NB∕T 10479-2020 交联电缆本体及附件 湿热环境条件与技术要求(能源).pdf

ICS 29.060 K40/49 NB 中 华 人 民 共 和 国 能 源 行 业 标 准 NB/T 104792020 交联电缆本体及附件 湿热环境条件与 技术要求 Conditions and technical requirements of cross-linked cable body and accessories for the warm-damp environments 2020 - 10 - 23 发布 2021 - 02 - 01 实施 国家能源局 发 布 NB/T 104792020 I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语与定义 . 1 4 湿热环境条件等级 . 2 5 技术要求与试验方法 . 2 6 检验规则 . 4 附录 A（规范性附录） 电缆附件界面压强计算方法与测量方法. 6 NB/T 104792020 II 前 言 本标准按照GB/T 1.1-2009标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写给出的规则起草。 本标准由中国电器工业协会提出。 本标准由全国电工电子产品环境条件与环境试验标准化技术委员会(SAC/TC 8)归口。 本标准起草单位：广东电网有限责任公司广州供电局、中国电器科学研究院股份有限公司、广州南洋电缆有限公司、清华大学深圳国际研究生院、海南电网有限责任公司电力科学研究院、特变电工山东鲁能泰山电缆有限公司、 深圳职业技术学院、 上海缆慧检测技术有限公司、 长缆电工科技股份有限公司、中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心、广东电网有限责任公司电力科学研究院。 本标准主要起草人：王勇、范伟男、莫文雄、王俊、刘晓东、王希林、贾志东、许雪冬、刘鑫、杜钢、刘宇、朱璐、黄柏、赵海龙、李涛、龙海泳、李正国、吴长顺、郭长春、韦晓星、聂铭、王志辉、黄丰。NB/T 104792020 1 交联电缆本体及附件 湿热环境条件与技术要求 1 范围 本标准规定了交流交联聚乙烯电缆本体及附件在湿热环境条件使用时所处的环境参数组等级及其严酷程度、技术要求、试验方法、检验规则等。本标准未作规定及说明时，应按产品的有关专业标准规定。 本标准适用于GB/T 4797.1-2018规定的“湿热”和“亚湿热”两种气候类型区域的交流10kV500kV交联聚乙烯电缆本体及附件在湿热环境条件下的相关要求，其它电压等级产品可参照执行。 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， 仅所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 2423.1-2008 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验A:低温 GB/T 2423.2-2008 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验B:高温 GB/T 2423.3-2016 环境试验 第2部分：试验方法 试验Cab：恒定湿热试验 GB/T 2423.17-2008 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Ka：盐雾 GB/T 2423.22-2012 环境试验 第2部分：试验方法 试验N：温度变化 GB/T 4797.1-2019 环境条件分类 自然环境条件 温度和湿度 NB/T 10279-2019 输变电设备 湿热环境条件 3 术语与定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 初始半径 original radius 电缆附件自然收缩状态下的内半径。 