GBZ 18890.1-2002 额定电压220kV(Um=252kV)交联聚乙烯绝缘电力电缆及其附件 第1 部分:额定电压220kV(Um=252kV)交联聚乙烯绝缘电力电缆及其附件的电力电缆系统—试验方法和要求.pdf
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1、中华人民共和国国家标准化指导性技术文件 额定电压220kV(Um=252kV)交联 聚乙烯绝缘电力电缆及其附件 第1部分:额定电压220kV(Um=252kV)交联 聚乙烯绝缘电力电缆及其附件的 电力电缆系统试验方法和要求 Power cables with crosslinked polyethylene insulation and their accessories for rated voltage of 220kV(Um=252kV) Part 1:Power cable systemsCables with crosslinked polyethylene insulation a
2、nd their accessories for rated voltage of 220kV(Um=252kV)Test methods and requirements GB/Z 18890.12002 eqv IEC 62067:2001 1 范围 本指导性技术文件规定额定电压220kV(Um=252kV)固定安装的交联聚乙烯绝缘电缆及其附件的电力电缆系统的试验方法和要求。 此试验要求适用于通常安装和运行条件下的单芯电缆及其附件,而不适用于特种电缆及其附件,诸如海底电缆,对特种电缆可能需要修改本指导性技术文件的试验或可能需要设计特殊的试验条件。 2 引用标准 下列标准所包含的条文,通过本
3、指导性技术文件中引用而构成为本指导性技术文件的条文。本指导性技术文件出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本指导性技术文件的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB/T 2951.11997 电缆绝缘和护套材料通用试验方法 第1部分:通用试验方法 第l节:厚度和外形尺寸测量机械性能试验(idt IEC 6081111:1993) GB/T 2951.21997 电缆绝缘和护套材料通用试验方法 第1部分:通用试验方法 第2节:热老化试验方法(idt IEC 6081112:1985) GB/T 2951.41997 电缆绝缘和护套材料通用试验方法 第1部分:通用试验方法 第4节
4、:低温试验(idt IEC 60811l4:1985) GB/T 2951.51997 电缆绝缘和护套材料通用试验方法 第2部分:弹性体混合料专用试验方法第 1 节:耐臭氧试验热廷性试验浸矿物油试验(idt IEC 6081121:1986) GB/T 2951.61997 电缆绝缘和护套材料通用试验方法 第2部分: 聚氯乙烯混合料专用试验方法 第1节:高温压力试验抗开裂试验(idt IEC 6081131:1985) GB/T 2951.71997 电缆绝缘和护套材料通用试验方法 第3部分:聚氯乙烯混合料专用试验方法 第2节:失重试验热稳定性试验( idt IEC 6081132:1985)
5、 GB/T 2951.81997 电缆绝缘和护套材料通用试验方法 第4部分:聚乙烯和聚丙烯混合料专用试验方法 第1节:耐环境应力开裂试验空气热老化后的卷绕试验熔体指数测量方法聚乙烯中碳黑和/或矿物质填料含量的测量方法(idt IEC 6081141:1985) GB/T 2951.271994 电线电缆机械物理性能试验方法 腐蚀扩展试验 GB/T 2951.281994 电线电缆机械物理性能试验方法 挤出外套刮磨试验 GB/T 2952.11989 电缆外护层 总则 GB/T 3048.121994 电线电缆电性能试验方法 局部放电试验(eqv IEC 608853:1988) GB/T 30
