高電壓端子 b耦合電容器低電壓端子 c結合設備初級端子； d結合設備接地端子；e，f結合設備次級端子。圖1相地耦合

7、ry-l卜一電力線廣ry、t一阻被器i8審 ao耦合上 上電容器a)由一臺相相結合設備構成側b)由兩臺相地結合設備構成c¨c相相結合設備的兩個初級端子；6平衡變量器；其他符號說明見圖l圖2相相耦合2gbt 7329-2008 結合設備經(jīng)過藕合電容器在電力線的一相導線與另一相導線之間實現(xiàn)的耦合。這兩條相線可以屬于電力線的同一回路也可以不屬于同一回路。 相相耦合可以由一臺相相結合設備構成(圖2a)，也可以由兩臺相地結合設備構成(圖2b)。一般常采用兩臺相地結合設備構成方式。這種方式安裝比較方便，運行也比較安全。35接地端子earth terminal結合設備連接公共接地網(wǎng)的端子。36初級

8、端子primary terminal結合設備連接耦合電容器低電壓端子的端子。37次級端子secondary terminal結合設備連接高頻電纜的端子。38耦合電容器低電壓端子的雜散電容stray capacitance of low voltage terminal of coupling capacitor耦合電容器或電容分壓器低電壓端子和接地端子之間的電容。39耦合電容器低電壓端子的雜散電導stray conductance of low voltage terminal of coupling capacitor耦合電容器或電容分壓器低電壓端子和接地端子之間的電導。310線路側標稱阻抗

9、nominal line side impedance zl 相地耦合方式時，耦合電容器高電壓端子和接地端子之間的標稱阻抗值；或相相耦合方式時，兩個耦合電容器高電壓端子之間的標稱阻抗值(圖3)。311電纜側標稱阻抗nominal equipment side impedancez2結合設備電纜側的標稱阻抗值(圖3)。耦臺電容器圖3結合設備標稱阻抗312工作衰減composite loss結合設備和耦合電容器組成的四端網(wǎng)絡的工作衰減。測試時，模擬耦合電容器的測試電容器具有 規(guī)定的耦合電容器的電容量并假定無損耗，耦合電容器低電壓端子的雜散電容及雜散電導用模擬網(wǎng)絡 代替，四端網(wǎng)絡兩端分別終接以線路側

10、、電纜懊5標稱阻抗值的無感電阻。313回波損耗return loss結合設備和耦合電容器組成的四端網(wǎng)絡的回波損耗。測試時，模擬耦合電容器的測試電容具有規(guī)3gbt 7329-2008 定的耦合電容器的電容量并假定無損耗，耦合電容器低電壓端子的雜散電容及雜散電導用模擬網(wǎng)絡代替，四端網(wǎng)絡的兩端分別終接以線路側、電纜側標稱阻抗值的無感電阻。314工作頻帶available bandwidth工作衰減不大于規(guī)定值，回波損耗不小于規(guī)定值的載波頻帶。315標稱峰值包絡功率nominal peak envelope power 滿足失真和交調要求的結合設備峰值包絡功率的設計值。 注：峰值包絡功率是調制包絡線最

11、高峰值處載波一周期內的平均功率值。4產品品種、規(guī)格41結構型式411機械結構 結合設備中排流線圈、主避雷器、調諧元件(包括匹配變量器)、保護元件等部分裝在一個殼體內，接地刀閘可在殼體內部或外部。412電路型式 結合設備采用高通、帶通濾波器或其他類似網(wǎng)絡。42規(guī)格 結合設備的規(guī)格可按耦合電容器電容量、標稱功率區(qū)分。 a) 耦合電容器電容量系列(pf)：3 500，5 000，7 500，10 000，15 000，20 000。b)結合設備標稱功率系列(w)：100，200，400，600，800，1 000。5要求51工作條件511工作場所 工作條件為戶外運行，結合設備在日光、雨、霧、冰雹、雪

12、和結冰等環(huán)境中應能正常運行。512海拔高度 安裝地點的海拔高度應不超1 000 iti。513環(huán)境溫度 周圍空氣溫度應在一40+45之間。514工業(yè)頻率電力系統(tǒng)頻率應在0 hz60 hz之間。515工作電壓 電力線的額定電壓不低于10 kv。516載波頻率范圍40 eliza500 khz。517其他工作條件的規(guī)定 不能滿足上述工作條件時，制造廠和用戶應訂特殊協(xié)議。52基本要求521結合設備連同耦合電容器應保證：4gbt 7329-2008 a)在高頻電纜和電力線之間有效地傳輸載波信號；b)保護人身安全并保證載波設備不受工頻電壓和暫態(tài)過電壓的危害。522結合設備的結構及部件應符合相關標準的規(guī)定

