| 标准编号 | GB/T 31489.3-2020 (GB/T31489.3-2020) | | 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3部分：直流海底电缆 | | 英文名称 | D. C. extruded cable systems for power transmission at a rated voltage up to and including 500 kV - Part 3: D. C. submarine cables | | 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 | 20,258 | | 发布日期 | 2020-12-14 | | 实施日期 | 2021-07-01 | | 引用标准 | GB/T 494-2010; GB/T 2951.11-2008; GB/T 2951.12-2008; GB/T 2951.13-2008; GB/T 2951.21-2008; GB/T 2951.31-2008; GB/T 2951.32-2008; GB/T 3048.4; GB/T 3048.8; GB/T 3048.11; GB/T 3048.12; GB/T 3048.13; GB/T 3048.14; GB/T 3082; GB/T 3280; GB/T 3956; GB/T 4909.3 | | 标准依据 | 国家标准公告2020年第28号 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、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及以下直流输电用交联聚乙烯绝缘海底电缆的使用特性、产品命名、技术要求、成品电缆标志、试验、验收规则、装船和贮运以及安装后的试验。本部分适用于在海底敷设和运行条件下使用的额定电压500 kV及以下交联聚乙烯绝缘直流海底电缆。对于敷设于江河湖泊的水下电缆，也可参照执行。 | GB/T 31489.3-2020: 额定电压500kV及以下直流输电用挤包绝缘电力电缆系统 第3部分：直流海底电缆
GB/T 31489.3-2020 英文名称: D. C. extruded cable systems for power transmission at a rated voltage up to and including 500 kV -- Part 3: D. C. submarine cables
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3部分:直流海底电缆
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
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及以下直流输电用交联聚乙烯绝缘海底电缆的使
用特性、产品命名、技术要求、成品电缆标志、试验、验收规则、装船和贮运以及安装后的试验。
本部分适用于在海底敷设和运行条件下使用的额定电压500kV及以下交联聚乙烯绝缘直流海底
电缆。对于敷设于江河湖泊的水下电缆,也可参照执行。
2 规范性引用文件
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4 使用特性
4.1 额定电压
额定直流电压U0 等级宜分为:100kV、160kV、200kV、250kV、320kV、400kV、500kV。
可根据工程需求调整U0,调整范围一般不超过10%,例如将U0 从500kV调整为525kV。
4.2 工作温度
不同绝缘混合料适用的电缆导体最高温度见表1。
5 产品命名
5.1 代号
海底电缆的相关代号及含义见表2。
5.2 型号
海底电缆常用型号和名称见表3和表4。
5.3 规格
电缆的规格用额定电压、导体芯数、导体标称截面积/铜丝屏蔽(若有)标称截面积、光纤单元(若有)表示。
电缆导体标称截面积(mm2)为:95、120、150、185、240、300、400、500、630、800、1000、1200、
(1400)、1600、(1800)、2000、2500、3000、3500。括号内截面积为非优选截面积。用户要求时,可采
用其他截面积的导体。
5.4 产品表示方法
产品用型号、规格和本部分的标准编号表示。
6 技术要求
6.1 导体
导体应为符合GB/T 3956的第2种铜导体,单线可采用圆形单线或预制成型单线。
导体应采用阻水结构。
导体不应整芯焊接,应不存在断裂的单线。单线可焊接,但在同一层内,相邻两个接头之间的距离