6、48.131992 电线电缆 冲击电压试验方法(neq IEC 60230;1966) GB/T 39561997 电缆的导体(eqv IEC 60228:1978) GB/T 12706.22002 额定电压1kV(Um=1.2kV)到35kV(Um=40.5kV)挤包绝缘电力电缆及附件 第2部分;额定电压6kV(Um7.2kV)到30kV(Um36kV)电缆(eqv IEC 60502.2:1997) GB/T 16927.11997 高电压试验技术 第1部分:一般试验要求( eqv IEC 600601:1989) GB/T 18380.12001 电缆在火焰条件下的燃烧试验 第1部分:
7、单根绝缘电线或电缆的垂直燃烧试验方法(idt IEC 603321:1998) GB/Z 18890.22002 额定电压220kV(Um=252kV)交联聚乙烯绝缘电力电缆及其附件 第2部分:额定电压 220kV(Um252kV)交联聚乙烯绝缘电力电缆 JB/T 89961999 高压电缆选择导则(eqv IEC 60183:1984) 3 定义 本指导性技术文件采用下列定义。 3.1 尺寸(厚度、导体截面等)定义 3.1.1 标称值nominal value 指定的量值并经常用于表格之中。 注:本指导性技术文件中,通常标称值引伸出的量值考虑规定公差,通过测量并进行检验。 3.1.2 中间值
8、 median value 将试验得到的若干数值以递增(或递减)的次序依次排列时,若数值的数目是奇数,中间的那个值为中间值:若数值的数目是偶敷,中间两个数值的平均值为中间值。 3.2 有关试验的定义 3.2.1 例行试验 routine tests 由制造方在成品电缆的所有制造长度或附件的每个预制绝缘件上进行的试验,以检验其是否符合规定的要求。 3.2.2 抽样试验sample tests 由制造方按规定的频度在成品电缆试样上,或在取自成品电缆的某些部件上进行的试验,以检验电缆是否符合规定要求。 3.2.3 型式试验 type tests 按一般商业原则对本指导性技术文件所包含的一种型号电缆系
9、统在供货前进行的试验,以证明其具有能满足预期使用条件的良好性能。该试验的特点是:除非电缆或附件的材料或设计或制造工艺的改变可能改变其特性,试验做过以后就不需要重做。 3.2.4 预鉴定试验prequalification test 按一般商业原则对本指导性技术文件所包含的一种型号电缆系统在供货前进行的试验,以证明其具有满意的长期性能。 除非该电缆系统相关的材料、制造工艺、设计和设计水平有实质性改变,预鉴定试验只需要进行一次。 注:实质性改变定义为可能对电缆系统产生不利影响的改变。如果有改变而申明不构成实质性改变,供应方应提供包括试验证据的详细情况。 3.2.5 安装后电气试验 electric
10、al tests after installation 用以证明安装后的电缆系统完好的试验。 3.3 电缆系统 cable system 电缆系统由电缆和安装在电缆上的附件构成。 4 电压标示和材料 4.1 额定电压 本指导性技术文件中,符号 U0、U 和 Um标示电缆和附件的额定电压。这些符号的含义由JB/T 8996给出。 4.2 电缆绝缘材料 本指导性技术文件适用的电缆的交联聚乙烯绝缘混合料列于表 1 中,该表亦规定了采用该绝缘混合料电缆的导体最高运行温度,此为规定试验条件的依据。 表1 电缆的交联聚乙烯绝缘混合料 导体最高温度/ 绝缘混合料 正常运行 短路(最长时间5s) 交联聚乙烯(
11、XLPE) 90 250 4.3 电缆外护套材料 规定下列四种型式的外护套的试验: 以聚氯乙烯为基料的ST1和ST2; 以聚乙烯为基料的ST3和ST7。 外护套型式的选择取决于电缆设计以及运行时机械和热性能的限定。 注:GB/T 12706.2给出的温度限制不要求应用于本指导性技术文件。 5 电缆阻水措施 当电缆系统安装于地下、易积水的隧道或水中时,推荐电缆具有径向不透水阻隔层。 注:尚不具备径向透水试验条件。 按购买方和制造方之间的协议或按制造方推荐,电缆可以采用纵向阻水结构以免万一电缆在接触水的环境中损伤时必需更换大段电缆。 6 电缆特性 为实施并记录本指导性技术文件所述的试验,应验明电缆
