GB/T 31489.1-2015 相关标准英文版PDF, 自动发货
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| GB/T 31489.1-2015 | 480 | GB/T 31489.1-2015 | 3秒自动 | 额定电压500kV及以下直流输电用挤包绝缘电力电缆系统 第1部分:试验方法和要求 |
| 基本信息 | |
|---|---|
| 标准编号 | GB/T 31489.1-2015 (GB/T31489.1-2015) |
| 中文名称 | 额定电压500kV及以下直流输电用挤包绝缘电力电缆系统 第1部分:试验方法和要求 |
| 英文名称 | D.C. extruded cable systems for power transmission at a rated voltage up to and including 500 kV - Part 1: Test methods and requirements |
| 行业 | 国家标准 (推荐) |
| 中标分类 | K13 |
| 国际标准分类 | 29.060.20 |
| 字数估计 | 33,392 |
| 发布日期 | 2015-05-15 |
| 实施日期 | 2015-12-01 |
| 引用标准 | GB/T 2951.11-2008; GB/T 2951.12-2008; GB/T 2951.13-2008; GB/T 2951.14-2008; GB/T 2951.21-2008; GB/T 2951.31-2008; GB/T 2951.32-2008; GB/T 2951.41-2008; GB/T 2952.1-2008; GB/T 3048.4-2007; GB/T 3048.12-2007; GB/T 3048.13-2007; GB/T 3956-2008; GB/T 4909.3-2009; GB/T 1101 |
| 标准依据 | 国家标准公告2015年第15号 |
| 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 |
| 范围 | GB/T 31489的本部分规定了额定电压500 kV及以下直流输电用挤包绝缘电力电缆系统(包括直流陆地电统、直流海底电缆及其附件)的试验方法和要求。本部分适用于安装在陆地和海底的500 kV及以下交联聚乙烯绝缘直流电力电缆, 也适用于陆地电缆的接头和终端等陆地电缆附件, 以及海底电缆的工厂接头(软接头)、修理接头、海底直流电缆与陆地直流电缆间过渡接头和终端等海底电缆附件。 |
GB/T 31489.1-2015: 额定电压500kV及以下直流输电用挤包绝缘电力电缆系统 第1部分:试验方法和要求
GB/T 31489.1-2015 英文名称: D.C. extruded cable systems for power transmission at a rated voltage up to and including 500 kV -- Part 1: Test methods and requirements
中华人民共和国国家标准
额定电压500kV及以下直流输电用挤包
绝缘电力电缆系统
第1部分:试验方法和要求
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
1 范围
GB/T 31489的本部分规定了额定电压500kV及以下直流输电用挤包绝缘电力电缆系统(包括直
流陆地电缆、直流海底电缆及其附件)的试验方法和要求。
本部分适用于安装在陆地和海底的500kV及以下交联聚乙烯绝缘直流电力电缆,也适用于陆地
电缆的接头和终端等陆地电缆附件,以及海底电缆的工厂接头(软接头)、修理接头、海底直流电缆与陆
地直流电缆间过渡接头和终端等海底电缆附件。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
