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'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GB/Z18890.1—2002聚乙烯绝缘电力电缆及其附件的eqvIEC62067:2001电力电缆系统—试验方法和要求Powercableswithcross—linkedpolyethyleneinsulationandtheiraccessoriesforratedvoltageof220kV(Um=252kV)—Part1:Powercablesystems—Cableswithcross—linkedpolyethyleneinsulationandtheiraccessoriesforratedvoltageof220kV(Um=252kV)—Testmethodsandrequirements1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/T2951.1—1997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(idtIEC60811—1—1:1993)GB/T2951.2—1997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(idtIEC60811—1—2:1985)GB/T2951.4—1997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:低温试验(idtIEC60811—l—4:1985)GB/T2951.5—1997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(idtIEC60811—2—1:1986)GB/T2951.6—1997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(idtIEC60811—3—1:1985)GB/T2951.7—1997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(idtIEC60811—3—2:1985)GB/T2951.8—1997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(idtIEC60811—4—1:1985)GB/T2951.27—1994电线电缆机械物理性能试验方法腐蚀扩展试验GB/T2951.28—1994电线电缆机械物理性能试验方法挤出外套刮磨试验GB/T2952.1—1989电缆外护层总则GB/T3048.12—1994电线电缆电性能试验方法局部放电试验(eqvIEC60885—3:1988)GB/T3048.13—1992电线电缆冲击电压试验方法(neqIEC60230;1966)GB/T3956—1997电缆的导体(eqvIEC60228:1978)GB/T12706.2—2002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(Um=7.2kV)到30kV(Um=36kV)电缆(eqvIEC60502.2:1997)GB/T16927.1—1997高电压试验技术第1部分:一般试验要求(eqvIEC60060—1:1989)GB/T18380.1—2001电缆在火焰条件下的燃烧试验第1部分:单根绝缘电线或电缆的垂直燃烧试验方法(idtIEC60332—1:1998)GB/Z18890.2—2002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(Um=252kV)交联聚乙烯绝缘电力电缆JB/T8996—1999高压电缆选择导则(eqvIEC60183:1984) 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nominalvalue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medianvalue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routinetests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sampletests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typetests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prequalificationtest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electricaltestsafterinstallation用以证明安装后的电缆系统完好的试验。