【国家标准(GB)】 额定电压110kV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

中华人民共和国国家标准
额定电压110kV交联聚Z烯绝缘
电力电缆及其附件
第1部分：试验方法和要求
Powercableswithcross--linkedpolyethyleneinsulationand their accessories for rated voltage of 110kV-Patr1:Testmethods and requirements1范围
GB/T11017.1—2002
eqvIEC60840:1999
代替GB11017—
本标准规定了额定电压110kV（Um=126kV）用于固定安装的交联聚乙烯绝缘电力电缆及其附件的试验和要求。
这些要求适用于通常安装和运行条件下使用的单芯电缆及其附件，但不适用于特殊条件下使用的电缆及其附件，如海底电缆。对这些特殊用途的电缆及附件，对本标准试验的修改也许是必要的，或者可能需要设定一些特殊试验条件。2引用标准
下列标准所包含的条文。通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB／T2951.1一1997电缆绝缘和护套材料通用试验方法第1部分：通用试验方法第1节：厚度和外形尺寸测量——机械性能试验（idtIEC60811—1—1：1993）
GB/T2951.2—1997电缆绝缘和护套材料通用试验方法第1部分：通用试验方法第2节：热老化试验方法（idtIEC60811—1—2：1985）GB/T2951.3一1997电缆绝缘和护套材料通用试验方法第1部分：通用试验方法第3节：密度测定方法吸水试验—收缩试验（idtIEC60811—1—3：1993）
GB/T2951.4—1997电缆绝缘和护套材料通用试验方法第1部分：通用试验方法第4节：低温试验（idtIBC60811—1—4：1985）iiiKAoNniKAca=
GB/T2951.5—1997电缆绝缘和护套材料通用试验方法第2部分：弹性体混合料专用试验方法第1节：耐臭氧试验—热延伸试验—浸矿物油试验（idtIEC60811—2—1：1986）GB/T2951.6—1997电缆绝缘和护套材料通用试验方法第3部分：聚氯乙烯混合料专用试验方法第1节：高温压力试验一一抗开裂试验（idtIEC60811—3—1:1985）
GB/T2951.7—1997电缆绝缘和护套材料通用试验方法第3部分：聚氯乙烯混合料专用试验方法第2节：失重试验热稳定性试验（idtIEC60811—3—2：1985)
GB／T2951.8—1997电缆绝缘和护套材料通用试验方法第4部分：聚乙烯和聚丙烯混合料专用试验方法第1节：耐环境应力开裂试验空气热老化后的卷绕试验——熔体指数测定方法——聚乙烯中碳黑和/或矿物质填料含量的测量方法idtIEC60811.4.1：1985）GB/T2951.271994电线电缆机械物理性能试验方法腐蚀扩展试验GB/T2951.28一1994电线电缆机械物理性能试验方法挤出外套刮磨试验GB/T2952.1一1989电缆外护层第1部分：总则GB/T3048.12—1994电线电缆电性能试验方法局部放电试验（eqvIEC60885—31988)
GB/T3048.13—1992电线电缆冲击电压试验方法（eqvIEC60230：1966）GB/T3956—1997电缆的导体（idtIEC60228：1978）GB/T12706.2—2002额定电压1kV（Um=1.2kV）到35kV（Um=40.5kV）挤包绝缘电力电缆及其附件第2部分：额定电压6kV（Um=7.2kV）到30kV（Um=36kV）挤包绝缘电力电缆（eqvIEC60502—2：1997)
