T∕ZZB 1554.1-2020 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.pdf
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1、ICS 29.060.20 K 13 T/ZZB 1554.12020 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 Long AC submarine cables with cross-linked popyethylene insulation and their accessories for rated voltage of 500kV (Um=550kV) Part 1: Test methods and requirements 2020 - 03 - 30 发布 2020 - 04 - 30 实施 浙江省品牌建
2、设联合会 发 布 团体标准 T/ZZB 1554.12020 I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 2 4 试验条件 . 4 5 电缆的特性和主要设计参数 . 5 6 例行试验 . 5 7 抽样试验 . 8 8 海底电缆系统型式试验 . 12 9 预鉴定试验 . 23 10 预鉴定扩展试验 . 25 11 安装后电气试验 . 27 附录 A(规范性附录) 半导电屏蔽和半导电护套电阻率测量方法 . 28 附录 B(规范性附录) 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 . 30 T/ZZB 1554.12020 II 前 言
3、 T/ZZB 15542020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分为以下四个部分: 第 1 部分:试验方法和要求; 第 2 部分:大长度交流海底电缆; 第 3 部分:海底电缆附件; 第 4 部分:基本要求。 本部分为T/ZZB 15542020的第1部分。 本部分附录A和附录B为规范性附录。 本部分按照GB/T 1.12009给出的规则起草。 本部分由浙江省品牌建设联合会提出并归口。 本部分由宁波市标准化研究院牵头组织制定。 本部分负责起草单位:宁波东方电缆股份有限公司。 本部分参加起草单位:浙江舟山海洋输电研究院有限公司、宁波海缆研究院工程有限公
4、司、浙江启明电力集团有限公司海缆工程公司、宁波市标准化研究院(排名不分先后)。 本部分主要起草人:孙平飞、俞国军、敬强、叶信红、郑琳、徐敬叶、黄韵、杨帆、张永明、隋缘、阙善庭、卢志飞、公言强。 本标准评审专家组长:刘彦林。 本标准由宁波市标准化研究院负责解释。 T/ZZB 1554.12020 1 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 1 范围 T/ZZB 1554的本部分规定了额定电压500 kV(Um=550 kV)交联聚乙烯绝缘大长度交流海底电缆及附件的试验方法和要求。 本部分适用于敷设在海底的500kV(Um=
5、550 kV)交联聚乙烯绝缘和光纤复合交联聚乙烯绝缘海底电缆,包括海底电缆工厂接头(软接头)、现场接头、安装接头、修理接头、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。 GB/T 2951.112008 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/T 2951.122008 电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法 第12部分: 通用试验方法热老化试验方法 GB/T 295
6、1.212008 电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法 第21部分: 弹性体混合料专用试验方法 GB/T 2951.312008 电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法 第31部分: 聚氯乙烯混合料专用试验方法高温压力试验抗开裂试验 GB/T 3048.4 电线电缆电性能试验方法 第4部分:导体直流电阻试验 GB/T 3048.12 电线电缆电性能试验方法 第12部分:局部放电试验 GB/T 3048.13 电线电缆电性能试验方法 第13部分:冲击电压试验 GB/T 3956 电缆的导体 GB/T 16927.1 高电压试验技术 第1部分:一般定义及试验要求 GB/T 22078.12008 额