3.3电缆系统cablesystem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/T8996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(XLPE)902504.3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/T12706.2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。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/T3956,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/Z18890.2—2002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(20±15)℃下进行。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49Hz~61Hz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/T3048.13,标准雷电冲击电压的波前时间应为1μs~5μs,半波峰时间为40μs~60μs。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12345678额定电压设备最高确定试验电9.3电压试验9.2和12.4.512.4.7热循环10.11,12.4.8和10.11和12.4.8电压压U0值局部放电试电压试验13.2.4雷电冲击雷电冲击电压验电压试验试验后电压试验电压时间UUmU02.5U01.5U02U02U0kVkVkVkVminkVkVkVkV220252127318301902541050254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/T8996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9.3);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相同。9.2局部放电试验应根据GB/T3048.12对电缆进行局部放电试验,且按GB/T3048.12定义,其灵敏度优1)于或等于5pC。附件的试验按相同原则进行。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/T2952.1规定。在金属套和外护套表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)IEC62067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4<L≤201L>20210.3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/T3956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/T3956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/T3956和GB/Z18890.2—2002中表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/T2951.1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%:tmin≥0.90tn1)绝缘偏心度应不大于8%:tmax—tmin≤0.08tmax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85%—0.1mm:tmin≥tn—(0.1+0.15tn)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95%—0.1mm:tmin≥tn—(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)IEC62067出版物规定绝缘偏心度不大于10%。 