4.1 试验电压
试验电压见表1。
4.2 电缆设计热参数
Tc,max---电缆导体最高运行温度,该值由制造商申明。
ΔTmax---运行电缆绝缘(不包括半导体层)内最大温差。该值由制造商计算和申明,制造商应提供
设计值和试验测量值的相关证据。
4.3 试验条件
4.3.1 加热方法
采用直流或交流电流对导体加热,辅助外部绝热或冷却手段,并在试验中验证绝缘内实际的温差
ΔT 和导体温度Tc。
4.3.2 负荷循环(LC)
负荷循环包括加热阶段和冷却阶段。
24h负荷循环(预鉴定试验和型式试验)包括至少8h加热和至少16h自然冷却。在加热阶段的
至少最后2h,导体温度应不低于Tc,max且绝缘内温差应不低于ΔTmax。
48h负荷循环(型式试验)包括至少24h加热和至少24h自然冷却。在加热阶段的至少最后18h,导
体温度应不低于Tc,max且绝缘内温差应不低于ΔTmax。
注:48h负荷循环仅作为型式试验的一部分,用来确保电应力反转在负荷循环内很好地进行。
4.3.3 高负荷(HL)
高负荷包括一个连续加热阶段。加热阶段的前8h内,导体温度应不低于Tc,max且绝缘内温差应不
低于ΔTmax,并一直维持到高负荷试验结束。
注:如由于实际原因不能在加热阶段的8h内达到规定的温度,需增加初始加热时间,增加的加热时间不计入高负
荷的周期。
4.3.4 零负荷(ZL)
不加热。
4.3.5 环境温度
除非在试验中另有规定,试验应在环境温度(20±15)℃下进行。
4.3.6 极性反转试验(PR)
极性反转试验首先从正极性电压开始,电压极性每24h负荷循环反转3次(平均分配),其中一次
反转应与24h负荷循环中负载电流的停止时间一致。推荐极性反转的时间不超过2min。
注:如极性反转不能在2min内实现,极性反转的时间可由供需双方商定。
4.3.7 叠加冲击电压试验 (S/IMP)
试验对象在施加首个冲击电压前,应首先加热到导体温度不低于Tc,max且绝缘内温差不低于ΔTmax
至少10h,且已承受U0(相应极性)至少10h,保持直流电压,在试验对象上叠加冲击电压,连续10次;
随后在同样的温度条件下对试验对象施加相反极性的直流电压U0 至少10h,保持直流电压,在试验对
象上叠加冲击电压,连续10次,每次冲击的间隔应不小于2min,冲击电压波形应符合GB/T 3048.13-
2007的规定。
5 开发试验
在预鉴定试验前制造商应完成所有分析和开发试验,开发试验应至少包括以下方面:
a) 所用材料和工艺的评估,通常包括电阻率评估、击穿水平和空间电荷测量;
b) 典型安装和负荷条件下电缆系统绝缘内电应力的分布;
c) 长期稳定性评定,包括工厂实验以评估各种参数对长期性能的影响,如:电应力、温度、环境条
件等;
d) 电缆尺寸、材料成分和工艺条件(挤出、挤出后处理)方面的预期变化对电应力分布的敏感性。
6 型式试验
6.1 型式试验认可的范围
如果满足以下条件,型式试验对本标准范围内的其他电缆系统也认可有效:
a) 电缆系统的设计、材料、制造工艺和运行条件基本相同;
b) 运行电压U0、UP1、UP2,S与UP2,O(如果是回流电缆,则为URC,AC和URC,DC)不高于已试电缆系统;
c) 机械预处理施加的机械应力不高于已试电缆系统;
d) 导体最高运行温度Tc,max不高于已试电缆系统;
e) 绝缘层最大温差ΔTmax不高于已试电缆系统;
f) 导体截面积不大于已试电缆系统;
g) 绝缘平均场强计算值(额定电压除以绝缘平均厚度)不大于已试电缆系统;
h) 用标称尺寸计算得到的电缆导体屏蔽和绝缘屏蔽处的拉普拉斯电场强度不大于已试电缆
系统;
i) 进行LCC型式试验合格的电缆系统,只要按6.4.5.3的规定通过了±UP2,S叠加操作冲击电压,
认可范围可以覆盖到VSC系统,反之则不适用。
除非采用了不同的材料和不同的制造工艺,否则不需要对所有导体截面和所有电压等级的电缆进
