《额定电压500 kV（Um=550 kV）交联聚乙烯绝缘大长度交流海底电缆及附件 第1部分：试验方法和要求GBT 41629.1-2022》详细解读

《额定电压500kV（Um=550kV）交联聚乙烯绝缘大长度交流海底电缆及附件

第1部分：试验方法和要求GB/T41629.1-2022》详细解读contents目录1范围2规范性引用文件3术语和定义4试验条件5试验类别6例行试验和要求7抽样试验和要求8型式试验和要求contents目录9预鉴定试验和要求10预鉴定扩展试验和要求11安装后电气试验附录A(规范性)半导电屏蔽电阻率测量方法附录B(规范性)绝缘层微孔、杂质和半导电屏蔽层与绝缘层界面微孔、突起试验图A.1导体屏蔽的体积电阻率测量图A.2绝缘屏蔽的体积电阻率测量contents目录表1试验电压表2电缆交联聚乙烯混合料热延伸表3电缆绝缘混合料(XLPE)机械性能要求(老化前后)表4电缆护套混合料(ST7)机械性能试验要求011范围1.范围适用电缆类型本标准适用于额定电压500kV(Um=550kV)交联聚乙烯绝缘大长度交流海底电缆及附件。敷设环境电缆及附件需敷设在海底，适用于特定的海洋环境和气候条件。单芯电缆特别指出适用于单芯交联聚乙烯绝缘海底电缆及其附件，这意味着标准关注的是单芯电缆在海底环境中的特殊需求和性能。022规范性引用文件GB/T2951.11-2008《电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法第11部分：通用试验方法——厚度和外形尺寸测量——机械性能试验》GB/T12706.1-2008《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1部分：额定电压1kV（Um=1.2kV）和3kV（Um=3.6kV）电缆的结构、尺寸和试验要求》GB/T11017.1-2014《额定电压110kV（Um=126kV）交联聚乙烯绝缘电力电缆及其附件第1部分：试验方法和要求》国家标准JB/T8137-1999《电线电缆交货盘》DL/T401-2002《高压电缆选用导则》行业标准IEC60502《额定电压从1kV（Um=1.2kV）至30kV（Um=36kV）的挤包绝缘电力电缆及其附件》IEC62067《额定电压150kV（Um=170kV）至500kV（Um=550kV）交联聚乙烯绝缘电力电缆及其附件的试验方法和要求》这些规范性引用文件为《额定电压500kv（um=550kv）交联聚乙烯绝缘大长度交流海底电缆及附件》标准的制定提供了重要的参考和依据，确保了该标准的科学性和实用性。国际标准033术语和定义附件包括与海底电缆相连接的各种接头、终端以及保护设备等，这些附件是确保海底电缆系统完整性和功能性的重要组成部分。交联聚乙烯绝缘指使用化学或物理方法，使聚乙烯分子链间产生交联，从而提高其耐热性、机械强度和耐环境应力开裂性能的绝缘材料。大长度交流海底电缆指用于海底电力传输的、具有较长长度的交流电缆，其额定电压为500kV（Um=550kV），并采用交联聚乙烯作为绝缘材料。3.术语和定义指电缆设计和运行时所能承受的电压等级，本标准中额定电压为500kV，最高工作电压Um为550kV。额定电压指用于传输交流电的海底电缆，与直流海底电缆相比，交流电缆在传输过程中会有一定的电能损失，但其构造相对简单，成本较低，且适用于短距离电力传输。交流海底电缆3.术语和定义044试验条件温度进行试验时的环境温度应控制在规定范围内，以确保试验结果的准确性和可靠性。湿度试验环境的湿度也需严格控制，以避免对试验结果产生不良影响。环境条件电压试验按照标准规定，进行额定电压、冲击电压等电气试验，以验证电缆的电气性能。