应采用测微计进行测量,测微计的两个平面端的直径4mm~8mm,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。应从试样上小心地切下铅套圆环进行测量,应沿圆环四周足够多的点上测量厚度以确保测得最小厚度。1)10.7.2皱纹铝套应采用具有半径约3mm的球面头测微计进行测量。其精度应为±0.01mm。如果电缆具有铝套,其最小厚度应不小于标称厚度85%—0.1mm,即:tmin≥tn—(0.1+0.15tn)应小心地从成品电缆取宽约50mm的铝套圆环,对其进行测量。应沿圆环四周足够多点上测量厚度以确保测得最小厚度。10.8直径测量如果购买方要求测量绝缘芯(绝缘和绝缘屏蔽)和(或)电缆外径,应按照GB/T2951.1—1997中8.3进行测量。10.9XLPE绝缘热延伸试验10.9.1步骤取样和试验步骤应按照GB/T2951.5,并采用表6给出的试验条件进行试验。应按所采用的交联工艺,在认为交联度最低的绝缘部分制取试片。10.9.2要求试验结果应符合表6给出的要求。10.10电容测量应测量导体与金属屏蔽和(或)金属套间的电容。测量值应不超过制造方申明的标称值8%。10.11雷电冲击电压试验及随后的工频电压试验应在不包括试验附件,长度至少10m的成品电缆上,于导体温度95℃~100℃下进行。应根据GB/T3048.13规定的方法施加雷电冲击电压。电缆应耐受表2中第7栏给出的电压值的正负极性各l0次雷电电压冲击而不击穿。1)IEC62067出版物包括皱纹铝套与平铝套。 雷电冲击电压试验后电缆试样应经受254kV(2U0),15min的工频电压试验,由制造方任选,可在冷却过程中或在室温下进行。绝缘应不发生击穿。11附件抽样试验在考虑中。12电缆系统的型式试验12.1概述电缆和附件应按制造方的安装说明书规定进行组装并采用制造方提供等级和数量的材料。包括润滑剂(如果有)。附件外表面应干燥、清洁,但电缆和附件均不应经受制造方安装说明书未规定的任何方式的可能改变组装试样的电气、热或机械性能的处理。在作12.4.2的c)~f)项试验时,必须将被试接头加上外保护层。如果能够指明此外保护层不会影响接头绝缘性能,例如没有热机械或有关相容性的影响,就不必加上此外保护层。注:本指导性技术文件不规定终端有关坏境条件方面的试验。12.2型式试验认可范围当某一特定导体截面和结构的额定电压220kV的电缆系统成功地通过型式试验,如果符合下列全部条件,型式试验对本指导性技术文件范围内的其他导体截面、相同额定电压和结构的电缆系统亦认可有效。注:本文本中相同额定电压等级电缆系统是指具有相同Um值(设备最高电压),因而试验电压水平相同的电缆系统。a)导体截面不大于通过试验电缆的导体截面;b)电缆和附件具有和通过试验的电缆系统相同或相似的结构;注:相似结构的电缆和附件是指型式相同、绝缘和半导电屏蔽制造工艺相同的电缆和附件。由于导体的种类或材料的差异或者屏蔽绝缘芯上或附件主绝缘上保护层的差异,除非这些差异可能对试验结果有显著影响,电气型式试验不必重复进行。有些情况下,重复进行型式试验中一项或多项试验(例如弯曲试验、热循环试验和(或)相容性试验)可能合适。c)导体和绝缘屏蔽上、附件主绝缘部件中和界面上的最大的计算电场强度等于或低于通过试验的电缆和附件的相应值。注:假如电压等级相同,且电缆导体截面较小,并且绝缘厚度不小于通过试验的电缆,导体上计算的最大电场强度可以比通过试验电缆的相应值大10%。除非采用不同的材料生产电缆,取自不同额定电压和(或)导体截面的电缆的试样不需进行电缆组件的型式试验(见12.5)。然而假如包复在屏蔽绝缘芯上的材料组合不同于原先已经型式试验的电缆的材料组合,可要求重复进行成品电缆段的老化试验以检验材料的 相容性(见12.5.4)。由具有资质的监证机构代表签署的型式试验证书或制造方提供的由有合适资格的官员签署的试验报告或由独立试验室出具的试验证书应认可作为通过型式试验的证明。12.3型式试验概要型式试验应包含12.4规定的成品电缆系统的电气试验和12.5规定的电缆组件和成品电缆段适用的非电气试验。除12.4.3规定,电气试验应依次在电缆系统的一根试样上进行。电缆组件和成品电缆段的非电气试验汇总于表3,并指出各项试验适用的交联聚乙烯绝缘材料和各种外护套材料。燃烧试验仅当制造方希申明以通过此项试验为其电缆的设计特点时才要求进行。表3电缆绝缘和外护套混合料非电气型式试验绝缘外护套混合料代号(见4.2和4.3)XLPEST1ST2ST3ST4结构检查1)采用各种外护套材料的交联聚乙烯绝缘电缆均适用透水试验机械性能(抗张强度和断裂伸长率)a)老化前×××××b)空气烘箱老化后×××××c)成品电缆老化后(相容性试验)×××××高温压力试验—××××低温性能a)低温拉伸试验—××——b)低温冲击试验—××空气烘箱失重试验——×——热冲击试验—××——热延伸试验×————2)碳黑含量—××3)燃烧试验—××——1)对制造方申明电缆设计具有纵向透不阻隔结构时,要做此项试验。