7、定电压500 kV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 JB/T 10181.112014 电缆载流量计算 第11部分:载流量公式(100 %负荷因数)和损耗计算 T/ZZB 1554.22020 额定电压500 kV(Um=550 kV)交联聚乙烯绝缘大长度海底电缆及附件 第2部分:大长度交流海底电缆 T/ZZB 1554.32020 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3部分:海底电缆附件 IEC 60287-1-1:2006 电缆额定电流的计算 第1-1部分:额定电流方程(100 %负载系数)和电损耗计算一般规定 T/ZZ
8、B 1554.12020 2 IEC 62067:2011 额定电压150 kV(Um =170 kV)以上至500 kV(Um=550 kV)挤包绝缘电力电缆及附件 试验方法和要求 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 工厂接头(软接头) factory joint(flexible joint) 在洁净度可控的室内条件下制作的制造长度电缆间的接头。 这种接头通常用于交货长度大于制造长度的情况。工厂接头通常在铠装工序之前制作,工厂接头完成制作后,电缆连同工厂接头一起进行连续的铠装。工厂接头延伸范围为金属套焊接处加上两边电缆各 1 m。 3.2 现场接头(安装接头) field
9、 joint(installation joint) 现场接头是在完整的电缆上进行, 置于电缆敷设船或驳船的甲板上或在海滩区制作的接头。 现场接头通常用于连接两根近海的交货长度电缆。现场接头的设计原则通常与修理接头相同,处理亦相同。 3.3 修理接头 repair joint 修理接头通常用于修复损伤的海底电缆。根据需要,修理接头亦可以用作电缆系统的现场接头。 修理接头长度定义为接头两边铠装丝连接处外加上电缆各 1 m。 3.4 接头的内部设计 internal design of joint 以传输电流、控制和承受电场强度、形成接头电气屏蔽、防护接头绝缘系统免受水分侵入作为刚性或柔性电缆接头
10、的电气功能设计原则的设计为接头的内部设计。 3.5 接头的外部设计 external design of joint 以耐受周围环境影响、承受敷设和运行时的机械弯曲、机械张力和扭转作为刚性或柔性电缆接头的机械功能设计原则的设计为接头的外部设计。 3.6 海缆与陆缆的过渡接头 sea and land transiton joint “过渡接头”通常意义为连接不同绝缘类型电缆的接头。本部分中此术语定义为连接两根相同绝缘但有设计差异的海缆与陆缆(例如导体的截面、结构或材质不同)间的接头。 注:过渡接头井通常位于海岸线或靠近海岸线。 3.7 大长度 long length 海底电缆交货长度会超过一百
11、公里,超过单个电缆运输盘的容量。通常要从工厂生产线直接输送T/ZZB 1554.12020 3 到大型转盘或电缆敷设船上。 注:本部分此术语的含义指电缆长度为: 包含一个或多个工厂接头的电缆交货长度;或者 电缆交货长度过长, 因电气特性不能用厂内或现场试验设备严格按照相应标准进行电压试验和局部放电试验的电缆交货长度;或者 不能用单个电缆运输盘将电缆从工厂运送到具有适当的试验装置场所的电缆交货长度。 3.8 制造长度 manufactured length 一次连续挤出的电缆长度或其部分长度。一般不含任何工厂接头,但当制作制造长度电缆过程 (如挤包铅套) 中发生意外必须切断电缆并采用工厂接头接续
12、电缆时,制造长度电缆可含工厂接头。制造长度电缆通常无铠装但亦可有铠装。 3.9 交货长度 delivery length 交货长度可以是一根制造长度电缆或用工厂接头相连接的多根制造长度电缆。 典型的交货长度为海缆的发运长度。 3.10 例行试验 routine tests 由制造商在部件(所有制造长度电缆或所有附件)上进行的试验,以检验其是否满足规定的要求。 3.11 抽样试验 sampling tests 由制造商按规定的频度在成品电缆或取自成品电缆或附件的部件的试样上进行的试验, 以验证成品电缆或附件是否满足规定的要求。 3.12 型式试验 type tests 按一般工业生产基础上供应对
13、本部分所包含的一种型式海底电缆系统之前所进行的试验, 以证明其具有满足预期使用条件的良好性能。除非电缆或附件材料、设计或制造工艺改变可能改变其性能特性,试验一旦成功通过,试验不需重复进行。 3.13 预鉴定试验 prequalification test 在一般工业生产基础上供应本部分所包含的一种型式的海底电缆系统之前进行的试验, 以证明该完整电缆系统具有满意的长期运行性能。除非该电缆系统的材料、制造工艺、设计和设计水平有实质性的改变,预鉴定试验只需进行一次。 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。供应方应提供详细的例证,包括试验证明以表明如果有变更不会构成实质性的改变。 3.