绝缘电阻测试测量电缆的绝缘电阻，确保其符合标准要求，保障电缆的安全运行。电气试验条件机械试验条件拉伸试验通过拉伸试验，测试电缆的抗拉强度和伸长率，确保其机械性能符合要求。弯曲试验对电缆进行弯曲试验，以检验其柔韧性和耐弯曲性能。在高温环境下对电缆进行耐热性试验，以评估其在高温条件下的性能表现。耐热性试验通过模拟恶劣环境，检验电缆的耐腐蚀性，确保其在实际使用中的可靠性。耐腐蚀性试验其他试验条件055试验类别例行试验这是对每一批次的电缆及附件进行的基本性能测试，以确保其满足最低的性能要求。例行试验通常包括外观检查、尺寸测量、电气性能测试等。抽样试验5试验类别抽样试验是从同一批次的电缆及附件中随机抽取一定数量的样品进行更详细的性能测试。这种试验的目的是为了评估整批产品的平均质量水平，并发现可能存在的质量问题。01025试验类别预鉴定试验预鉴定试验是为了验证电缆及附件在长期使用过程中的性能稳定性而进行的试验。这种试验通常包括加速老化测试、机械性能测试等，以模拟产品在实际使用环境中可能遇到的各种情况。预鉴定扩展试验在预鉴定试验的基础上，对电缆及附件进行更进一步的性能测试，以评估其在极端条件下的可靠性和耐久性。型式试验型式试验是对电缆及附件的设计和制造过程进行全面验证的试验。它涉及对产品的结构、材料、工艺和性能等方面的测试，以确保产品符合设计要求并具备预期的性能。0302015试验类别安装后电气试验：安装后电气试验是在电缆及附件安装完成后进行的电气性能测试，以确保安装过程中没有损坏或影响产品的性能。通过这些严格的试验流程，可以确保额定电压500kv（um=550kv）交联聚乙烯绝缘大长度交流海底电缆及附件的质量和性能达到预定标准，从而保障电力系统的安全稳定运行。066例行试验和要求6.1例行试验概述6.例行试验和要求例行试验是对海底电缆及附件进行的一系列常规性测试，以验证其性能是否符合标准要求。这些试验通常在生产过程中或产品出厂前进行，确保产品的质量和可靠性。1.导体直流电阻测试验证导体的电阻值是否符合规定，以保证电缆的导电性能。2.绝缘电阻测试测量电缆绝缘层的电阻，评估其绝缘性能。6.例行试验和要求3.电容及介质损耗测试通过测量电缆的电容和介质损耗，判断绝缘材料的性能。4.局部放电测试检测电缆在高压下是否存在局部放电现象，以评估绝缘系统的完整性。6.例行试验和要求所有例行试验均应在规定的条件下进行，以确保试验结果的准确性和可靠性。试验结果应符合标准中规定的限值和要求，否则产品将被视为不合格。6.3试验要求6.例行试验和要求6.例行试验和要求对于不合格的产品，应进行进一步的检查和分析，以确定原因并采取相应的纠正措施。通过严格的例行试验和要求，可以确保额定电压500kv（um=550kv）交联聚乙烯绝缘大长度交流海底电缆及附件的质量和性能达到预期标准，从而保障电力系统的安全稳定运行。077抽样试验和要求抽样原则在规定的生产批次或时间周期内，按照一定比例随机抽取海底电缆及附件样品进行试验，以确保产品质量的稳定性和一致性。7.抽样试验和要求试验项目抽样试验应涵盖所有关键性能参数，包括但不限于电气性能、机械性能、耐环境性能等。具体项目可能包括绝缘电阻测试、耐压试验、导体电阻测量、拉伸强度和伸长率测试等。试验条件试验应在标准规定的环境条件下进行，以确保试验结果的准确性和可比性。例如，温度、湿度等环境因素应控制在一定范围内。判定标准抽样试验的结果应符合标准中规定的各项性能指标。如有任何一项指标不符合要求，则该批次产品应被视为不合格。不合格处理记录和报告7.抽样试验和要求若抽样试验发现不合格产品，制造商应立即停止生产，并分析原因采取纠正措施。同时，已生产的不合格产品应进行隔离和处理，防止流入市场。抽样试验的全过程应有详细记录，并出具试验报告。