13、，并充分考慮外殼的防水性，密封圈的耐久性，接 線端子、接地刀閘的可靠性，以及其他使用上的要求。53載波傳輸要求531工作衰減結合設備工作頻帶內的工作衰減應不大于2 db(用于繼電保護專用通道時不大于13 db)。測試 時應計及耦合電容器的低電壓端子雜散電容及雜散電導的影響。雜散電容及雜散電導的數(shù)值范圍見 表1及表2。表1耦合電容器低電壓端子雜散電容及雜散電導值l耦厶電翟電容量雜散電容雜散電導usi3 50020 ooo 100zoo 20表2電容分壓器低電壓端子雜散電容及雜散電導值電容分壓器電容量 雜散電容雜散電導pfus5 0004005507 50040067510 000400800 5

14、015 ooo 4001 05020 0004001 300532回波損耗結合設備工作頻帶內線路側和電纜側的回波損耗應不小于12 db(用于繼電保護專用通道時不小于20 db)。測試時應計及耦合電容器低電壓端子雜散電容及雜散電導的影響。533線路側標稱阻抗 線路側標稱阻抗值由最常用的線路阻波器和電力線和線路阻抗并聯(lián)組合確定。相地耦合時為200 n4000，相相耦合時為400n8000。結合設備線路側應具有調整到不同阻抗值的端子。534電纜側標稱阻抗電纜側標稱阻抗為75 n(不平衡)或用戶要求的特殊數(shù)值。535失真和交調 由結合設備引起的各個失真和交調產物電平應比相應的峰值包絡功率電平低80 d

15、b以上。54安全和保護要求541危險電壓結合設備應能使載波設備不致因電力線上的工作電壓和可能的暫態(tài)過電壓而出現(xiàn)危險電壓，以保 證工作人員的人身安全。542初級端子的接地結合設備初級端子和接地端子之間的工頻阻抗應不超過20 n，端子的連接應安全可靠。543排流線圈 排流線圈在避雷器的保護作用下，應能承受電力線上可能出現(xiàn)的暫態(tài)過電壓。 排流線圈的工頻載流量為：5gbt 7329-2008持續(xù)電流：有效值1 a；短時電流：有效值50 a，02 s。544接地刀閘接地刀閘的絕緣水平應不低于工頻3 kv，工頻額定電流應不小于100 a。接地刀閘“分 合”的位置指示應清晰可見。545避雷器 主避雷器直接連

16、接于初級端子和接地端子之間，應能有效地保護結合設備和載波設備。 如采用有間隙的避雷器，工頻放電電壓的數(shù)量級為有效值2 kv；能承受波形820 p-s，最低5 ka的沖擊放電電流，及有效值5 ka，時問02 s的工頻電流。避雷器應易于維修更換。即使避雷器損壞，結 合設備各部分也應不出現(xiàn)危險電壓。如采用非線性電阻式避雷器，額定電壓的數(shù)量級為1 kv，能承受波形820 ps、至少5 ka的沖擊放電電流。 耦合電容器與結合設備相隔較遠時，應在耦合電容器下方加裝一個和主避雷器相似的避雷器。 為保護電力線載波設備，應在結合設備的次級裝設限制過電壓的保護元件。546用于繼電保護載波通道時的要求 結合設備用于

17、繼電保護載波通道時有以下附加要求： a)變量器的電纜側應串聯(lián)電容器后再連接到次級端子(圖1、2的e點)。 b)應能提供相互絕緣的線路側接地端子(圖1、2的d點)與電纜側地線端子(圖1、2的f點)。55絕緣要求551工頻電壓結合設備繞組間以及內部元件與外殼間應能承受工頻電壓有效值5 kv，時間1 rain而無放電或擊 穿現(xiàn)象。552沖擊電壓結合設備的初級端子應能承受1250 ps，峰值為主避雷器沖擊放電電壓的2倍的沖擊電壓而無放 電或擊穿現(xiàn)象。6試驗61試驗條件 環(huán)境溫度：+15"c+35； 相對濕度：4575； 大氣壓力：86 kpa106 kpa。62測試儀表 測試儀表應可溯源到國