14、14 预鉴定扩展试验 tests for extension of prequalification T/ZZB 1554.12020 4 在一般工业生产基础上供应本部分所包含的一种型式的海底电缆系统之前, 系统电缆和附件已经分别通过预鉴定试验,为验证该完整电缆系统具有满意的长期运行性能所进行的试验。 3.15 工厂验收试验 factory acceptance test(FAT) 制造商对成品电缆所作的试验以检验证实每根电缆均符合规定要求。 这些试验通常有用户在场时进行。 3.16 安装后电气试验 electrical tests after installation 电缆系统安装完成后为证
15、明其完好所进行的试验。 3.17 海底电缆系统 submarine cable system 海底电缆系统包括海底电缆、终端和各种不同的接头。 4 试验条件 4.1 环境温度 除非特殊试验另有详细规定,试验应在环境温度(2015)下进行。 4.2 交流试验电压的频率和波形 除非本部分另有指定,工频试验电压频率应为 49 Hz61 Hz。波形应基本是正弦形,电压以有效值表示。 例行试验和安装后电压试验可以采用 10 Hz500 Hz 的交流电压。 4.3 雷电冲击试验电压波形 按照 GB/T 3048.13 的规定,标准雷电冲击电压的波前时间应为 1 s5 s。按 GB/T 16927.1 的规
16、定,半波峰时间为 40 s60 s。 4.4 试验电压与额定电压的关系 本部分规定的试验电压为额定电压U0值的倍数,用于确定试验电压的U0值为 290 kV,试验电压应按表 1 规定。 T/ZZB 1554.12020 5 表1 试验电压 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 额定电压 U 设备最高电压 Um 用于确定试验电压的U0值 电压试验a 2U0 (60 min) 局部放电试验 1.5U0 热循环电压试验 2U0 雷电冲击电压试验 雷电冲击电压试验后的电压试验 2U0 操作冲击电压试验 安装后 电压试验 (60 min) kV kV kV kV kV kV kV kV kV kV
17、500 550 290 580 435 580 1550 580 1175 493 a 绝缘的电场强度不宜超过阈值 27 kV/mm30 kV/mm 以避免电缆在交货前遭受任何可能导致以后运行时发生击穿的绝缘损伤。6.1.2 电压试验时可降低试验电压同时延长试验时间以避免电场强度过高。在制造方和购买方同意的条件下,即使绝缘试验最大电场强度低于 30 kV/mm,9.3 电压试验亦可采用较低电压和较长时间代替,但试验电压应不低于 435 kV(1.5U0) ,试验时间不超过 10 h。 5 电缆的特性和主要设计参数 为实施和记录本部分所规定的电缆系统试验,应确知或申明以下电缆特性: 金属铠装的材
18、料和结构,如铠装丝数量和直径; 电缆设计敷设水深和电缆安装时最大张力; 阻止导体和金属屏蔽或金属套下纵向透水的方法; 导体最高设计温度。 卷绕能力,包括卷绕试验参数; 额定电压,应给出 4.4 中所示 U0、U 和 Um 值; 导体型式、材料和标称截面积 mm2和导体结构; 绝缘材料和标称厚度。 绝缘的制造工艺; 金属套材料和标称厚度; 外护套材料和标称厚度; 导体标称直径; 电缆标称直径; 绝缘的标称内径和外径; 导体和金属屏蔽或金属套间的标称电容值; 计算的导体屏蔽上的标称电场强度(Ei)和绝缘屏蔽上的标称电场强度(E0)。 6 例行试验 6.1 制造长度电缆例行试验 6.1.1 局部放电
19、试验 应按 GB/T 3048.12 进行局部放电试验。要求测量灵敏度为 5 pC 或优于 5 pC。 试验电压应逐步上升至 508 kV(1.75U0)保持 10 s,然后缓慢下降至 435 kV(1.5U0)。在 435 kV试验电压下,制造长度电缆应无超过申明灵敏度的可检出的放电。 假如制造长度电缆相对较短,局部放电测试灵敏度可以达到 5 pC 或更优,则可在每根制造长度电缆上进行局部放电测试。 T/ZZB 1554.12020 6 假如制造长度电缆的长度很长,局部放电脉冲衰减很大而使局部放电测试灵敏度达不到上述要求,制造长度电缆应按 7.1.2 电缆抽样试验的局部放电试验程序进行局部放