报告内容应包括试验样品信息、试验条件、试验结果及判定等，以便后续追溯和审核。088型式试验和要求型式试验旨在确保海底电缆及附件在额定电压、额定电流等正常工作条件下能够安全可靠地运行，并检验其机械、电气和热性能是否满足标准要求。试验目的型式试验通常包括一系列项目，如电气性能试验（包括耐压试验、局部放电试验等）、机械性能试验（如弯曲试验、扭转试验等）、热性能试验（如热老化试验、载流量试验等）以及环境适应性试验（如盐雾试验、霉菌试验等）。这些试验项目能够全面评估海底电缆及附件的性能。试验内容8型式试验和要求在进行型式试验时，必须遵循标准中规定的试验方法和程序，确保试验结果的准确性和可靠性。同时，试验样品的选择应具有代表性，能够反映实际生产和使用中的情况。试验结果应符合标准中规定的性能指标要求，否则需要进行改进并重新进行试验。试验要求型式试验是确保海底电缆及附件质量和性能的重要手段。通过型式试验，可以及时发现并解决潜在的设计、材料和制造工艺问题，从而提高产品的可靠性和安全性。同时，型式试验也是产品认证和市场准入的重要依据之一。重要性8型式试验和要求099预鉴定试验和要求9.预鉴定试验和要求试验要求在进行预鉴定试验时，需要严格按照相关标准和规范进行操作。试验过程中应记录各项测试数据，并对数据进行详细分析，以确保试验结果的准确性和可靠性。同时，对于不符合要求的测试结果，需要及时进行原因分析并采取相应的改进措施。试验内容预鉴定试验通常包括一系列的电性能、机械性能、环境适应性等方面的测试。例如，对电缆的导体电阻、绝缘电阻、电容、电感等电性能参数进行测量；对电缆的拉伸强度、弯曲性能、冲击韧性等机械性能进行评估；同时，还会模拟实际使用环境，对电缆的耐腐蚀性、防水性、耐候性等进行测试。预鉴定试验的目的预鉴定试验是对海底电缆及附件进行全面性能评估的重要环节，旨在验证产品在规定条件下是否满足相关标准和设计要求，确保其在实际运行中的可靠性和稳定性。9.预鉴定试验和要求重要性：通过预鉴定试验，可以及时发现并解决潜在的问题和隐患，从而提高海底电缆及附件的质量和可靠性。这对于保障电力系统的稳定运行、减少故障发生的可能性以及降低维护成本具有重要意义。请注意，具体的试验内容和要求可能会因产品规格、使用环境等因素而有所不同。因此，在进行预鉴定试验时，建议参考相关标准和规范，并结合实际情况进行具体操作。1010预鉴定扩展试验和要求10.预鉴定扩展试验和要求预鉴定试验的目的预鉴定试验是为了验证电缆及附件在模拟实际运行条件下的性能和可靠性，以确保其满足长期安全运行的要求。扩展试验的内容除了常规的电气性能、机械性能和热老化试验外，扩展试验还包括模拟实际运行环境条件下的特殊试验，如模拟海底环境的压力试验、腐蚀试验以及动态载荷试验等。试验要求在进行预鉴定扩展试验时，应严格按照标准中规定的试验方法和步骤进行。同时，试验结果应符合标准中规定的性能指标，以确保电缆及附件在实际运行中具有良好的性能和可靠性。重要性：预鉴定扩展试验是电缆及附件质量控制的重要环节，通过严格的试验和检验，可以及时发现并处理潜在的质量问题，从而确保电缆及附件在实际运行中的安全性和稳定性。总的来说，预鉴定扩展试验和要求是《额定电压500kv（um=550kv）交联聚乙烯绝缘大长度交流海底电缆及附件》标准中的重要组成部分，其目的是确保电缆及附件在实际运行中具有优良的性能和可靠性，从而保障电力系统的安全稳定运行。10.预鉴定扩展试验和要求1111安装后电气试验VS测试电缆的绝缘电阻，以验证绝缘系统的完整性。这有助于发现可能在安装过程中出现的任何绝缘损伤或缺陷。2.耐压试验对电缆系统进行耐压试验，以确保其能够承受额定电压下的工作应力。这通常包括交流耐压试验和直流耐压试验，旨在检测电缆和附件在高压下的性能表现。1.