行非电气型式试验(见6.3)。但当屏蔽线芯外的材料与已试电缆系统不同时,应增加成品电缆段的相容
性老化试验以验证材料的相容性。
6.2 试验对象
电缆系统的所有组件(电缆及附件)均应进行型式试验,各组件可在不同的试验回路中试验,这些试
验回路应包含电缆系统的所有相关组件。
电气型式试验的典型试验回路包含的试验对象见图2。附件试验对象应包括每侧0.5m的电缆,
从没有因安装附件而发生拆卸或拆装的电缆位置处开始测量,试验回路中各附件之间的连续电缆长度
应不小于5m,试验回路中包括的连续电缆长度应不小于10m。
电缆试验对象中应包括引起电缆非连续连接的特征,如金属层之间的金属连接。
陆地电缆或海底电缆试样在试验前应进行机械预处理。
6.3 非电气型式试验
6.3.1 电缆结构检查
电缆的导体检查、绝缘和非金属护套厚度、金属套厚度和外径测量应分别按9.1.4、9.1.7、9.1.8和
9.1.9的规定进行,并应符合相关产品标准的规定。
6.3.2 电缆绝缘机械物理性能
电缆绝缘机械物理性能应符合表2的要求。
6.3.3 电缆非金属护套机械物理性能
电缆非金属护套机械物理性能应符合表3的要求。
6.3.4 电缆绝缘和工厂接头绝缘微孔杂质及半导电层与绝缘层界面微孔和突起试验
电缆和工厂接头应按GB/T 11017.1-2014中附录H的要求进行绝缘微孔、杂质及半导电层与绝
缘层界面微孔和突起试验,试验结果应符合以下要求:
a) 绝缘中应无大于0.05mm的微孔;大于0.025mm、小于或等于0.05mm的微孔在每16.4cm3
体积中应不超过30个;
b) 绝缘中应无大于0.125mm的不透明杂质;大于0.05mm、小于或等于0.125mm的不透明杂
质在每16.4cm3 体积中应不超过10个;
c) 绝缘中应无大于0.25mm的半透明棕色物质;
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0.125mm进入绝缘层的突起和大于0.125mm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0.125mm进入绝缘层的突起和大于0.125mm进
入半导电屏蔽层的突起。
6.3.5 燃烧试验
陆地电缆如采用ST2 护套,且制造商声明电缆的设计符合燃烧试验要求,则应在成品电缆试样上
按GB/T 18380.12-2008的规定进行燃烧试验并应符合要求。
6.3.6 非金属外护套刮磨试验
经6.4.3.1弯曲试验后的陆地电缆试样,非金属外护套应按JB/T 10696.6-2007和GB/T 2952.1-
2008规定进行刮磨试验并应符合相应的要求。
6.3.7 腐蚀扩展试验(只适用于铝套)
经6.4.3.1弯曲试验后的陆地电缆试样,铝套应按JB/T 10696.5-2007和GB/T 2952.1-2008规
定进行腐蚀扩展试验并应符合要求。
6.3.8 透水试验
6.3.8.1 陆地电缆的透水试验
当陆地电缆具有阻水结构时,应进行透水试验,该试验适用于下列电缆结构:
a) 具有阻止沿绝缘屏蔽外表面和不透水阻挡层之间的空隙纵向透水的阻隔;
b) 具有阻止沿导体纵向透水的阻隔。
试验装置、取样、试验方法和要求应符合GB/T 11017.1-2014中附录I的规定。
6.3.8.2 海底电缆的透水试验
6.3.8.2.1 概述
当海底电缆具有阻水结构时,应进行透水试验,海底电缆应分别进行导体透水、金属套透水试验和
工厂接头径向透水试验。
导体透水试验为模拟海底电缆在最大水深区域发生故障而造成水从导体侵入并沿长度方向透水情
况。电缆试样应尽量经受接近真实安装条件下的预处理,即试样在浸入水中前应经受张力弯曲试验和
热循环试验。浸入水中试验时不需进行热循环试验,因为电缆在发生如此故障的情况下,电缆线路会退
出运行。制造商应申明该海底电缆经10天透水试验后允许的电缆导体最大透水距离(d1)。