3.2 安装后半径 radius after installation 电缆附件安装在电缆本体上的收缩状态下的内半径。 3.3 界面压强 interface pressure 由电缆附件安装后弹性收缩，作用于附件和主绝缘之间的应力所产生的压强。 NB/T 104792020 2 3.4 缓冲层 buffer layer 由半导电材料或半导电与导电材料构成， 介于挤包绝缘电缆半导电屏蔽层和金属屏蔽层之间并保证二者之间良好电气接触的填充层。 4 湿热环境条件等级 当交联电缆本体及附件在选择湿热环境条件下的严酷程度时，可根据NB/T 10279-2019，按下表1所列出湿热环境条件等级的参数值。 表1 湿热环境条件等级 电缆部件 气候条件等级 特殊气候条件等级 生物条件等级 化学活性物质条件等级 电缆本体 4K3Hs 3Zh2，3Zw10 4B2 户外复合终端 4K3Hs 4Zh1 4B1 3C1，4C1 户外瓷终端 4K3Hs 4Zh1 4B1 GIS 终端 3K5L，4K3Hs 4Zh1 4B1 中间接头 3K5L 3Zw10 3B2 5 技术要求与试验方法 5.1 电缆附件技术要求与湿热环境试验方法 5.1.1 电缆附件界面压强一般要求 交联电缆本体与冷收缩式附件或预制式附件的界面压强宜不小于0.1MPa且不大于0.3MPa， 对于确定型号的附件应给出适配的电缆标称截面及相应的界面压强值范围（MPa），并在产品安装说明书文件中注明。 5.1.2 试验样品安装大气环境条件要求 试验样品宜在如下大气环境条件下完成安装： a) 温度：1535； b) 相对湿度：70%。 5.1.3 湿热环境条件试验方法与性能要求 按照电缆附件产品安装工艺要求，将电缆附件安装于适合长度的电缆本体上，参照附录A.2，在安装过程中在附件与本体界面沿轴向和径向均匀布置3个薄膜传感器，接头保护壳（如有）不安装。 将整段试样置于气候箱或试验箱中， 按下表2依次进行试验， 试验过程中进行界面压强应满足5.1.1要求。 NB/T 104792020 3 表2 电缆附件湿热环境条件试验过程与要求 试验项目 严酷等级 试验方法与要求 低温试验 温度：-5； 持续时间：16h 按GB/T 2423.1-2008中的规定，按试验Ad进行，同步记录界面压强，结果应满足5.1.1和厂家设计要求 高温试验 温度：55； 持续时间：16h 按GB/T 2423.2-2008中的规定，按试验Bd进行，同步记录界面压强，结果应满足5.1.1和厂家设计要求 温度变化试验 低温：-5； 高温：55； 温度变化率：1K/min； 持续时间：3h； 循环次数：2次 按GB/T 2423.22-2012中的规定，按试验Nb进行，同步记录界面压强，结果应满足5.1.1和厂家设计要求 5.2 电缆缓冲层技术要求与湿热环境试验方法 5.2.1 一般要求 挤包绝缘电力电缆的缓冲层应始终保持金属屏蔽层和绝缘屏蔽层之间的良好电气接触， 缓冲层材料在受潮状态下不与金属屏蔽层和绝缘屏蔽层材料发生化学反应。 5.2.2 湿热环境条件试验方法与性能要求 5.2.2.1 试验目的：用于验证产品在湿热地区服役时，对高湿度环境条件的适应性。 5.2.2.2 依据标准：按 GB/T 2423.3-2016 中的规定进行。 5.2.2.3 试验过程与结果要求见表 3。 表3 缓冲层湿热环境条件试验过程与要求 严酷等级 试验过程与结果要求 温度：402K； 相对湿度：（933）%； 试验时间：96h 切取20cm含缓冲层及金属护套的电缆，放入试验箱的有效空间内，先进行预热，不加湿的条件下将温度上升至402K， 当试品达到温度稳定后， 在2h内将箱内湿度调整到 （933）%RH；在温度为402K，相对湿度为（933）%的条件下保持96h，然后在0.5h内将湿度降低至73%77%，然后在0.5h内将温度调节到室温。取出试品后沿轴向解剖金属护层和缓冲层，金属护层和缓冲层表面应无白色产物。 