应不小于300mm。导体表面应光洁,无油污,无损伤导体屏蔽及绝缘的毛刺、锐边以及凸起的单线。
导体的直流电阻应符合GB/T 3956对第2种导体的规定,3000mm2和3500mm2 铜导体的20℃
导体直流电阻应分别不大于0.0060Ω/km和0.0051Ω/km。
6.2 导体屏蔽
导体屏蔽可由半导电带和挤包半导电层复合而成,320kV以下电压等级的电缆挤包的半导电层的
最小厚度应不小于0.8mm,320kV及以上电压等级的电缆挤包的半导电层的最小厚度应不小于
1.2mm。
半导电层应与绝缘层牢固地结合。半导电层与绝缘层的界面应连续光滑,无明显凸纹、尖角、颗粒、
焦烧及擦伤的痕迹。
导体屏蔽电阻率应符合GB/T 31489.1-2015中6.4.8的规定。
导体屏蔽与绝缘层界面的微孔和突起试验应符合GB/T 31489.1-2015中6.3.4的规定。
导体屏蔽料的性能参见附录A中的半导电屏蔽料。
6.3 绝缘
6.3.1 材料
绝缘料应为直流电缆用交联聚乙烯料,按照工作温度分为DC-XLPE-70和DC-XLPE-90。绝缘料
的性能参见附录A。
6.3.2 厚度
绝缘标称厚度见表5。制造方也可自行设计并给出绝缘厚度的标称值。
绝缘最小厚度应符合公式(1)规定,320kV及以下直流电缆绝缘的偏心度应符合公式(2)规定,
320kV以上直流电缆绝缘的偏心度应符合公式(3)规定。
6.3.3 性能
成品电缆绝缘的机械物理性能应符合GB/T 31489.1-2015中6.3.2的规定。
绝缘微孔杂质试验应符合GB/T 31489.1-2015中6.3.4的规定。
成品电缆绝缘的相关电气性能应符合GB/T 31489.1-2015中6.4的规定,其中绝缘电导率试验应
分别在30℃和相应的工作温度(70℃或90℃)下测试,并应符合 GB/T 31489.1-2015中6.4.9的
规定。
6.4 绝缘屏蔽
绝缘屏蔽应为挤出的半导电层,320kV以下电压等级电缆的绝缘屏蔽最小厚度应不小于0.5mm,
320kV及以上电压等级电缆的绝缘屏蔽最小厚度应不小于1.0mm。
半导电层应与绝缘层牢固地结合。半导电层与绝缘层的界面应连续光滑,无明显尖角、颗粒、焦烧
及擦伤的痕迹。
绝缘屏蔽电阻率应符合GB/T 31489.1-2015中6.4.8的规定。
绝缘屏蔽与绝缘层界面的微孔和突起试验应符合GB/T 31489.1-2015中6.3.4的规定。
绝缘屏蔽料的性能参见附录A中的半导电屏蔽料。
6.5 纵向阻水缓冲层
绝缘屏蔽层外应有纵向阻水缓冲层,纵向阻水缓冲层应采用半导电阻水膨胀带绕包而成。半导电
阻水膨胀带应绕包紧密、平整、无皱纹。
纵向阻水缓冲层应使绝缘屏蔽层与金属屏蔽层保持电气上接触良好,且具有一定的缓冲作用,厚度
应能满足补偿电缆运行中热膨胀的要求。
绕包用的半导电缓冲带的体积电阻率应与电缆挤包的绝缘屏蔽的体积电阻率相适应,其他物理力
学性能应符合JB/T 10259要求。
6.6 金属套
6.6.1 一般要求
海底电缆应采用金属套作为径向阻水层。金属套应采用连续挤包的无缝铅套。
金属套可作为金属屏蔽。当金属套的厚度不能满足短路容量的要求时,应采用增加金属套厚度或
内部增加铜丝屏蔽的措施。
铅套应采用铅合金制造。可选用符合GB/T 26011规定的铅合金材料,也可采用性能相当或更优
的铅合金材料。
供需双方协商一致,也可采用除铅以外的其他材料作为金属套或金属屏蔽。
6.6.2 厚度
铅套的标称厚度见表6,制造方也可自行设计并给出金属套厚度的标称值。
铅套最小厚度应不小于标称厚度的95%减去0.1mm。
6.6.3 防蚀层
需要时,金属套表面可采用沥青、沥青漆或热熔胶作为防蚀层,沥青可采用符合GB/T 494-2010
要求的10号沥青。
6.7 非金属护套
6.7.1 材料
金属套外应采用挤包的非金属护套作为防护层。非金属护套可采用符合GB/T 31489.1-2015规
定的ST7 型材料,或采用以聚乙烯为基料的半导电护套料,其性能参见附录B。
需要时,可在非金属护套外绕包金属带作为防蛀层。
6.7.2 厚度
绝缘型非金属护套的标称厚度见表7。
半导电护套的标称厚度可适当减小,宜为表7中规定的标称厚度减去1.0mm,也可由供需双方协
商确定。
6.7.3 性能
成品电缆的绝缘型护套(ST7)机械物理性能应符合GB/T 31489.1-2015中6.3.3的规定。
成品电缆的半导电型护套的电阻率在(80±2)℃条件下应不超过1000Ω·m。
6.8 内衬层
金属铠装层下应有内衬层。内衬层可采用聚丙烯绳绕包。
内衬层厚度的近似值应不小于1.5mm。
光纤复合海底电缆光纤单元可放置于内衬层内。内衬层中可选用其他合适材料和方式,使光纤单
元在制造、敷设安装过程中不受损伤。
6.9 金属铠装层
金属丝铠装层应采用镀锌钢丝或其他经验证耐海水腐蚀的金属材料。镀锌钢丝应符合GB/T 3082