2)仅对黑色外护套。3)仅当制造方希申明符合电缆设计时有要求。注:“×”表示要作型式试验。12.4成品电缆系统的电气型式试验不包括附件长度的成品电缆试样长度至少10m。在—个或几个成品电缆试样上应进行12.4.2中所列的试验。成品电缆试样数取决于试验的附件种类数。附件之间电缆的最短净长应为5m。除12.4.3规定外,12.4.2所列的全部试验应依次施加于同一试样。附件应在电缆经弯曲试验后安装。每种附件应有一个试样进行试验。12.4.10所述的半导电屏蔽电阻率测量应在一未经上述试验的试样上进行。 12.4.1电气型式试验用电缆的绝缘厚度检查电气型式试验前,应在用于试验的电缆段上取代表性试件,按GB/T2951.1—1997中8.1规定的方法测量绝缘厚度以检查绝缘厚度是否过分超过标称值。如果绝缘平均厚度不超过标称厚度5%。试验电压应为按该电缆的额定电压确定的正常值。如果绝缘平均厚度超过标称厚度5%但不超过15%,应调整试验电压使得导体屏蔽上电场强度等于绝缘厚度为标称值且试验电压为按该电缆的额定电压确定的正常值时产生的电场强度。用于电气型式试验电缆的绝缘平均厚度应不超过标称值15%。12.4.2试验顺序a)电缆弯曲试验后安装附件并在室温F进行局部放电试验(见12.4.4、12.4.5);b)tgδ测量(见12.4.6);c)热循环电压试验(见12.4.7);d)室温和高温下局部放电试验(见12.4.5,试验应在上述c)项最后一次循环后进行,或在下述e)项雷电冲击电压试验后进行);c)雷电冲击电压试验及随后工频电压试验(见12.4.8);f)局部放电试验(如果上述d)项试验未进行);g)直埋接头外保护层试验(见附录D);h)结束上述试验后应检验包含电缆和附件的电缆系统。g)项试验应在通过c)项热循环电压试验的接头上进行或在至少通过三次热循环的分开试验的接头上进行(见附录D)。注:如果电缆和接头运行中不遭受潮湿环境(例如非直接埋地或非间断或连续浸水),g)项试验可以免除。12.4.3特殊条款上述b)项试验可以用未经12.4.2列出其余试验的电缆试样并安装特殊的试验终端进行。12.4.4弯曲试验室温下电缆试样应绕试验圆柱体(例如电缆盘筒体)至少弯曲一整圈。然后应复位,并反方向弯曲试样,重复此过程。此反复弯曲应总共进行三次。试验圆柱体直径对铅、铅合金和皱纹金属套电缆应不大于25(d+D)+5%。其中d为导体标称直径,mm;D为电缆标称外径,mm。弯曲试验结束后应将附件安装在电缆上。此组装试样应在室温下进行局部放电试验,并应符合12.4.5规定要求。12.4.5局部放电试验 应根据GB/T3048.12进行试验,其灵敏度为5pC或优于5pC。试验电压应逐渐升至222kV(1.75U0)并保持10s,然后缓慢地降低至190kV(1.5U0)。对高温下局部放电试验,组装试样应在导体温度95℃~100℃下进行试验,导体温度应在此规定的温度范围内至少保持2h。组装试样在190kV下应无可检测出的放电。12.4.6tgδ测量应采用适当方法加热试样。采用测量导体电阻或采用放置在屏蔽或金属套表面热电偶测温或以相同加热方法,用放置在另一相同电缆试样的导体中热电偶测温方法确定导体温度。应加热试样使导体温度达到95℃~100℃。—41)在工频电压127kV(U0)及上述规定温度下测量tgδ,测量值应不超过8×10。12.4.7热循环电压试验电缆应弯成U形,其弯曲直径按12.4.4规定。用导体电流加热组装试样至电缆导体温度达到95℃~100℃。如果因为实际原因,不可能仅靠导体电流加热,可以在金属屏蔽和(或)金属套通过电流作附加加热或采用保温层或外部加热措施。至少加热8h。每个加热周期导体温度应在上述温度范围内至少保持2h。随后应自然冷却至少16h至导体温度为环境温度以上15℃范围以内,最大不超过45℃。应记录每个加热周期最后2h的导体电流。此加热和冷却循环应进行20次。在全部试验过程中,应对组装试样施加254kV(2U0)电压。组装试样应在最后一次热循环后或在12.4.8所述的雷电冲击电压试验后,在高温和室温下按12.4.5规定符合局部放电试验要求。12.4.8雷电冲击电压试验和随后的工频电压试验应在导体温度为95℃~100℃下对组装试样进行试验。导体温度应在此温度范围内至少保持2h。应按GB/T3048.13方法施加雷电冲击试验电压。组装试样应耐受表2第7栏给出值的正负极性各10次雷电电压冲击而不击穿或闪络。雷电冲击电压试验后组装试样应经受254kV(2U0),15min的工频电压试验。由制造方任选,试验可在冷却过程中或室温下进行。应不发生绝缘击穿或闪络。