GB／T16927.1一1997高电压试验技术第1部分：一般试验要求（eqvIEC60060—1：1989)
GB／T18380.1一2001电缆在火焰条件下的燃烧试验第1部分：单根绝缘电线或电缆的垂直燃烧试验方法idtIEC60332—1：1993）JB/T8996—1999高压电缆选择导则（eqvIEC60183：1984）IEC60885一2：1987电缆电性能试验方法第2部分：局部放电试验3定义
本标准采用下列定义。
3.1尺寸值（厚度，截面积等）定义3.1.1标称值nominalvalue
指定的量值，常用于表格之中。本标准中通常标称值引伸出的量值考虑规定公差，通过测量并进行检验。
3.1.2中间值medianvalue
将试验得到的若于个数值以递增（或递减）的次序排列，若数值的数目为奇数，中间的那个数值为中间值，若数值的数目为偶数，中间两个数值的平均值为中间值。3.2有关试验的定义
3.2.1例行试验routinetesls
由制造方在成品电缆的所有制造长度上进行的试验，以检验所有长度的电缆是否满足规定的要求。
3.2.2抽样试验sampletests
由制造方进行，按规定的频度在成品电缆的试样上，或在取自成品电缆的元件上进行的试验，以检验成品电缆是否满足规定的要求。3.2.3型式试验typetests
按一般商业原则，对本标准包含的一种类型电缆、附件或电缆和附件在供货前进行的试验，以证明电缆和（或）附件具有能满足预期使用条件的良好性能。该试验的特点是：除非改变了电缆或附件中的材料改变了可能会改变电缆或附件性能的设计或制造工艺，型式试验一旦通过后，不必重复进行。3.2.4安装后的电气试验electricaltestsafterinstallation用以证明安装后的电缆及其附件完好的试验，4电压表示方法和材料
4.1额定电压
本标准用符号Uo，U和Um表示电缆和附件的额定电压，这些符号的意义由JB/T8996给出。
4.2电缆的绝缘材料
本标准适用于用交联聚乙烯（XLPE）材料作为绝缘的电缆，表1中规定了XLPE型绝缘电缆导体的最高工作温度，并按此规定试验条件。4.3电缆的非金属护套材料
本标准的各项试验规定是对以下四种类型非金属护套：-以聚氯乙烯（PVC）为基料的ST,和ST2一以聚乙烯（PE）为基料的ST和ST7。选用何种类型护套取决于电缆的设计和电缆运行时的机械和热性能的限定要求。注：GB/T12706.2中给出的温度限制，不要求适用本标准。5电缆阻水措施
-iii KAoNni KAca=
由于本标准中没有包含径向透水试验，推荐在电缆外层采用不透水的阻挡层。纵向透水试验在11.4.15中给出。6电缆特性
为实施并记录本标准所述的试验，应知道或指明下列电缆特性。6.1额定电压：应给出Uo，U，Um的值（见4.1和8.4）。6.2导体类型及其材料和用平方毫米表示的标称截面积。导体纵向阻水的措施（如果有）及其性质。6.3如标称截面积不符合GB/T3956，应指明导体的直流电阻值。6.4绝缘材料的材质（见4.2）1)。6.5绝缘标称厚度。
6.6屏蔽区的阻水措施（如果有）及其性质。6.7金属套（如果有）的结构及其材质。否则指明金属屏蔽层的材质、结构及厚度。6.8非金属护套材料的材质。
6.9导体标称直径（d)。
成品电缆标称外径（D)。
导体和金属屏蔽／金属套间的标称电容。附件特性
为实施并记录本标准所述的试验，应知道或指明下列附件特性7.1用于试验的电缆应符合第1章至第11章，并应按第6章正确标示。7.2附件中使用的导体连接金具应正确地标示：安装工艺；
—工具加工和必要的装配；
接触表面的处理；
连接金具的型号、编号和任何其他标志。7.3用于试验的附件应正确地标示：制造方名称；
一型号，标志，制造日期或日期代码；—额定电压（见6.1)；
一安装说明书（参照资料和日期）。采用说明：1）删去原文中“若绝缘为XLPE且按表3较高tg8值是确当的，则应申明含有特殊添加剂。8试验条件