18、家基準。63工作衰減 工作衰減ac應在結合設備的工作頻帶內用比較法測量。耦合電容器用低損耗等電容量的測試電容器c代替，假定無損耗，耦合電容器低電壓端子的雜散電容及雜散電導用模擬網(wǎng)絡y代替，試驗接線 見圖4。振蕩器置于低內阻，輸出電平保持不變，頻率在工作頻帶內變化，電平表置于高阻抗，調整可變 衰減器使電平表置于11 7端及2z端時讀數(shù)都相等。工作衰減值以下式計算： 相地耦合時：a。一a。+10 lg量gbt 7329-2008 相相耦合時：7aca。+10 lg譬+6山1式(1)和(2)中： ac工作衰減，db； ao可變衰減器讀數(shù)，db；z。，z2線路側及電纜側標稱阻抗，n。a)相地結合設備b

19、)相相結合設備r?？勺兯p器特性阻抗； z，z2初次級端子標稱阻抗；c測試電容器；y耦合電容器低電壓端子雜散電容及雜散電導模擬網(wǎng)絡；其他符號說明見圖2。圖4結合設備工作衰減測量64回波損耗回波損耗應在結合設備的工作頻帶內用比較法測量。耦合電容器用低損耗等電容量的測試電容器c代替，假定無損耗，耦合電容器低電壓端子的雜散電容及雜散電導用模擬網(wǎng)絡y代替，試驗接線見圖5。振蕩器置于低內阻，輸出電平保持不變，電平表置于高阻抗，調整可變衰減器使電平表在置于11 及zz端時讀數(shù)都相等，可變衰減器的讀數(shù)即回波損耗值。65失真和交調651對測試系統(tǒng)的要求a)測試系統(tǒng)的電源應有屏蔽濾波裝置，以防止外部干擾； b)

20、功率放大器的輸出功率應足夠大，失真應較低； c)被試結合設備應安放在電磁屏蔽測試箱內，測試箱設有輸入、輸出端子，外殼接地； d)結合設備輸入端信號的失真和交調衰減應不低于90 db。7gbt 7329-2008652 試驗方法 失真和交調的試驗原理接線如圖6所示。在結合設備的次級端子并接兩個測試信號源，兩個試驗信號的頻率不同，但都位于結合設備的工作頻帶內并接近頻帶下限，結合設備的初級端子通過上述測試 電容器c7連接一個阻值等于線路側標稱阻抗的無感電阻，兩個試驗信號源的信號在無感電阻上各可產 生14的峰值包絡功率，通過衰減器及高通濾波器，以有效帶寬不超過300 hz的選頻電平表在負載電 阻上測出

21、其中任一種失真和交調產物，試驗頻率按m±n，2(m，n為0或正整數(shù)，2>，)的組合頻率 選取，限定在40 khz500 khz范圍內。試驗應盡量模擬結合設備工作時的運行條件，包括通過結合 設備的工頻電流，并計及耦合電容器低電壓端子的雜散電容及雜散電導的影響。失真和交調試驗前后，若發(fā)現(xiàn)回波損耗有明顯差異，則表明試驗已使產品異?；驌p壞。a)相地結合設備b)相相結合設備注：符號說明見圖4。圖5結合設備回波損耗測量8gbt 7329-2008注：符號說明見圖4。圖6結合設備失真和交調試驗66工頻電壓試驗 試驗匹配變量器繞組對繞組的絕緣水平時，拆除內部與結合設備外殼的連線，工頻電壓依次加

22、在每一個繞組和地之間，其他繞組和屏蔽接地。 試驗結合設備元件對外殼的絕緣水平時，拆除內部與結合設備外殼的連線，工頻電壓加在相地結合設備的初級端子和外殼之間。對于相相結合設備，兩個初級端子連接在一起。 工頻試驗電壓應符合551規(guī)定，試驗時應不發(fā)生放電或擊穿現(xiàn)象。67沖擊電壓試驗 相地結合設備的沖擊電壓試驗，應在斷開避雷器和保護元件后按圖7a)接線進行。相相結合設備的沖擊電壓試驗方法相同，試驗接線見圖7b)，將沖擊電壓加在一個端子上，然后再加在另一個端子上， 不試驗的端子保持在隔離狀態(tài)。試驗時順次加1250 ps正負極性的沖擊電壓各5次，兩次試驗的時 間間隔不少于3 s，試驗電壓值應符合552規(guī)定，試驗時應不發(fā)生放電或擊穿現(xiàn)象。沖擊電壓試驗前后，若發(fā)現(xiàn)回波損耗有明顯差異，則表明試驗已使產品異常或損壞。a)相地結合設備b)相相結合設備 注：符號說明見圖4圖7結合設備沖擊電壓試驗68排流線圈試驗 排流線圈試驗包括以下項目： a)工頻阻抗測量； b)工頻電流載流能力試驗。工頻電流載流能力試驗前后，若發(fā)現(xiàn)回