如果原先按12.4.7规定的热循环电压试验结束时未进行局部放电试验,组装试样应在高温和室温下按12.4.5规定,符合局部放电试验要求。12.4.9检验用肉眼检验含电缆和附件的电缆系统,应无可能影响系统正常运行的劣化迹象(例如—41)IEC62067出版物规定tgδ值应不超过10×10。 电气品质降低、泄漏、腐蚀或有害的收缩)。12.4.10半导电屏蔽电阻率挤包于导体和绝缘上的半导电屏蔽的电阻率应从制成后未经处理或运行的电缆试样的绝缘芯取试件和已经受按12.5.4规定作组件材料相容性试验的老化处理的电缆试样绝缘芯取试件进行测定。12.4.10.1步骤试验步骤应按照附录B(标准的附录)。应在90℃±2℃温度范围内进行测量。12.4.10.2要求老化前后的电阻率应不超过以下值:导体屏蔽:1000Ω·m;绝缘屏蔽:500Ω·m。12.5电缆组件和成品电缆段的非电气型式试验12.5.1至12.5.15规定试验的详细要求。12.5.1电缆结构检查导体检验和绝缘、外护套与金属套厚度测量应根据并符合10.4、10.6、10.7给出的要求。12.5.2确定老化前后绝缘的机械性能试验12.5.2.1取样试件取样和制备应按GB/T2951.1—1997的9.1进行。12.5.2.2老化处理老化处理应按GB/T2951.2—1997的8.1并在表4规定的条件下进行。表4电缆绝缘混合料机械特性要求(老化前后)试验项目和试验条件性能要求序号单位(混合料代号见4.2)XLPE0正常运行时导体最高温度℃901老化前(GB/T2951.1—1997中9.1)21.1最小抗张强度N/mm12.51.2最小断裂伸长率%2002空气烘箱老化后(GB/T2951.2—1997中8.1)2.1处理条件:温度℃135温度偏差℃±3持续时间d72.2抗张强度2a)老化后最小值N/mm1)b)最大变化率%±252.3断裂伸长率a)老化后最小值%1)b)最大变化率%±251)变化率:老化后得出中间值与老化前得出中间值的差除以后者,以百分率表示。12.5.2.3预处理和机械性能试验 预处理和机械性能测试应按GB/T2951.1—1997的9.1进行。12.5.2.4要求老化前和老化后试件的试验结果应符合表4给出的要求。12.5.3确定老化前后外护套机械性能试验12.5.3.1取样试件取样和制备应按GB/T2951.1—1997的9.2进行。12.5.3.2老化处理老化处理应按GB/T2951.2—1997的8.1)并在表5规定的条件下进行。12.5.3.3预处理和机械性能试验预处理和机械性能测试应按CB/T2951.1—1997的9.2进行。12.5.3.4要求老化前和老化后试件的试验结果应符合表5给出的要求。表5电缆外护套混合料机械特性试验要求(老化前后)试验项目和试验条件性能要求序号单位(混合料代号见4.3)ST1ST2ST3ST41老化前(GB/T2951.1—1997中9.2)21.1最小抗张强度N/mm12.512.510.012.51.2最小断裂伸长率%1501503003002空气烘箱老化后(GB/T2951.2—1997中8.1)2.1条理条件:温度℃100100100100温度偏差℃±2±2±2±2持续时间d7710102.2抗张强度:2a)老化后最小值N/mm12.512.5——1)b)最大变化率%±25±25——2.3断裂伸长率:a)老化后最小值%150150300300b)最大变化率%±25±25——3高温压力试验(GB/T2951.6—1997中8.2)3.1试验温度℃8090—110温度偏差℃±2±2±21)变化率:老化后得出中间值与老化前得出中间值的差除以后者,以百分率表示。12.5.4检验材料相容性的成品电缆段老化试验12.5.4.1概述应进行成品电缆段老化试验以检验绝缘、挤包半导电层和外护套是否由于与电缆中其他组件相接触而过分劣化。此项试验适用于所有型式的电缆。12.5.4.2取样绝缘和外护套试样应从GB/T2951.2—1997中8.1.4所述的成品电缆上取样。 12.5.4.3老化处理电缆段的老化处理应按GB/T2951.2—1997中8.1.4,在空气烘箱中按以下条件进行:温度:(100±2)℃;时间:7×24h。12.5.4.4机械性能试验应按GB/T2951.2—1997的8.1.4所述制备取自老化电缆段的绝缘和外护套的试件,并进行机械性能试验。12.5.4.5要求老化后的抗张强度和断裂伸长率的中间值与老化前得出的相应值(见12.5.2和12.5.3)的变化率应不超过表4给出适用于绝缘经空气烘箱老化后试验值以及表5给出适用于外护套经空气烘箱老化后试验值。12.5.5ST2型聚氯乙烯外护套失重试验12.5.5.1步骤ST2型外护套的失重试验应按GB/T2951.7—1997的8.2所述在表8给出的条件下进行。