8.1环境温度
除非对特殊试验另外详细规定，试验应在环境温度为（20士15）℃下进行。8.2工频试验电压的频率和波形
交流试验电压的频率应为49Hz～61Hz，波形应基本上是正弦波。电压值为有效值（r，m,s)。
8.3冲击试验电压的波形
按照GB/T3048.13，冲击电压波的波前时间为1μs～5μs，半波峰的标称时间为40μs60μs。冲击电压的其他要求应符合GB/T16927.1。8.4试验电压与额定电压的关系
本标准规定的试验电压用额定电压Uo的倍数表示，为确定试验电压的U.值为64kV。本标准中试验电压的依据是假定电缆和附件用于JB/T8996中定义的A类系统，9电缆的例行试验
9.1概述
下列试验应在每根制造长度电缆上进行，以检查每根电缆是否都符合要求。a）局部放电试验（见9.2）；
b）电压试验（见9.3）
c）非金属护套的电气试验（见9.4)。这些试验的次序由制造方按适合试验安排来确定。9.2局部放电试验
局部放电试验应按GB/T3048.12进行，检测灵敏度应为10pC或更优。试验电压应逐渐升到1.75U.并保持10s，然后慢慢地降到1.5Uo。在1.5U.下，放电量应不大于10pC。9.3电压试验
电压试验应使用工频交流电压在环境温度下进行。试验电压应施加在导体和金属屏蔽/金属套间逐渐地升到规定值，然后保持30min。试验电压应为2.5U。（见表2）。绝缘应不击穿。
9.4非金属护套的电气试验
非金属护套应按GB/T2952.1一1989中8.3.2规定进行例行电气试验。10电缆的抽样试验
10.1一般规定
-iii KAoNhi KAca-
下列试验应在代表交货批的电缆样品上进行，对b）项和g）项试验，样品可以是成盘电缆。
a）导体检查（见10.4）：
b）导体电阻测量（见10.5）；
c）绝缘和非金属护套厚度测量（见10.6)；d）金属套厚度测量（见10.7)；e）直径测量，要求时（见10.8）；f）XLPE绝缘的热延伸试验（见10.9）)；g）电容测量（见10.10)。
10.2试验频度
抽样试验应在相同型号和规格电缆的生产批中抽取的一根试样上进行.但不应超过任何合同中电缆总盘数的10%，向上修约至整数。10.3复试
如果取自任一根电缆上的试样，未通过第10章规定的任何一项试验，则应从同一批电缆中再取两根试样，对未通过的项目进行试验。假如这两根加试电缆都通过了试验，则该批其他电缆应认为符合本标准要求。如任一根加试电缆未通过试验，则该批电缆应认为不符合要求。
10.4导体检查
应采用适当的检验及测量方法来检查导体结构是否符合GB/T3956要求。10.5导体电阻测量
整盘电缆或电缆试样在试验前应放在温度比较稳定的试验室内至少12h。如怀疑导体温度与环境温度不一致时。则电缆应放在试验室内24h后再测量电阻。或者可将导体试样放置在可控温的恒温槽内至少1h后再测量电阻。导体直流电阻应按GB/T3956给出的公式和系数校正到温度为20℃长度为1km时的数值。
适用时，20℃时导体直流电阻应不超过GB/T3956规定的相应的最大值。10.6绝缘和非金属护套厚度测量10.6.1概述
试验方法应按GB/T2951—1—1997第8章规定。从被试电缆一端取下一段电缆试样，必要时，先截除已受损的部分再行取样。10.6.2对绝缘的要求
任一点最小测量厚度应不小于标称厚度的90%：fmin≥0.90th
以及，由下式定义的绝缘的偏心度\应符合：tmax -min
式中：tmax——最大厚度，mm
fmin最小厚度，mm
tn—标称厚度，mm。
注：其中：tmax和tmin为绝缘同一截面上的测量值。0.122
导体和绝缘上的半导电屏蔽层厚度应不包括在绝缘厚度内。10.6.3对电缆非金属护套的要求非金属护套厚度的最小测量值应不小于标称厚度的85%一0.1mm，即：tmin≥t—（0.1+0.15t,）
