美标特种中压电缆的特殊试验要求

美标特种中压电缆的特殊试验要求美标特种中压电缆的特殊试验要求 王振国 UL 1072 中压电缆 ICEA S 93 639 5 46kV 输配电用屏蔽 电力电缆 ICEA S 94 649 5 46kV 同心中性电缆 和 ICEA S 97 682 5 46kV 公共设施用屏蔽电力电缆 标准都规定了导体最高工 作温度为 105 的中压电缆和耐放电中压电缆的要求 这些电缆不 仅要满足对常规电缆的要求 还要满足一些特殊的试验要求 包括干 电气试验 Dry Electrical Test 和绝缘的耐放电试验 Discharge Resistance Test 的要求 因此 与常规电缆比较而言 可以认为 导体最高工作温度为 105 的中压电缆和耐放电中压电缆为特种中 压电缆 一 有关术语 为便于理解和辨析耐放电电缆的概念 下面给出 ICEA S 94 649 和 ICEA S 97 682 标准中有关术语的定义 无放电电缆设计无放电电缆设计 Discharge Free Cable Design 一电缆设 计得在正常工作电压下能消除绝缘中的电气放电 在规定的局部放 电试验电压下按本标准规定的方法测量符合本标准最大局部放电 量值要求 耐放电电缆设计耐放电电缆设计 Discharge Resistant Cable Design 能 耐受电气放电的电缆设计 二 电缆的绝缘 耐放电中压电缆 UL 1072 采用 DREP 耐放电 EP 适用导体 最高温度 90 和 105 ICEA 标准采用 类 class EP 适用导体 最高温度 105 耐放电 EP 和 类 EP 适用导体最高温度 90 的 耐放电 EP 导体最高工作温度为 105 的中压电缆 UL 1072 采用适用导体 最高温度 105 的 XLPE EP 和 DREP ICEA 标准采用 类 XLPE 适用导体最高温度 105 的 XLPE 类 TRXLPE 适用导体最 高温度 105 的耐水树 XLPE 和 类 EP 适用导体最高温度 105 无放电或耐放电 EP UL标准和ICEA标准对相应绝缘材料性能要求基本相同 三 电缆及其绝缘材料的特殊试验 一 干电气试验 Dry Electrical Test UL 1072 第 42 章 ICEA S 93 639 第 10 3 节 ICEA S 94 649 第 10 5 5 节和 ICEA S 97 682 第 10 5 5 节规定导体最高工作温度为 105 的中压电缆应进行干电气试验并符合要求 UL标准和ICEA 标准对干电气试验的相应规定基本一致 下面译录 ICEA S 93 639 第 10 3 节的规定如下供参考 10 3 仅适用于 类绝缘的干电气试验 10 3 1 试样 至少试验三个试样 每个试样由绝缘水平为 100 的带有导体 屏蔽的和带有包含任何适当的金属屏蔽的外绝缘屏蔽的 1 0 AWG 铝或铜的 15kV 电缆组成 这些试样长 30 英呎 9 1m 10 3 2 试样步骤 试样电缆在 3 英吋 76 2mm 的塑料管中进行试验 终端间的有 效长度至少为 20 英呎 6 1m 试样在 140 2 在额定的相对地电 压下连续施加电流负荷最少 3 周 施加电流负荷需要时可中断 但 总时间必须达到 10 3 3 电气测量 试验之初在室温 105 和 140 在所有情况下温度波动 5 测量电容和介质损耗因数 三周试验完成后在三个温度下测 量相同的性能 也可每周测量一次 在每个温度下介质损耗因数增 加不超过 10 则结束试验 如在三周后介质损耗因数增加大于 10 则试验应继续 并每隔一周在每个温度下测量并记录介质损耗因数 一旦在同一时间周期时在所有三个温度下下式被满足则试样就通过 了试验 DFn DFn 3 1 1 其中 DFn 最终一次的介质损耗因数测量值 三个试样平均值 DFn 3 n 3 周时第 n 3 周时介质损耗因数测量值 三个试样平均值 当试验总时间为三周时则试验开始时的介质损耗因数测量值被用 作 DFn 3 三周时和此后延长的任何一周末上述要求均应满足 试验时任 何时候室温下的介质损耗因数应不超过规定的最大极限值 应在原始试样上以及在电流负荷试验完成后测量局部放电 测 量值应满足本标准第 4 部分规定的极限值并报告之 如果规定的极 限值被超过 则试验终止 该电缆设计拒收 二 耐放电中压电缆绝缘材料的耐放电试验 Discharge Resistance Test UL 和 ICEA 标准都规定耐放电的中压电缆不需要进行局部放电 试验 即在规定的局部放电试验电压下测量局部放电量值 但是 UL 和 ICEA 标准都规定必须对用于耐放电中压电缆的绝缘料的混 炼过程进行鉴定 必须定期 ICEA 标准规定每月一次 从每一条 混炼生产线取一欲鉴定绝缘的样品进行耐放电试验 UL 1072 第 58 章 ICEA S 93 639 第 4 3 2 2 节和第 10 4 节 ICEA S 94 649 第 4 3 2 2 节和第 10 5 6 节和 ICEA S 97 682 第 4 3 2 2 节和第 10 5 6 节 规定了耐放电中压电缆的绝缘材料应进行的耐放电试验的方法和要 求 UL标准和ICEA标准对耐放电中压电缆的绝缘的耐放电试验 的相应规定基本一致 下面译录 UL 1072 第 58 章的规定如下供参考 58 DREP 绝缘耐局部放电 电晕 58 1 要求 DREP 绝缘应能经受 48 62 Hz 21000 V 电压 250 h 当用 15 倍 放大镜检查时应无表面腐蚀 本试验不适用于 EP 和 XLPE 绝缘 本 试验按 58 2 1 58 2 4 之描述进行 58 2 方法和设备 58 2 1 本试验采用 ASTM D 2275 经受表面局部放电 电晕 的固体绝缘材料的耐电压试验方法 标准中描述的方法 目的为评 价一绝缘在标准化条件下耐受电晕放电的能力 58 2 2 取 3 个试品 每个试品直径至少 4 英吋或 102mm 厚 0 060 0 004 英吋或 1 5 0 1mm 试品经模压并适当硫化 所准备 的试品在室温下最少停留 72h 然后在与放电试验相同的环境下至少 停留 16h 58 2 3 本放电试验在这样一个地方进行 其中空气被调节到维 持所需的相对湿度和温度 空气的流通受控 并能排气以除去臭氧和 其他气体 58 2 4 试验电极为 309 或 310 型不锈钢 表面光洁度为 16 微 英吋或 0 4 m 上电极 施加试验电压的电极 为一个圆柱杆 直 径为 0 250 0 010 英吋或 6 35 0 25mm 长度调节到当垂直放置 在绝缘试品中央