绝缘电阻测试11.安装后电气试验11.安装后电气试验01通过检测电缆在高压下的局部放电情况，评估绝缘系统的质量和可靠性。局部放电是绝缘系统故障的早期迹象，因此对其进行检测对于预防潜在故障至关重要。验证电缆各相之间的正确连接，确保相位顺序与电力系统一致，以避免因相位错误而导致的设备损坏或安全事故。测量电缆的介质损耗因数，以评估绝缘材料的性能。损耗因数的大小可以反映绝缘材料的老化程度和电气性能。02033.局部放电测试4.相位检查5.损耗因数测试12附录A(规范性)半导电屏蔽电阻率测量方法采用四探针法测量半导电屏蔽层的电阻率，通过测量探针间的电压和电流，利用公式计算出电阻率。四探针法四探针法是通过在样品上施加一定的电流，测量另外两个探针之间的电压降，从而计算出样品的电阻率。原理简述测量原理选取适当长度的半导电屏蔽层样品，确保其表面平整、无损伤。样品准备测量步骤将四根探针等距放置在样品上，确保探针与样品紧密接触。探针放置通过外部电源，在两个外侧的探针间施加一定的电流。施加电流使用高精度电压表，测量内侧两个探针间的电压降。电压测量数据处理结果分析对比不同样品或不同测量条件下的电阻率数据，分析半导电屏蔽层的性能差异。电阻率计算根据四探针法的公式，利用测得的电压和电流值，计算出半导电屏蔽层的电阻率。确保探针与样品紧密接触，以减小接触电阻对测量结果的影响。探针接触在测量过程中，要保持环境温度的稳定，以避免温度对电阻率的影响。温度控制为提高测量精度，建议对同一样品进行多次测量，并取平均值作为最终结果。多次测量注意事项01020313附录B(规范性)绝缘层微孔、杂质和半导电屏蔽层与绝缘层界面微孔、突起试验评估电缆绝缘系统的整体质量，确保其符合额定电压500kv（um=550kv）交联聚乙烯绝缘大长度交流海底电缆的标准要求。检测绝缘层中是否存在微孔、杂质等缺陷。检查半导电屏蔽层与绝缘层界面的质量，确保无微孔和突起。试验目的010203采用特定的试验电压和电极结构，对绝缘层进行耐压试验，以检测潜在的微孔和杂质。通过机械剥离或其他适当方法，暴露半导电屏蔽层与绝缘层界面，便于观察和检测。使用高分辨率显微镜或扫描电子显微镜对绝缘层和界面进行细致观察。试验设备与方法010203绝缘层中不得存在大于规定尺寸的微孔和杂质。半导电屏蔽层与绝缘层界面应平整，无明显的微孔和突起。耐压试验结果应符合相关标准和接受准则，无击穿或闪络现象。评估标准与接受准则123试验前应对电缆样品进行适当处理，以确保试验结果的准确性。试验过程中应严格遵守安全操作规程，防止发生意外事故。对于不符合接受准则的电缆样品，应进行详细记录并分析原因，以便采取改进措施。试验注意事项14图A.1导体屏蔽的体积电阻率测量测量原理测量时，需要在试样上施加一定的直流电压，并测量流过试样的电流。采用四端测量法，可消除接触电阻和引线电阻对测量结果的影响。体积电阻率是通过测量试样的电阻值与其尺寸关系计算得出的。010203计算体积电阻率根据测量的电压、电流值以及试样的尺寸，计算导体屏蔽的体积电阻率。安装试样将试样固定在测量装置中，确保四端电极与试样紧密接触。测量电流使用微安表测量流过试样的电流，并记录电流值。施加电压在试样两端施加一定的直流电压，并记录电压值。准备试样从交联聚乙烯绝缘大长度交流海底电缆中截取适当长度的导体屏蔽层作为试样。测量步骤在测量前，应检查测量装置的准确性和可靠性。测量时，应避免外界电磁场的干扰，以确保测量结果的准确性。注意事项01020304试样应表面清洁、干燥，无油污和杂质。对于不同材质的导体屏蔽层，应选择合适的测量电压和电流范围，以避免对试样造成损坏或影响测量结果。通过对比不同试样或同一试样在不同条件下的体积电阻率，可以评估导体屏蔽层的电气性能。