式中：fmin——最小厚度，mm；t标称厚度，mm。wwW.bzxz.Net
此外，包覆在基本光滑表面上的护套，其平均测量厚度（mm）按附录A修约至一位小数，应不小于标称厚度。
对平均厚度的要求不适用于包覆在不规则表面上的护套，如金属屏蔽线和（或）金属带以及皱纹金属套的表面。
10.7金属套厚度测量
下列试验适用于铅、铅合金或铝金属套电缆。10.7.1铅或铅合金套
铅或铅合金套电缆，其金属套的最小厚度应不小于标称厚度的95%一0.1mm，即：m=（0.1+0.15）
tmaxImin
铅套厚度的测量由制造方决定选用以下方法之一进行。10.7.7.1窄条法
应采用测量面直径为4mm至8mm，精度为士0.01mm的千分尺进行测量。从成品电缆上切取约50mm长的铅套试样。试样应沿纵向剖开，并仔细展平。在清洁试片后，应沿着铅套圆周距边缘不小于10mm处在足够多的点上测量，以确保测量到最小厚度。
10.7.1.2圆环法
应采用千分尺测量，千分尺的两个测量面，一个为平面，另一个为球面，或一个为平面，另一个为长2.4mm、宽0.8mm的矩形平面。球面或矩形平面应适合与环的内侧面接触。千分尺精度应为士0.01mm。从试样上仔细切取铅套圆环进行测量。沿圆环的圆周在足够多的点上测量，以确保测采用说明：1）原文无偏心度名称：2）原文0.15,
量到最小厚度。
10.7.2平铝套或皱纹铝套
-iiiKAoNhiKAca=
应采用具有两个半径约3mm球面测头的千分尺进行测量，精度应为土0.01mm。平铝套的最小厚度应不小于标称厚度的90%—0.1mm，即tmin≥t—（0.1+0.1th）
皱纹铝套的最小厚度应不小于标称厚度的85%一0.1mm，即min≥t—（0.1+0.15th）
从成品电缆上仔细切取约50mm宽的金属套圆环进行测量。沿圆环圆周在足够多的点上测量，以确保测量到最小厚度。10.8直径测量
如买方要求，应测量电缆绝缘芯直径和（或）电缆外径。测量应按GB/T2951.1一1997中8.3规定进行。
10.9XLPE绝缘的热延伸试验
10.9.1步骤
取样和试验步骤应按照GB/T2951.5一1997第9章进行，试验条件由表7给出。试片应取自所用交联工艺中通常交联度最低处的绝缘内层、中层或外层。10.9.2要求
试验结果应符合表7要求。
10.10电容测量
电容应在导体和金属屏蔽和（或）金属套间测量。测量数值应不超过制造方声明标称值8%。11电缆的型式试验
11.1型式认可范围
对本标准中的一种型式电缆的一个试样或两个不同导体截面的试样进行的型式试验已顺利通过时，型式认可对下述电缆也应认为有效：a）导体截面相同的电缆，额定电压有很小差别，但与被试电缆仍属于相同电压等级。注：本文中相同额定电压等级的电缆是指设备最高电压Um。相同的电缆，也就是试验电压水平相同（见8.4）1的
电缆。
b）额定电压等级相同，导体截面相同，结构类似的电缆。注：结构类似的电缆是指采用的绝缘材料的类型和加工工艺相同、以及半导电屏蔽形式相同的电缆。在屏蔽绝缘芯以外采用不同的保护层不必重做电气型式试验（见11.3），除非这些保护层对试验结果很可能有显著影响。在有些情况下，如考虑的电缆保护层和原先已做过全部电气型式试验的电缆不同时，可以重采用说明：1）IEC60840：1999原文举例不适用于我国额定电压情况，本标准予以删去。复11.3所列的一项或多项试验（例如弯曲试验）。c）额定电压等级相同，导体截面介于已通过型式试验的两根电缆导体截面之间的电缆，只要这些中间截面的电缆按设计绝缘厚度所得出的导体屏蔽表面最大电场强度不高于已试电缆中较小截面电缆的电场强度，且绝缘厚度不小于已试电缆中较大截面电缆的绝缘厚度。此外，如制造方和买方达成协议，在高于额定电压110kV电压等级的电缆上通过了型式试验，也可以表示额定电压110kV电压等级电缆的性能满意，只要制造方对这两种电压等级电缆采用了相同的工艺技术，同时额定电压110kV电缆的工作电场强度不高于较高电压等级电缆的工作电场强度。