12、。下列特性应予确知或申明: 6.1 额定电压:应给出U0、U和Um值(见4.1和8.4)。 6.2 导体类别、材料和单位为平方毫米的标称截面积。如果导体有纵向阻水结构,明确实现纵向阻水性能的措施实质。如果导体截面积不符合GB/T 3956,应申明导体的直流电阻。 6.3 绝缘的材料和标称厚度(见4.2和GB/Z 18890.22002中7.2.1)。 6.4 绝缘系统的制造工艺。 6.5 如果屏蔽处有阻水措施,其阻水措施的实质。 6.6 如果有金属屏蔽,金属屏蔽的材料和结构,例如金属丝根数和单线直径。 如果有金属套,其材料,结构和标称厚度。 6.7 外护套的材料和标称厚度。 6.8 导体标称外
13、径(d)。 6.9 成品电缆标称外径(D)。 6.10 导体与金属屏蔽和(或)金属套间标称电容。 7 附件特性 为实施并记录本指导性技术文件所述的试验,应验明附件。下列特性应予确知或申明: 7.1 应对附件内所用的导体连接金具正确地指明以下各点: 安装工艺; 工具、模具和必需的调整; 接触表面处理,如果适用; 连接金具的类型、编号和其他识别标志。 7.2 应对要作试验的附件正确标明以下各点: 制造方名称; 附件型式、标号,制造日期或日期代码; 额定电压(见上述6.1); 安装说明书(参照资料和日期)。 8 试验条件 8.1 环境温度 除非特殊试验另有详细规定,试验应在环境温度(2015)下进行
14、。 8.2 工频试验电压的频率和波形 工频试验电压的频率应为 49Hz61Hz 范围。波形应基本为正弦形。电压值以有效值表示。 8.3 雷电冲击试验电压波形 按照GB/T 3048.13,标准雷电冲击电压的波前时间应为1s5s,半波峰时间为40s60s。8.4 试验电压与额定电压的关系 本指导性技术文件规定的试验电压为额定电压U0的倍数,U0值和试验电压应按表2规定。 表2 试 验 电 压 1 2 3 4 5 6 7 8 额定电压 设备最高电压 确定试验电压U0值 9.3电压试验 电压 时间 9.2 和 12.4.5局部放电试验 12.4.7热循环电压试验 10.11,12.4.8和13.2.
15、4 雷电冲击电压试验 10.11 和 12.4.8雷电冲击电压试验后电压试验 U Um U0 2.5U0 1.5U0 2U0 2U0 kV kV kV kV min kV kV kV kV 220 252 127 318 30 190 254 1050 254 本指导性技术文件中试验电压是根据假定电缆和附件使用于JB/T 8996定义的A类系统而确定。 9 电缆和预制附件主绝缘的例行试验 9.1 概述 应对每根制造长度电缆和每个预制附件的主绝缘进行下列试验以检验每根电缆和每个预制附件主绝缘是否符合要求。 这些试验项目的次序由制造方安排而定。 a)局部放电试验(见9.2); b)电压试验(见9.
16、3); c)电缆外护套电气试验(见9.4)。 注:预制附件的主绝缘包括与电缆绝缘直接接触并且是附件中控制电场分布所必需而且基本的部件,例如预模制橡胶绝缘件或环氧绝缘件。它们可以单独使用或组合起来使用而成为附件的必需的绝缘和屏蔽。 预制附件的主绝缘要经受局部放电和电压例行试验。按以下1)或2)或3)进行。 1)在安装于电缆的预制附件的主绝缘上进行; 2)主绝缘部件装在专供试验的附件上进行; 3)采用模拟附件试验装置进行试验,使主绝缘部件所受的电场强度再现实际电场情况。 在2)和 3)情况下,应选取试验电压值使得产生的电场强度至少与附件产品上施加9.2和9.3规定试验电压时在该部件上产生的电场强度
17、相同。 9.2 局部放电试验 应根据GB/T 3048.12对电缆进行局部放电试验,且按GB/T 3048.12定义,其灵敏度优于或等于5pC。附件的试验按相同原则进行。1) 试验电压应逐渐升至222kV(1.75U0)并保持10s,然后慢慢地降至190kV(1.5U0)。 在190kV下被试品应无可检测出的放电。 9.3 电压试验 应在室温下以工频交流电压进行电压试验。 按照表2第4栏规定,应将导体与金属屏蔽和(或)金属套之间的试验电压逐渐上升至318kV(2.5U0), 然后 保持30min。 绝缘应不发生击穿。 9.4 电缆外护套电气试验 按GB/T 2952.1规定。在金属套和外护套表