表6电缆交联聚乙烯绝缘混合料热延伸试验要求混合料代号(见4.2)单位XLPE热延伸试验(GB/T2951.5—1997第9章)处理条件:空气烘箱温度℃200温度偏差℃±3负荷时间min152机械应力N/cm20负荷下最大伸长率%175冷却后最大永久伸长率%15表7电缆热塑性聚乙烯混合料的碳黑含量试验要求混合料代号(见4.3)单位ST3ST7碳黑含量(仅对黑色外护套)(GB/T2951.8—1997中第11章)标称值%2.52.5偏差%±0.5±0.5 表8电缆PVC外护套混合料特性试验要求试验项目和试验条件性能要求序号单位(混合料代号见4.3)ST1ST21空气烘箱失重(GB/T2951.7—1997中8.2)1.1处理条件:温度℃—100温度偏差℃—±2持续时间d—721.2最大允许失重mg/cm1.52低温性能1)(GB/T2951.4—1997中第8章)试验在未经先前老化下进行2.1哑铃片的低温拉伸试验试验温度℃—15—15温度偏差℃±2±22.2低温冲击试验试验温度℃—15—15温度偏差℃±2±23热冲击试验(GB/T2951.6—1997中9.2)3.1试验温度℃150150温度偏差℃±3±33.2试验时间h111)因气候条件,可以采用更低的试验温度。12.5.5.2要求试验结果应符合表8给出的要求。12.5.6外护套高温压力试验12.5.6.1步骤ST1、ST2和ST7外护套的高温压力试验应按GB2951.6—1997的8.2所述,采用该试验方法和表5的试验条件进行。12.5.6.2要求试验结果应符合GB/T2951.6—1997的8.2给出的要求。12.5.7聚氯乙烯外护套(ST1和ST2)的低温试验12.5.7.1步骤ST1和ST2的低温试验应按GB/T2951.4—1997第8章,采用表8给出的试验温度进行。12.5.7.2要求试验结果应符合GB/T2951.4—1997第8章给出的要求。12.5.8聚氯乙烯外护套(ST1和ST2)热冲击试验12.5.8.1步骤ST1和ST2外护套的热冲击试验应按GB/T2951.6—1997的9.2,且试验温度和时间根 据表8进行。12.5.8.2要求试验结果应符合GB/T2951.6—1997的9.2给出要求。12.5.9XLPE绝缘热延伸试验XLPE绝缘应经受10.9所述的热延伸试验,采用表6给出的试验条件并应符合表6给出的要求。12.5.10黑色聚乙烯外护套碳黑含量测量12.5.10.1步骤ST3和ST7外护套的碳黑含量应按GB/T2951.8所述的取样和试验步骤作测量。12.5.10.2要求试验结果应符合表7给出的要求。12.5.11燃烧试验如果电缆有ST1或ST2外护套,且如果制造方希申明电缆的特殊设计符合要求,应在成品电缆的试样上按照GB/T18380.1进行燃烧试验。试验结果应符合GB/T18380.1给出的要求。12.5.12透水试验具有纵向阻水结构的电缆应进行透水试验。此项试验目的为满足埋地电缆的要求而不是用于如海底电缆这种结构的电缆。此试验适用于下列电缆结构:a)具有防止沿绝缘屏蔽外表面与径向不透水阻隔层之间的间隙纵向透水的阻隔结构;b)具有防止沿导体纵向透水的阻隔结构。试验设备,取样、试验步骤和要求应按照附录C(标准的附录)的规定。1)12.5.13绝缘层微孔、杂质和半导电屏蔽层与绝缘层界面微孔、突起试验应按附录E(标准的附录)规定进行测试,试验结果应符合以下要求:a)成品电缆绝缘中应无大于0.05mm的微孔;大于0.025mm,小于、等于0.05mm的3微孔换算到每10cm体积中微孔数应不超过18个;b)成品电缆绝缘中应无大于0.125mm的不透明杂质。大于0.05mm,小于、等于0.125mm3的不透明杂质换算到每10cm体积中不透明杂质数应不超过6个;c)成品电缆绝缘中应无大于0.16mm的半透明深棕色杂质;d)半导电屏蔽层与绝缘层界面应无大于0.05mm的微孔;e)导体半导电屏蔽层与绝缘层界面应无大于0.08mm进入绝缘层的突起和大于0.08mm进入半导电屏蔽层的突起;f)绝缘半导电屏蔽层与绝缘层界面应无大于0.08mm进入绝缘层的突起和大于0.08mm1)12.5.13条试验要求为本指导性技术文件规定。 进入半导电屏蔽层的突起。12.5.14外护套刮磨试验经12.4.4弯曲试验后的试样应按GB/T2951.28规定方法进行外护套刮磨试验。试验结果应符合GB/T2952.1—1989中8.3.4的要求。12.5.15铝套腐蚀扩展试验经12.4.4弯曲试验后的试样应按GB/T2951.27规定方法进行腐蚀扩展试验。试验结果应符合GB/T2952.1—1989中8.3.3的要求。13电缆系统的预鉴定试验13.1预鉴定试验认可范围当额定电压220kV电缆系统成功地通过预鉴定试验,制造方就具有供应额定电压220kV电缆系统的合格资格,只要绝缘屏蔽上计算电场强度等于或低于通过试验的电缆系统的相应值。