对电缆组件的型式试验（见11.4）同样可由制造方和买方达成协议，除非采用不同的材料制造电缆，不需要对不同电压等级和（或）不同导体截面的电缆的样品重新进行试验。但是如果在屏蔽绝缘芯以外材料的组合与以前曾做过型式试验的电缆不同时，为检验材料的相容性（见11.4.4），可以要求重复成品电缆段的老化试验。由权威检测机构代表签署的型式试验报告，或由合适的有资格鉴证机构代表签署的由制造方提出的试验报告应被接受作为型式试验认可的证明。11.2一般规定
型式试验应包括11.3规定的成品电缆的电气试验和11.4规定的电缆组件及成品电缆的非电气型式试验。
除11.3.3规定外，电气试验应在一根电缆试样上依次进行。弯曲试验应包括在此试验顺序内，以便检查电缆弯曲后电气性能是否合格。成品电缆及电缆组件的非电气试验汇总于表4中，并指出每种试验所适用的绝缘和护套材料。电缆燃烧试验仅在制造方声明该电缆的设计特点适合该试验时才进行。11.3成品电缆的电气型式试验
11.3.2列出的试验应在不包括电缆附件至少10m长的成品电缆试样上进行。除11.3.3规定外，11.3.2中的所有试验应在同一根电缆试样上依次进行。由11.3.9所述的半导电屏蔽电阻率测量应在单独的试样上进行。11.3.1用于电气型式试验电缆的绝缘厚度检验电气型式试验前，应按GB/T2951.1一1997中8.1规定方法在供试验用的有代表性的一段样品上测量绝缘厚度，以检查绝缘厚度是否过分超过标称值。如绝缘平均厚度超过标称值不到5%，试验电压应取按电缆额定电压确定的正常值。如绝缘平均厚度超过了标称值5%，但未超过15%，应调整试验电压，使得在导体屏蔽处的电场强度等于当绝缘平均厚度等于标称值并且试验电压为由电缆额定电压确定的正常值时的电场强度。
供作电气型式试验的电缆段的绝缘平均厚度应不超过标称值15%。11.3.2试验顺序
正常试验顺序应是：
a）弯曲试验及随后的局部放电试验（见11.3.4和11.3.5）；d）tg8测量（11.3.6)；
c）热循环电压试验及随后的局部放电测量，局部放电测量应在热循环结束后或者在冲击电压试验后进行（见11.3.7）：d）冲击电压试验及随后的工频电压试验（见11.3.8）；e）局部放电试验，若上述c）中没有进行。11.3.3特别条款
上述b）项试验可以在未做过11.3.2中其他试验的另一根试样上进行。11.3.4弯曲试验
电缆试样应在环境温度下围绕试验用圆柱体（例如电缆盘的简体）弯曲至少一整圈，然后展直，再在反方向弯曲一整圈，如此作为一个循环。这样的弯曲循环共应进行三次。试验用圆柱体直径应不大于：
—36（d+D）+5%，平铝套电缆：—25（d+D）+5%，铅，铅合金、皱纹金属套或金属塑料复合护层电缆：—20（d+D）+5%，其他电缆：
d—导体标称直径，mm；
D电缆标称外径，mm。
本试验结束后。电缆应立即进行局部放电试验并应符合11.3.5要求。11.3.5局部放电试验
局部放电试验应按IEC60885—2进行，测试灵敏度为5pC或更优。试验电压应逐渐升到1.75U并保持10s，然后慢慢地降到1.5Uo。在1.5U.下，放电量应不大于5pC。11.3.6tg8测量
试样应采用适当的方法加热，可用测量导体电阻，或采用置于屏蔽表面的热电偶，或采用同样加热方式的另一段相同电缆试样导体上的热电偶来确定导体温度。试样应加热至导体达到95℃至100℃之间的一个稳定温度。tg8应在上述规定温度及在工频电压U。下测量。测量值应不大于表3中规定值。
11.3.7热循环电压试验
应按11.3.4规定的弯曲直径将试样弯成U形。试样应加热至导体达到95℃至100℃之间的一个稳定温度。加热应至少8h。在每个加热期内，导体温度应保持在限定的温度范围内至少2h。随后应自然冷却至少16h。