结果分析若体积电阻率过低，可能导致电缆在运行过程中发生漏电或短路等故障；若体积电阻率过高，则可能影响电缆的传输效率。因此，在电缆制造过程中，应严格控制导体屏蔽层的材质和工艺参数，以确保其体积电阻率满足标准要求。15图A.2绝缘屏蔽的体积电阻率测量体积电阻率定义体积电阻率是材料每单位体积对电流的阻抗，是衡量绝缘材料性能的重要指标。测量方法通常采用四探针法或两探针法进行测量，通过测量试样的电阻值，结合试样的尺寸和电极配置，计算出体积电阻率。测量原理根据测量方法选择合适的电极，并按要求安装在样品上。电极安装使用电阻率测试仪进行测量，记录测量数据。测量操作01020304按照标准要求，准备相应尺寸和厚度的绝缘屏蔽样品。样品准备根据测量数据和样品尺寸，计算出体积电阻率。数据处理测量步骤010203样品应干燥、无油污、无杂质，以保证测量准确性。电极与样品应紧密接触，以减小接触电阻对测量结果的影响。测量环境应保持恒温、恒湿，以减小环境因素对测量结果的影响。注意事项123体积电阻率越高，说明绝缘屏蔽的绝缘性能越好。通过对比不同材料或不同工艺下的体积电阻率，可以评估绝缘屏蔽的性能优劣。若体积电阻率不符合标准要求，应检查材料、工艺等方面是否存在问题，并进行改进。结果分析16表1试验电压采用直流电桥法或四端测量法进行测量。试验方法检验电缆导体的直流电阻是否符合标准要求，以保证电缆的导电性能。试验目的根据电缆截面和长度，施加相应的直流电压，测量电阻值。电压要求导体直流电阻试验电压试验方法采用高阻计或兆欧表进行测量。试验目的检验电缆绝缘的电阻值是否符合标准要求，以保证电缆的绝缘性能。电压要求施加规定的直流电压，测量绝缘电阻值，要求不小于规定值。030201绝缘电阻试验电压试验方法检验电缆在工频电压下的绝缘性能是否稳定可靠。试验目的电压要求施加规定的工频试验电压，持续时间通常为5分钟，要求电缆无击穿、无闪络。在规定的时间内，对电缆施加规定的工频电压。工频耐压试验电压在规定条件下，对电缆施加标准雷电冲击电压或操作冲击电压。试验方法模拟雷电或操作过电压对电缆绝缘的考验，以检验其耐受过电压的能力。试验目的根据电缆额定电压和绝缘类型，施加相应的冲击试验电压，要求电缆无击穿、无闪络。电压要求冲击耐压试验电压17表2电缆交联聚乙烯混合料热延伸试样制备应从成品电缆上截取，或采用与电缆绝缘相同的混合料经模压制成哑铃试片。热延伸试验在规定温度下，对试样施加一定的机械负荷，测量其伸长率和永久变形。温度与时间试验温度通常为高于电缆正常运行时导体最高温度的5~10℃，负荷时间根据电缆绝缘厚度和施加应力大小确定。试验要求评估指标负荷去除后，试样不能恢复到原始长度的部分，表示绝缘材料的弹性恢复性能。永久变形试样在负荷下的伸长程度，反映电缆绝缘材料在高温和应力作用下的变形能力。伸长率结果分析若伸长率和永久变形均符合要求，则说明电缆绝缘材料在高温和应力作用下具有良好的稳定性和弹性恢复性能。若伸长率或永久变形不符合要求，则可能导致电缆在实际运行过程中出现绝缘层损坏、短路等故障，严重影响电缆的使用寿命和安全性能。相关建议电缆生产厂家应严格控制原材料质量，优化生产工艺，确保电缆绝缘材料的性能稳定可靠。在电缆敷设和使用过程中，应避免过度弯曲、扭曲等造成绝缘层损坏的行为，以保证电缆的正常使用寿命和安全性能。18表3电缆绝缘混合料(XLPE)机械性能要求(老化前后)拉伸强度和断裂伸长率这两项指标是评估XLPE绝缘混合料机械性能的重要依据。拉伸强度反映了材料抵抗拉伸破坏的能力，而断裂伸长率则体现了材料在拉伸过程中的延展性。01机械性能要求概述老化试验为了模拟电缆在实际使用过程中的老化情况，标准中规定了老化试验的条件和方法。通过对比老化前后的机械性能，可以评估材料的耐老化性能。02拉伸强度标准中详细规定了XLPE绝缘混合料在