注:推荐采用较大导体截面电缆进行预鉴定试验以包含热机械方面效应。由具有资质的监证机构代表签署的试验证书或由制造方给出并由具有合适资格的官员签署的试验报告或独立试验室出具的试验证书均应认可作为通过预鉴定试验的证明。13.2成品电缆系统的预鉴定试验预鉴定试验应包含在约100m长实样尺寸的成品电缆系统上进行的电气试验,电缆系统含每种附件至少1件。试验的正常顺序应为:a)热循环电压试验(见13.2.3);b)电缆试样雷电冲击电压试验(见13.2.4);c)结束上述试验后电缆系统的检验(见13.2.5)。注:如果已进行过替代的长期试验并能表明具有满意的运行经验,预鉴定试验可以免除。13.2.1预鉴定试验用电缆的绝缘厚度检查预鉴定试验前,应按照GB/T2951.1—1997中8.1规定方法测量绝缘厚度,在用作预鉴定试验的电缆上取代表性试件,以检查绝缘厚度是否过分超过标称值。绝缘厚度要求如12.4.1所给出。13.2.2试验布置电缆和附件应按制造方说明书规定方法进行安装,采用所提供的等级和数量的材料,包括润滑剂(如果有)。试验的布置应代表安装设计的状况,例如刚性固定、柔性固定和过渡区安装、埋地和空气中安装。特别应注意附件的热机械方面状况。各试验部分之间及试验时环境条件会有改变,但认为环境条件并无重要影响。8.1规定的环境温度限制不必采用。 13.2.3热循环电压试验采用导体电流加热组装试样直到电缆导体温度达到90℃~95℃。试验过程中因环境温度变化要求调节导体电流。应选择加热设施,使得远离附件的电缆导体温度达到上述规定温度。至少应加热8h。每个加热周期内应在上述温度范围内至少保持2h。随后至少应自然冷却16h。在整个试验期间8760h内,应对组装试样施加电压1.7U0和热循环。加热冷却循环至少应进行180次。试验期间应不发生击穿。13.2.4电缆试样的雷电冲击电压试验应从组装试样上制取最短有效总长为30m的一根或多根电缆试样,在导体温度90℃~95℃下进行雷电冲击电压试验。导体温度应在此温度范围内至少保持2h。注:作为替代,试验可在整个组装试样上进行。应按照GB/T3048.13给出的步骤施加雷电冲击电压。电缆试样应耐受表2第7栏给出数值的正负极性各10次雷电电压冲击而不发生击穿。13.2.5检验目测检验电缆和附件的电缆系统,应无可能影响系统正常运行的劣化迹象(例如电气品质降低、潮气侵入、泄漏、腐蚀或有害收缩)。14安装后电气试验电缆和其附件安装完成后,在新的电缆线路上进行试验。推荐采用按14.1的外护套试验和(或)按14.2的绝缘交流电压试验。当电缆线路仅按14.1作了外护套试验,根据购买方和承包方协议,附件安装的质量保证程序可以代替绝缘试验。14.1外护套直流电压试验电缆金属套或同心金属线或金属带屏蔽对地间施加直流电压10kV,时间1min。为使试验有效,外护套外表面必须与地良好接触。外护套上导电层有助于达到此要求。14.2绝缘交流电压试验应经购买方和承包方协商同意施加交流电压。电压波形应基本为正弦形,频率应为20Hz~300Hz。应根据实际试验条件,施加180kV或216kV(1.7U0)交流电压,时间为1h。作为替代,可施加127kV(U0)交流电压,时间24h。注:对于已运行的电缆线路,可采用较低电压和(或)较短时间进行试验,应考虑运行时间、环境条件,击穿经历及试验目的,经协商确定试验电压和时间。 附录A(标准的附录)数值修约当数值要修约到规定的小数位数,例如从几个测量值计算平均值或由给出的标称值加上偏差百分率而导出最小值,应按以下步骤:如果修约前要保留的最后一位数字后跟着0,1,2,3或4,此数字为不变(修约舍弃)。如果修约前要保留的最后一位数字后跟着9,8,7,6或5,此数字应加一(修约进一)。例如:2.449≈2.45修约到二位小数;2.449≈2.4修约到一位小数;2.453≈2.49修约到二位小数;2.453≈2.5修约到一位小数;25.0478≈25.048修约到三位小数;25.0478≈25.05修约到二位小数;25.0478≈25.0修约到一位小数。 附录B(标准的附录)半导电屏蔽电阻率测量方法应从150mm成品电缆试样上制备每个试件。应将绝缘芯试样纵向切成两半,除去导体和隔离层(如果有)以制备导体屏蔽试件(见图B1a)。应将绝缘芯试样剥去所有外保护层以制备绝缘屏蔽试件(见图B1b)测定屏蔽的体积电阻率方法应如下。应将四个涂银电极A、B、C和D(见图B1a和B1b)放置在半导电表面上。两个电位电极B和C应相距50mm,两个电流电极A和D应放置于电位电极外侧至少25mm。用合适的夹子连接电极。与导体屏蔽电极相连接时,应确保夹子与试件外表面的绝缘屏蔽相互绝缘。装好的试件应放置在预热到规定温度的烘箱内,并且至少在相隔30min以后测量电极间电阻,测量回路功率应不超过100mW。