18、面导电层之间以金属套接负极施加直流电压25kV。历时1min,外护套应不击穿。可以在外护套上包覆导电层,也可以将电缆浸入水中进行试验。 1)IEC 62067出版物规定灵敏度优于或等于10pC。 10 电缆抽样试验 10.1 概述 下列试验应在代表批的试样上进行。对试验项目b)和g)可以将成盘电缆作为试样。 a)导体检验(见10.4); b)导体电阻测量(见10.5); c)绝缘和外护套厚度测量(见10.6); d)金属套厚度测量(见10.7); e)外径测量(见10.8)(如有要求); f)XLPE绝缘热廷伸试验(见10.9); g)电容测量(见10.10); h)雷电冲击电压试验和随后的工
19、频电压试验(见10.11); i)透水试验(见12.5.12)(如适用)。 10.2 试验频度 抽样试验项目 a)g)应在取自每批相同型号和相同导体截面电缆的同一根电缆上进行试验,但抽样根数应不超过任何合同的电缆根数的10%修约至最接近的整数。 试验项目h)和i)的试验频度应根据协议的质量控制方法。在无此协议情况下,试验应按以下抽样方法进行。 合同总数(单芯长度)L / km 试 样 数 4L20 1 L20 2 10.3 复试 如果取自任何一根选作试验电缆的试样未通过第10章规定的任何一项试验,应在同一批中再从两根电缆上取试样就原先试样未通过的项目进行试验。如果两个加试的试样都通过试验,该批
20、的其他电缆应认为符合本指导性技术文件要求。如果任何一个试样未通过试验,则应判该批电缆为不合格。 10.4 导体检测 应采用实际可行的检测方法检验导体结构是否符合GB/T 3956的要求。 10.5 导体电阻测量 整根电缆或从中取出的试样应在试验前置于温度比较稳定的试验室内至少12h。如果怀疑导体与试验室温度不同,应在电缆置于试验室至少 24h 以后测量导体电阻。或者可将导体试样放置在温控的液浴中至少处理1h后测量电阻. 应根据GB/T 3956的公式和系数,将导体直流电阻修正至温度为20,长度为1km的电阻值。 20下导体的直流电阻应不超过GB/T 3956和GB/Z 18890.22002中
21、表2规定的相应的最大值。 10.6 绝缘和电缆外护套厚度测量 10.6.1 概述 试验方法应按GB/T 2951.1的规定。 应从每根选作试验的电缆的一端切除损伤部分(如果必需)取出代表被试电缆的试件。 10.6.2 绝缘要求 最小测量厚度应不小于标称厚度的90: tmin0.90tn 绝缘偏心度应不大于8:1) 0.08 式中:tmax绝缘最大厚度,mm; tmin绝缘最小厚度,mm; tn绝缘标称厚度,mm。 注:tmax和tmin在绝缘同一截面上测得。 绝缘厚度应不包含导体和绝缘上半导电屏蔽厚度。 10.6.3 电缆外护套要求 最小测量厚度应不低于标称厚度的850.1mm: tmintn
22、(0.1+0.15 tn) 式中:tmin最小厚度,mm; tn标称厚度,mm。 此外包复在基本为光滑表面上的外护套,其测量值的平均值按附录 A(标准的附录)修约至一位小数,应不小于标称值。 对包复在不规则表面诸如金属丝和(或)金属带屏蔽构成的表面上的外护套没有测量值的平均值的要求。 10.7 金属套厚度测量 电缆有铅或铅合金套或铝套,采用下列试验方法。 10.7.1 铅或铅合金套 如果电缆具有铅或铅合金套,金属套的最小厚度应不小于标称厚度950.1mm: tmintn(0.1+0.05tn) 铅套厚度由制造方确定用下列的一种方法测量。 10.7.1.1 窄条法 1)IEC 62067出版物规
23、定绝缘偏心度不大于10%。 tmaxtmin tmax 应采用测微计进行测量,测微计的两个平面端的直径 4mm8mm,测量精度为0.01mm。 应从成品电缆取出一段长约 50mm 的铅套试件进行测量。应将试件沿纵向剖开,并小心地展平。在试件作清洁处理后,应沿着铅套圆周,在距展平的铅片边缘不小于 10mm 的足够多的点处进行测量,以确保测得最小厚度。 10.7.1.2 圆环法 应采用测微计进行测量,测微计的一个测量头为平面,另一测量头为球面,或一个测量头为平面,另一测量头为宽0.8mm、长 2.4mm的矩形面。球面测量头或矩形平面测量头应置于圆环的内侧。测微计的精度应为0.01mm。 应从试样上
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