20、电试验。 6.1.2 电压试验 按 4.1 规定的环境温度和 4.2 规定的工频试验电压的频率和波形,将试验电压逐步升高至 580 kV(2 U0),保持 60 min。制造长度电缆绝缘应不发生击穿。 如因电缆长度太长而无法采用工频电压试验,允许对制造长度电缆采用频率不低于10 Hz 交流电压进行例行试验。 6.2 工厂接头例行试验 6.2.1 局部放电试验 工厂接头应在包覆外半导电屏蔽后进行局部放电检测。局部放电试验灵敏度应在为 5 pC 或更优。试验电压应逐步上升至 508 kV(1.75U0)保持 10 s,然后缓慢下降至 435 kV(1.5U0)。在 435 kV 试验电压下,应无超
21、过申明灵敏度的可检出的放电。 如果由于试验现场例如环境噪音等实际原因而不能进行工厂接头的局部放电检测,在制造商和用户协议下,可以采用如超声测量等方法或质量管理程序替代局部放电试验。 6.2.2 电压试验 所有工厂接头在成品电缆交货时还要经受 6.3.2 交流电压试验。但工厂接头在接头制作后直接进行交流电压试验可以避免后续生产的成品电缆因所含工厂接头在试验时万一击穿而造成时间的延误。试验电压为 580 kV(2U0),保持 60 min,工厂接头应不发生击穿。 6.2.3 X 射线检验 6.2.3.1 工厂接头恢复绝缘 X 射线检验 推荐使用 X 射线检验恢复绝缘界面质量和可能存在的金属杂质、气
22、隙的状况,以确认工厂接头质量完好。 6.2.3.2 工厂接头导体焊接的 X 射线检验 推荐对每个工厂接头的导体焊接进行 X 射线检验,以确认焊接质量完好。 6.2.4 铅套外径检查 工厂接头铅套外径要求见 T/ZZB 1554.32020 中 6.11。 6.3 交货电缆例行试验 6.3.1 概述 本项试验为交货电缆的工厂验收试验。如果电缆装运前电缆上已安装固定的机械装置(如锚固装置),则工厂验收试验应在安装此固定的机械装置后进行。 6.3.2 电压试验 每根交货电缆应经受 580 kV(2U0),60 min,频率不低于 10 Hz 的交流电压试验。如果成品交货长度太长而无法进行例行试验,经
23、制造商与用户协议,可降低试验电压并延长试验时间进行试验。 T/ZZB 1554.12020 7 6.3.3 局部放电试验 如果交货电缆长度相对较短且工厂物流条件允许,可对每根交货电缆进行局部放电试验。交货长度电缆按 7.1.1 规定的施加电压方法和灵敏度要求以及 GB/T 3048.12 长电缆局部放电试验程序进行局部放电试验。 6.4 现场接头例行试验 6.4.1 概述 如果现场接头的主绝缘为预制绝缘件,这些预制绝缘件可以在接头安装前经受例行试验。经制造商与用户协议,可以采用模拟附件试验装置对预制绝缘件进行例行试验。试验时引起预制绝缘件所受的电场强度与实际电场强度相同,试验要求按 6.4.2
24、 和 6.4.3 规定。 对于软接头型现场接头,推荐采用 6.2.1 局部放电试验进行现场接头试验。由于试验现场例如环境噪音等实际原因而不能进行接头的局部放电检测,在制造商和用户协议下,可以采用如超声波测量等方法或质量管理程序替代局部放电试验。 6.4.2 预制绝缘件局部放电试验 局部放电试验灵敏度应为 5 pC 或更优,在试验电压 435 kV(1.5U0)下应无超过声明的灵敏度的可检出的放电。 6.4.3 预制绝缘件电压试验 试验电压为 580 kV(2U0)保持 60 min,预制绝缘件应不发生击穿。 6.5 修理接头例行试验 如果修理接头的主绝缘为预制绝缘件,这些预制绝缘件可以在接头安
25、装前经受例行试验。经制造商与用户协议,可以采用模拟附件试验装置对预制绝缘件进行例行试验。试验时引起预制绝缘件所受的电场强度与实际电场强度相同,试验要求按 6.4.2 和 6.4.3 规定。 对于软接头型修理接头,推荐采用 6.2.1 局部放电试验进行现场接头试验。由于试验现场例如环境噪音等实际原因而不能进行接头的局部放电检测,在制造商和用户协议下,可以采用如超声波测量等方法或质量管理程序替代局部放电试验。 6.6 终端例行试验 假如终端由预制绝缘件构成,这些预制绝缘件可以在终端安装前经受例行试验,经制造商与用户协议,可采用模拟附件试验装置对预制绝缘件进行例行试验作为终端例行试验。试验要求预制绝
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