电阻测量以后,应在环境温度下测量导体屏蔽和绝缘屏蔽的直径以及导体屏蔽和绝缘屏蔽的厚度,各为图B1b所示试件上六个测量值的平均值。体积电阻率应按下式计算:导体屏蔽Rc×π×(Dc—Tc)×Tcρc=2Lc式中:ρc——体积电阻率,Ω·m;Rc——测量电阻,Ω;Lc——电位电极间距离,m;Dc——导体屏蔽外径,m;Tc——导体屏蔽平均厚度,m。绝缘屏蔽Ri×π×(Di—Ti)×Tiρi=Li式中:ρi——体积电阻率,Ω·m;Ri——测量电阻,Ω;Li——电位电极间距离,m;Di——导体屏蔽外径,m;Ti——导体屏蔽平均厚度,m。 B、C——电位电极A、D——电流电极图B1a导体屏蔽体积电阻率测量B、C——电位电极A、D——电流电极图B1b绝缘屏蔽体积电阻率测量图B1导体屏蔽和绝缘屏蔽体积电阻率测量的试样制备 附录C(标准的附录)透水试验C1试件一段长度至少3m,未经受12.4所述任何试验的成品电缆试样应经受12.4.4所述的弯曲试验。1)应从已经受弯曲试验的电缆段上切取3m长电缆,并水平放置。应从该段电缆的中央处切开约50mm宽的圆环,剥去环内绝缘屏蔽外的所有包复层。当申明导体亦有阻隔结构时,此切除的圆环应包含导体以外的所有包复层。如果电缆有间断的纵向阻水阻隔结构,试样应至少包含两个阻隔结构,并将阻隔结构间的圆环去除。这种情况下,应知道这种电缆阻隔结构间的平均距离。切出表面应使得相关的间隙易于与水接触。如果电缆设计仅有导体阻隔结构,则相关的切出表面应用合适的材料密封或可去除外包复层。采用适当的装置(见图C1),将一根直径至少10mm的管子垂直放置在切开的圆环上并与外护套表面相密封。电缆从此试验装置穿出处的密封应不对电缆施加机械应力。注:某些阻隔结构对纵向阻水的影响取决于水的组份(例如pH值,离子浓度)。除非另有规定,宜采用自来水进行试验。图C1纵向透水试验示意图(尺寸单位:mm)1)IEC62067出版物规定为8m。 C2试验在(20±10)℃温度下,于5min内将管子充满水使得管子的水高出电缆中心1m(见图C1)。试样应放置24h。然后试样应经受10次热循环。采用合适方法将导体加热至95℃~100℃但应不达到100℃。应至少加热8h,每个加热周期中导体温度应保持在所述的温度范围内至少2h。然后应至少自然冷却16h。水头应保持为1m。注:在整个试验中不施加电压,建仪串联一段与被试电缆相同的电缆,并直接测量该电缆的导体温度。C3要求试验期间试样两端应无水渗漏。 附录D(标准的附录)直埋接头外保护层试验D1范围本附录规定的方法适用于接头的各种型式外保护层的型式认可试验,包括用于直埋接头或绝缘护套系统的金属套断开绝缘以及当采用金属套交叉互联时连同所需屏蔽断开和金属套断开的绝缘。D2认可范围当接头外保护层的认可要求包括全部项目,诸如连接引线时,所试的外保护层应包含这些设计特点。适用于所认可的最小和最大外径的成品电缆的绝缘接头外保护层成功地通过试验,其认可范围可以覆盖相似的直通接头外保护层,但反之无效。当一种接头外保护层的设计取得认可,则由相同制造方供应的采用相同设计原则,采用相同材料,在所试的电缆直径范围内,试验电压相同或较低的所有接头外保护层均应予以认可。己通过热循环电压试验(见12.4.7)的接头或己通过如12.4.7规定至少三次热循环但不加电压的分开试验的接头应接着进行D3和D4项试验。D3浸水和热循环接头试样应浸入水中,使其外保护层顶点处水深不小于1m。需要时,可采用与放入接头试样并穿出密封的容器相连接的水头箱来实施。应施加总共20次加热和冷却循环,水温升高到70℃~75℃。每次热循环,水温应上升至规定温度,至少保持5h,然后冷却到不超过环境温度以上10℃范围内。可用热水或冷水来混和以达到试验温度。D4电压试验热循环结束且接头试样浸于水中,应即按以下进行电压试验。D4.1接头试样无金属套开断绝缘在电力电缆的金属屏蔽和(或)金属套与接头外保护层接地外表面之间应施加直流试验电压20kV,历时1min。D4.2接头试样具有金属套开断绝缘 D4.2.1直流电压试验在接头隔离绝缘体两端的电力电缆金属屏蔽和(或)金属套之间以及每端金属屏蔽和(或)金属套与接头外保护层接地外表面之间应施加直流试验电压20kV,历时1min。D4.2.2冲击电压试验在接头试样浸于水中情况下,每端的金属屏蔽和(或)金属套与接头试样外表面之间应施加按表D1所示的试验电压以进行各端对地试验。如果在接头试样浸水时,不能进行冲击电压试验,可将接头从水中取出,经最短时间,用湿布擦抹接头外表面保持湿潮或在试验装置整个外表面加上导电涂层以进行冲击电压试验。对两端金属屏蔽和(或)金属套之间的试验,应在冲击电压试验前将接头试样从水中取出进行试验。应按照GB/T3048.13规定的试验步骤在环境温度下进行接头试验。表D1冲击电压试验冲击电压水平/kV主绝缘额定雷电两端间每端对地冲击电压/kV连接引线L连接引线L2)2)L≤3m3m