的规定。钢丝表面应有均匀的沥青或其他合适的防腐材料。
圆钢丝直径的标称值一般为4.0mm、5.0mm、6.0mm、7.0mm、8.0mm,钢丝直径不包括钢丝上可
能有的非金属防蚀层。供需双方协商一致时,可采用直径为其他值的钢丝。
扁钢线厚度的标称值一般为2.0mm、2.5mm、3.0mm。供需双方协商一致时,可采用厚度为其他
值的钢线。
扁金属线铠装应紧密。必要时,可在扁金属线铠装和圆金属丝铠装外疏绕一条最小标称厚度为
0.3mm的金属带。
圆金属丝直径的测量值应不低于标称值的95%,扁金属线厚度的测量值应不低于标称值的92%。
6.10 外被层
外被层一般采用纤维外被层,也可采用其他合适的外被层结构。外被层的近似厚度为4.0mm。
6.11 光纤单元
6.11.1 材料
根据用户要求可采用单模光纤或/和多模光纤。单模光纤应符合GB/T 9771(所有部分)的规定,
多模光纤应符合GB/T 12357(所有部分)的规定。
松套管材料宜采用不锈钢,不锈钢带材性能应符合GB/T 3280中06Cr19Ni10的规定。
填充物应采用符合YD/T 839(所有部分)要求的材料或等效材料。
护套可采用符合GB/T 15065规定的中密度或高密度聚乙烯材料,也可根据需要采用其他合适
材料。
6.11.2 结构
6.11.2.1 一般要求
光纤单元宜采用中心束管式结构。经供需双方协商,可采用其他结构。光纤单元结构应是全截面
阻水结构,光纤单元护套以内的所有间隙应充满复合物或其他有效阻水措施。
6.11.2.2 光纤
每一松套管中的光纤数宜为2芯~24芯,可根据需要增加光纤芯数。为便于识别,各光纤涂覆层
表面应着色,并应按GB/T 6995.2规定的颜色色码进行标识。对于单管超过12芯的光纤,应采用色环
或等效方式,用于区分。
6.11.2.3 松套管及填充化合物
松套管可采用单层不锈钢结构,也可采用不锈钢复合结构。松套管应具有良好的机械性能和加工
性能。不锈钢管宜采用激光焊接,焊接应连续、完整、无虚焊、无气孔。
松套管内的填充物应均匀分布,易于去除。
松套管的尺寸应规定管外径和管壁厚度,松套管外径和壁厚的标称尺寸可随管中的光纤芯数改变,
但在同一光纤单元中应相同。光纤在松套管中的余长应均匀稳定。
6.11.2.4 加强件
根据电缆结构要求,可增加单层或双层金属丝铠装层作为加强件,也可采用非金属丝作为加强件。
6.11.2.5 护套
护套采用挤包聚乙烯。护套厚度可由供需双方协商确定。护套应无针孔、裂口等缺陷。
6.11.3 技术要求
6.11.3.1 衰减系数
光纤的衰减系数应符合GB/T 9771(所有部分)和GB/T 12357(所有部分)的相关规定。
6.11.3.2 色散
光纤的色散应符合GB/T 9771(所有部分)的相关规定。
6.11.3.3 水密性
水密性应符合GB/T 18480的规定。在2MPa水压下持续336h,纵向渗水长度应不大于200m。
6.12 成品电缆
成品电缆应符合第8章的规定。
电缆的叠加冲击电压峰值见表8。
7 成品电缆标志
采用标志带或非金属护套上印字方式作为标志。标志应为连续标志,内容应有制造方名称、产品型
号、产品规格和制造年份。
成品电缆外被层表面应有明显的长度标记,距两端头1000m每50m应有一个连续的长度标记,
其余电缆每100m应有连续的长度标记。
工厂接头处应有醒目的永久标志,标志应符合GB/T 6995.2的规定。
8 电缆试验
8.1 试验类别及代号
8.2 试验项目及要求
8.2.1 开发试验
当制造方不采用表5的绝缘标称厚度时,应进行开发试验,开发试验的项目由制造方自行决定,试
验项目可包括但不限于GB/T 31489.1-2015中第5章规定的内容。
8.2.2 例行试验
8.2.3 抽样试验
8.2.4 型式试验
电缆应作为电缆系统的一部分进行型式试验,型式试验的项目、要求及方法见表12。
9 验收规则
电缆应按第8章规定的试验方法进行开发试验、例行试验、抽样试验、型式试验和(或)预鉴定试验
并应符合试验要求。抽样试验的频度和复试要求应按照GB/T 31489.1-2015中9.1.2和9.1.3的规
定。如果电缆绝缘的一些非电气性能指标与GB/T 31489.1-2015不一致,则应由供需双方协商一致,
并在相应的检测报告中指出。对于相同电缆结构,若对4.1中额定电压进行了调整,则所有电气试验应
以调整后较高电压作为依据进行相应的测试,所取得的测试报告对调整前较低的额定电压也是有效的。
对于100kV以下电压等级的电缆,在供需双方同意的情况下,也可参照本部分进行相应的测试。
型式试验和预鉴定试验应由独立的检测机构或制造方按第......
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