摘 要 ：国家标准 GB/T 18481-2001 《电能质量 暂时过电压和瞬态过电压》已于 2002 年 4 月起正式实施。文中介绍了该标准制定中的一些基本考虑、内容的选择以及标准条文的说明。
关键词 ：国家 标准；电能质量；过电压
1 制定本标准的基本考虑
电能质量国家标准应全面反映供电的特征。在电力系统中因操作、雷击和故障等原因造成暂时过电压（ temporary overvoltage ）和瞬态过电压（ transient overvoltage ）是不可避免的，在有关国家标准和电力行标中已有较详细的规定。这些规定客观地反映了供电的特性。同时在市场经济条件下，电能作为商品，其质量问题引起的纠纷不可避免，而且过电压造成的问题涉及面广，发生频繁，这关系到供用电和制造部门的权益。因此作为纠纷仲裁的主要依据，本标准的制定也是必不可少的。
2 标准内容的选择
作为电能质量指标的过电压方面内容，首先应反映其特性，如波形、幅值和持续时间。这在所有国外同类标准中均有相关规定，但对于产生过电压的原因及限制措施等未作细致描述。作为电能质量标准，应反映出与此指标相关的主要问题，如特性 ( 波形、幅值、持续时间 ) 、来源、绝缘配合和措施等，以利于标准的贯彻执行，同时又不宜取代相关的专业标准，因此本标准内容的取舍以及相关技术的扼要论述是十分重要的。
本标准全部引用最新的国家标准 [1~6] 和电力行业标准 [7,8] 。这些标准等同、等效或非等效采用了 20 世纪 90 年代国际电工委员会 (IEC) 的相关标准。 IEC 61000 系列（即原 IEC 1000 系列）标准涉及电磁兼容（ EMC ）领域的内容，它和电能质量密切相关。此系列标准相当一部分内容已经或即将被国内等同或等效采用，这些国家标准文件正在制定和出版。其中 IEC 61000-2-5 [9] 为电磁环境分类（基本 EMC 出版物），对低压系统中因接触电弧、熔丝开断以及雷击造成的瞬态过电压作了描述，但没有涉及高压系统。此文件属于第二种类型的技术报告。这类报告的内容是仍在研讨中的或是因某种原因目前还不可能立即被采用作为国际标准的内容，因此本标准未引用该文件内容。至于欧洲、德国和美国的有关标准 [10~12] ，由于其条文过于简化不便于贯彻，而且基本内容也难以和我国现行国标协调，因而也不宜采用。
3 标准条文的说明
3.1 范围
本标准规定了暂时过电压和瞬态过电压的要 求，同时由于这些过电压主要和电气设备的绝缘选择有关，也和所采用的保护方法有关，因此第 1.1 条文中将本标准的范围限定在“交流电力系统中作用于电气设备的暂时过电压和瞬态过电压要求、电气设备的绝缘水平，以及过电压保护方法”。在第 1.2 条中明确指出：本标准仅选取了引用标准中的少量条文，在实际执行中必须参照相关的专业标准。第 1.3 条排除了由于其它原因造成的过电压。
3.2 术语及其定义
本条术语主要取自引用标准 GB/T 2900.19 和 GB/T 16935.1 。
关于过电压（ overvoltage ）定义，考虑到出现“系统最高电压”的情况，根据 GB 156-93 的相关条文对这条术语作了注释。其中 temporary overvoltage 在 GB/T 16935.1 标准中有两个译名：暂态过电压和短时过电压；而在 GB 311.1 和 GB/T 2900.19 中仅有一个译名，即暂时过电压。而 transient overvoltage 在几个标准中均译为瞬态过电压。为了统一起见，又兼顾过电压专业人员的习惯，因此本标准拟将名称由“电能质量 暂时过电压和瞬时过电压”改为“电能质量 暂时过电压和瞬态过电压”。
关于“绝缘配合”（ insulation coordination ），其解释和定义在 GB/T 16935.1 的“术语及其定义”和“绝缘配合的基本原理”中是有所不同的，而且二者在表述上均不够清晰，因此本标准采用 GB/T 2900.19-94 中对“绝缘配合”的定义。
本标准的引用标准 GB/T 2900.19-94 的暂时过电压的定义中，实际上已包含了谐振过电压的内容，但由于谐振过电压的发生机理和工频过电压的发生机理是不相同的，因而在本标准中增加了“谐振过电压”这一术语。
3.3 系统设备按最高电压U m 的划分
在 GB 311.1-1997 中将高压输变电设备按最高电压 U m 分为两个范围，而对于低压设备，各种标准中均规定为额定电压不超过 1 kV 。按最高电压 U m 划分，是从过电压、绝缘配合上考虑的，这从标准中表 A1 、 A2 可以看出。但应指出，额定电压为 1 kV 的设备，其最高电压肯定超过 1 kV （ GB 156-93 中对低压设备的 U m 未作规定），但仍划归低压设备。按 GB 156-93 规定，高压系统最低一级标称电压为 3kV （ U m 为 3. 6 kV ），因此实际上不会发生矛盾。
此外， GB 156-93 和 GB 311.1-1997 规定的 U m 值也是不尽相同的，见表 1 。
由表可见， GB 156-93 和 GB 311.1-1997 在 35kV 及以上的电压等级中，设备最高电压 U m 的规定基本是一致的，而在 3 5 kV 以下时， GB 156-93 的 U m 略大。在本条中，必须说明 U m 来源，所以加注引用 GB 156-93 《标称电压》，这和表 A1 中的 U m 值相一致（表引自 GB 311.1-1997 ，但其中 U m 值按 GB 156 修正）。
3.4 电气设备上作用的过电压及其要求
第 5.1 条的说明：作用于设备上的过电压的传统分类按其来源可分为两大类：内过电压和外过电压。内过电压是由操作（如切、合闸）、事故（如接地、断线）或其它原因，引起电力系统的状态突然从一种稳态转变为另一种稳态的过渡过程中出现的过电压。这种过电压是由于系统内部原因造成并且能量又来自电网本身，所以叫内过电压。内过电压又可以分为工频过电压、谐振过电压和操作过电压等。外过电压又叫大气过电压或雷电过电压，它分为直击雷过电压和感应雷过电压两种类型。
在本标准中主要根据 GB 311.1 ，按波形特点将过电压分为暂时过电压和瞬态过电压两大类，因为是过电压波形、幅值和持续时间决定了对设备绝缘和保护装置的影响。暂时过电压是指其频率为工频或某谐波频率，且在其持续时间范围内无衰减或弱衰减的过电压；瞬态过电压为振荡的或非振荡的，通常衰减很快，持续时间只有几 ms 且为缓波前的过电压（如操作过电压）或几十m s 且为快波前的过电压（如雷电过电压）。但须指出，操作过电压和雷电过电压虽然通常分别由操作（或故障）及雷电放电引起，但其波形特征未必总是如此。例如当变压器一侧有雷电波作用时，经绕组间耦合的电感性传递过电压，会有接近于操作过电压的缓波前。因此本标准中所谓的操作过电压和雷电过电压是指可分别用缓波前的操作过电压和快波前的雷电冲击来代表的过电压（见标准中表 1 ）。此外， GB 311.1-1997 中还列出了一种极快的“陡波前”瞬态过电压，其波前上升时间为 3~10 0 ns ，持续时间不大于 3 ms 。对于这种过电压的标准电压波形和耐受试验波形正在考虑，本标准中除了表示其典型波形外，暂不涉及。
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