加热和冷却循环应进行20次。
在整个试验期内，试样上应施加2U.电压。在最后一个循环结束后，试样应在环境温度下按11.3.5进行局部放电试验并应符合要求。局部放电试验也可在冲击电压试验后进行。11.3.8冲击电压试验（及随后的交流电压试验）试验应在试样加热至导体达到95℃至100℃之间的一个稳定温度时进行。应按照GB/T3048.13规定的试验程序施加冲击电压。按表2规定的相应电压值施加10次正极性和10次负极性电压冲击，电缆应不击穿。冲击电压试验后，电缆试样应进行2.5Uo；15min的工频电压试验。试验可由制造方决定在冷却过程中或在环境温度下进行。绝缘应不击穿。
如在11.3.7后没有进行局部放电试验，则试样随后应按11.3.5要求在环境温度下进行局部放电试验。
11.3.9半导电屏蔽电阻率
导体及绝缘上挤包的半导电屏蔽的电阻率应在绝缘芯试样上测量，绝缘芯试样应分别取自制造后的电缆试祥和已按11.4.4规定进行过组件材料相容性试验老化处理后的电缆试样。
11.3.9.1步骤
试验步骤应符合附录B。
测量应在温度（90士2）℃下进行。11.3.9.2要求
老化前和老化后的电阻率应不超过：#10002·m;
一导体屏蔽
—绝缘屏蔽
11.4电缆组件和成品电缆的非电气型式试验1)试验细节在11.4.1至11.4.17中规定。11.4.1电缆结构检查
导体检查，绝缘和外护套厚度以及金属套厚度测量应分别按10.4、10.6及10.7进行，并应符合要求。
11.4.2绝缘老化前后机械性能试验11.4.2.1取样
取样和试片制备应按GB/T2951.11997中9.1进行。采用说明：1）本条与IEC60840：1999相比，11.4.9、11.4.10、11.4.16和11.4.17是增加的项目：IEC60840：1999的11.4.10改为本条的11.4.11。11.4.2.2老化处理
老化处理应按表5和GB/T2951.2一1997中8.1规定的条件进行，11.4.2.3预处理和机械性能试验预处理和机械性能的测量应按GB/T2951.1—1997中9.1进行。11.4.2.4要求
老化前和老化后试片的试验结果应符合表5要求。11.4.3非金属护套老化前后机械性能试验11.4.3.1取样
取样和试片制备应按GB/T2951.1—1997中9.2进行。11.4.3.2老化处理
老化处理应按表6和GB/T2951.2—1997中8.1规定的条件进行。11.4.3.3预处理和机械性能试验预处理和机械性能的测量应按GB/T2951.1一1997中9.2进行。11.4.3.4要求
老化前和老化后试片的试验结果应符合表6要求。11.4.4检验材料相容性的成品电缆段老化试验11.4.4.1概述
应进行成品电缆段的老化试验，以检验电缆运行时是否有由于绝缘、挤包半导电屏蔽层和非金属护套与电缆其他组成部分的接触而产生过度劣化的倾向。本试验适用于所有类型电缆。
11.4.4.2取样
绝缘和非金属护套试验用电缆试样应取自GB/T2951.2一1997中8.1.4所述的成品电缆。
11.4.4.3老化处理
电缆段的老化处理应按GB/T2951.2一1997中8.1.4在空气箱中进行，条件如下：一温度：（100±2）℃；
—持续时间：7×24h。
11.4.4.4机械性能试验
从老化后电缆样品上取下的绝缘和护套试片，应按GB/T2951.2一1997中8.1.4制备并进行机械性能试验。
11.4.4.5要求
老化前后，抗张强度和断裂伸长率中间值（见11.4.2和11.4.3）的变化率不应超过空气箱老化试验后表5对绝缘和表6对护套的规定值。11.4.5STz型PVC护套失重试验
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