5.3 金具技术要求与湿热环境试验方法 5.3.1 一般要求 电缆接头金具应具备与电缆本体相同的载流量， 暴露于环境中的电缆户外终端金具在运行过程中不发生腐蚀， 电缆中间接头应保证所连接线芯的可靠电气连接， 压接连接的电缆中间接头段导体电阻不应大于等长度的电缆本体线芯电阻。 5.3.2 试验方法与性能要求 5.3.2.1 试验目的：验证电缆金具在湿热地区服役时的防腐蚀性能。 NB/T 104792020 4 5.3.2.2 依据标准：对暴露于空气中的产品金属防护层按 GB/T 2423.17-2008 规定的 Ka 试验方法进行。 5.3.2.3 试验合格要求见表 4。 表4 金具湿热环境条件试验合格要求 底金属材料 防护层类别 合格要求 试验时间 h 碳钢 锌 未出现白色或灰黑色、棕色腐蚀产物 48 合金钢 锌铬涂层 未出现白色或灰黑色、棕色腐蚀产物 96 镍铬合金 未出现灰白色或绿色腐蚀产物 96 镍 未出现灰白色或绿色腐蚀产物 锡 未出现灰黑色或绿色腐蚀产物 48 铜和铜合金 银 未出现灰白色或绿色腐蚀产物 24 铝和铝合金 阳极氧化 未出现灰白色产物 48 6 检验规则 6.1 抽样试验规则 6.1.1 抽样方法 对同批次产品采用随机抽样方法，当数量大于3个时，随机抽取3个样品作为检验对象；数量小于等于3个时，随机抽取1个样品作为检验对象。 6.1.2 抽样检验结果判定 当所有被检样品通过检验时，则判定该批次产品合格；当有抽取的部分样品不能通过检验时，可补充随机抽取抽样数量二倍的样品再次检验， 若补充抽取的样品全部通过检验时， 则判定该批次产品合格，否则判定为不合格；当所有抽取的样品不能通过检验时，则判定该批次产品不合格。 6.2 试验项目检验规则 按下表5所列检验规则对电缆部件进行检测。 表5 检验规则表 试验项目 型式试验 出厂试验 抽样试验 电缆户外终端界面压强湿热环境条件试验 NB/T 104792020 5 电缆GIS终端界面压强湿热环境条件试验 电缆中间接头界面压强湿热环境条件试验 电缆缓冲层恒定湿热试验 电缆金具盐雾试验 注：电缆户外终端、GIS终端、中间接头界面压强湿热环境条件试验在不具备试验条件时，可按附录A由厂家给出计算值作为替代，但电缆附件材料弹性模量应给出实测值。 NB/T 104792020 6 A A 附 录 A （规范性附录） 电缆附件界面压强计算方法与测量方法 A.1 电缆附件界面压强计算方法 交联电缆本体与冷收缩式附件或预制式附件的界面压力根据图1所示模型按公式（1）和（2）进行计算。通过积分得到切向合力F为： 000000()ln(1) )oiiirdddFlErrdddrd. (1) 界面压强p为： 000000()ln(1) )oiiiirE dddprrdr ddrd. (2) 式中： ri0冷收缩式附件或预制式附件的初始内半径，单位为米（m） ； ro0冷收缩式附件或预制式附件的初始外半径，单位为米（m） ； d0ro0 -ri0，冷收缩式附件或预制式附件的初始厚度，单位为米（m） ； ri冷收缩式附件或预制式附件的安装后下内半径，单位为米（m） ； ro冷收缩式附件或预制式附件的安装后外半径，单位为米（m） ； dro -ri，附件安装后的厚度，单位为米（m） ； F工作状态下冷收缩式附件或预制式附件的的总切向张力，单位为牛顿（N） ； l附件的轴向长度，单位为米（m） ； E弹性模量，单位为帕（Pa）。 图A.1 界面压力计算模型 NB/T 104792020 7 A.2 电缆附件界面压强测量方法 交联电缆本体与冷收缩式附件及预制式附件的界面压强宜使用经校准的厚度不大于0.3mm、量程为（02.5） kg、 精度不低于0.05kg的电阻式的薄膜传感器， 预埋于橡胶附件与交联聚乙烯界面的中部，等待6h后读取测量数值，并按公式（3）计算得到界面压强p，取3个不同位置的测量值的平均值作为界面压强测量结果。 2rmgp. (3) 式中： p 界面压强，单位为帕（Pa）； m 压力传感器测量值，单位为千克（kg）； r 薄膜传感器半径，单位为米（m）； g 测量当地重力加速度，单位为米每平方米秒（m/s2）。 _