金属套下透水试验为模拟海底电缆在近岸区域损坏而造成金属套下透水情况,此时外部水压对电
缆的作用并不增加金属套下阻水能力。电缆试样的预处理应尽量接近真实的电缆安装情况,即电缆不
需进行张力弯曲试验但应经受热循环以使试样在透水试验前受到径向膨胀。此热循环造成电缆的径向
膨胀比电缆在浅海中受到外部水压的影响严重得多。由于这种情况下电缆损伤不会使电缆退出运行,
试验时应进行热循环。外部压力不会压缩金属套,因此对目前设计采用的铅套,试验压力设定为
0.3MPa是适合的。如果采用其他试验压力,制造商需提供理由。制造商应申明该海底电缆金属套允
许的电缆金属套下最大透水距离(d2)。
工厂接头和修理接头的外部水压试验为检验接头在最大水深时阻止径向透水的性能。海底电缆试
样应尽量接近安装状况,即试验前试样应经受张力试验或张力弯曲试验(取决于其结构)以及热循环试
验以使试样受到适当的张力和径向膨胀。
除非用户另有特定要求,透水试验用水宜采用自来水或海底电缆应用海域海水盐度的盐水。有争
议时推荐采用我国近海平均盐度为质量比(31±2)‰ [(31±2)g/kg]的盐水。
6.3.8.2.2 导体透水试验
6.3.8.2.2.1 试样准备和预处理
试样应从经受6.4.3.2机械试验的电缆上截取,试样长度应至少为d1(1+33%)m,试验可以在成品
电缆或绝缘线芯上进行。
试样应经受至少3次24h负荷循环以确保电缆经适度的热膨胀。该负荷循环中导体温度应超过
电缆导体最高工作温度5℃~10℃,并在加热阶段的至少最后2h保持恒定。
预处理后,在试样的一端切除大约50mm的圆环,直至电缆的导体,试样的另一端密封。
6.3.8.2.2.2 试验
将试样浸入最大敷设水深的压力容器中,水压应尽可能快地上升至规定的压力,以模拟电缆在最深
区域的电缆故障,试验连续10天,水温控制在5℃~35℃之间。导体透水试验的典型装置见图3。
试验结束后,取出试样,在距离圆环d1 位置切断电缆,可将该电缆末端浸到100℃以上的硅油中观
察是否有沸腾水产生的连续爆裂声,或者用吸墨纸检查电缆末端是否有水的存在。
图3 导体透水试验的典型装置
6.3.8.2.3 金属套透水试验
6.3.8.2.3.1 试样准备和预处理
试样长度应至少为(d2+1)m,试验可以在成品电缆上或在剥除铠装后的电缆上进行。
试样应经受至少3次24h负荷循环以确保电缆经适度的热膨胀。该负荷循环中导体温度应超过
电缆导体最高工作温度5℃~10℃,并在加热阶段的至少最后2h保持恒定。
预处理后,在试样的中部或距试样末端1m位置切除大约50mm的圆环,直至电缆的绝缘屏蔽。
6.3.8.2.3.2 试验
将试样置于压力容器中,水温为5℃~35℃,施加压力至0.3MPa。金属套透水试验的典型装置
见图4。
试样应经受10次24h负荷循环,该负荷循环中导体温度应超过电缆导体最高工作温度5℃~10℃,
并在加热阶段的至少最后2h保持恒定。
试验结束后,取出试样,在距离圆环d2 位置处检查绝缘屏蔽表面是否有水的存在。
6.3.8.2.4 接头的径向透水试验
6.3.8.2.4.1 试样准备和预处理
接头试样应是经受过6.4.3.2规定的机械试验,并进行至少10次24h负荷循环,该负荷循环中导
体温度应超过电缆导体最高工作温度5℃~10℃,并在加热阶段的至少最后2h保持恒定。
应对接头的承受压力部件进行水压试验,试样两端应密封。
6.3.8.2.4.2 试验
将试样浸入在对应敷设水深压力的水中,持续48h,水温为5℃~35℃。
试验结束后,从水中取出试样,接头的阻水隔离结构应无水渗入迹象,且金属护套应无可见的变形。
6.3.9 纵包金属箔/带粘结......
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相关标准: GB/T 29631|GB/T 11017.1|GB/T 31489.3|GB/T 31489.2|GB/T 31489.1-2015|GB/T 31489.1|