TICW 7.1-2012 额定电压500kV及以下直流输电用挤包绝缘电力电缆系统技术规范 第1部分 试验方法和要求.pdf

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1、 国家电线电缆质量监督检验中心技术规范 TICW 7.1 2012 额定电压 500kV及以下直流输电用 挤包绝缘电力电缆系统技术规范 第 1部分 试验方法 和要求 Technical Specification of DC Extruded Cable Systems for Power Transmission at a Rated Voltage up to 500kV Part 1: Test methods and requirements 2012-07-30 发布 2012-07-30 实施 国家电线电缆质量监督检验中心 发布 地址：上海市军工路 1000 号电话： 021-65

2、494605 传真 ： 021-65490171网址： TICW 7.1 2012 I 目 录 前 言 . IV 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 定义 . 2 3.1 试验定义 . 2 3.1.1 开发试验 . 2 3.1.2 型式试验 . 2 3.1.3 预鉴定试验 . 2 3.1.4 例行试验 . 3 3.1.5 抽样试验 . 3 3.1.6 安装后试验 . 3 3.2 通用定义 . 3 3.2.1 电缆系统 . 3 3.2.2 试验对象 . 3 3.2.3 回流电缆 . 3 3.2.4 传输电缆 . 3 3.2.5 试验回路 . 3 3.2.6 试验组 . 3 3.2

3、.7 线路整流换流器（ LCC） . 3 3.2.8 电压源换流器（ VSC） . 4 3.3 试验对象定义 . 4 3.4 试验电压定义 . 4 3.5 电缆设计热参数定义 . 6 3.6 试验热条件定义 . 6 3.6.1 加热方法 . 6 3.6.2 负荷循环（ LC） . 6 3.6.3 高负荷 (HL) . 6 3.6.4 零负荷 (ZL) . 6 3.6.5 冲击电压试验 (S/IMP) . 6 3.6.6 环境温度 . 6 3.7 试验条件定义 . 7 3.7.1 极性反转试验（ PR） . 7 3.7.2 叠加雷电冲击电压试验 . 7 3.7.3 绝缘厚度检查 . 7 4 开发

4、试验 . 7 5 型式试验 . 7 5.1 型式试验认可的范围 . 7 TICW 7.1 2012 II 5.2 试验对象 . 8 5.3 非电气型式试验 . 8 5.3.1 电缆结构检查 . 8 5.3.2 电缆 绝缘机械物理性能 . 8 5.3.3 电缆 护套机械物理性能 . 9 5.3.4 电缆 绝缘 和工厂接头绝缘的 微孔杂质及半导电层与绝缘层界面微孔和突起试验 . 10 5.3.5 燃烧试验 . 11 5.3.6 非金属外护套刮磨试验 . 11 5.3.7 腐蚀扩展试验 . 11 5.3.8 透水试验 . 11 5.3.9 纵包金属箔 /带粘结护套电缆的组件试验 . 13 5.3.1

5、0 埋地接头的外保护层试验 . 13 5.4 电气型式试验 . 13 5.4.1 电气型式试验用电缆绝缘厚度检查 . 13 5.4.2 电气型式试验概要 . 13 5.4.3 电气型式试验前的机械预处理 . 14 5.4.4 负荷循环试验 . 16 5.4.5 叠加冲击电压试验 . 17 5.4.6 检查 . 18 5.4.7 导体直流电阻试验 . 18 5.4.8 半导电层电阻率试验 . 18 5.4.9 电缆绝缘电导率试验 . 18 5.4.10 电缆绝缘空间电荷试验 . 18 5.5 合 格判据，重新试验与试验中断 . 18 5.6 回流电缆的型式试验 . 19 5.6.1 概述 . 1

6、9 5.6.2 机械预处理 . 19 5.6.3 热机械处理 . 19 5.6.4 交流耐压试验 . 19 5.6.5 雷电冲击电压试验 . 19 5.6.6 带有回流途径的电缆设计 . 19 6 预鉴定试验 . 19 6.1 批准范围 . 19 6.2 预鉴定试验概述 . 20 6.3 试验安排 . 20 6.4 长期电压试验 . 20 6.5 叠加冲击电压试验 . 21 6.6 检查 . 21 6.7 合格判据，重新试验与试验中断 . 21 TICW 7.1 2012 III 7 例行试验 . 21 7.1 输电电缆 . 21 7.2 电缆附件 . 22 7.2.1 预制接头和终端 . 2

7、2 7.2.2 海底电缆的工厂接头 . 22 7.2.3 海底电缆的修理接头 . 22 7.3 回流电缆或导体 . 22 8 抽样试验 . 22 8.1 输电电缆的抽样试验 . 22 8.1.1 抽样试验项目 . 22 8.1.2 试验频度 . 23 8.1.3 复试 . 23 8.1.4 导体检查 . 23 8.1.5 导体和金属屏蔽直流电阻测 量 . 23 8.1.6 电容测量 . 23 8.1.7 绝缘和非金属护套厚度测量 . 23 8.1.8 金属套厚度的测量 . 23 8.1.9 外径测量 . 24 8.1.10 XLPE 绝缘的热延伸试验 . 24 8.1.11 透水试验 . 24

8、 8.1.12 纵包金属箔 /带粘结护套电缆的组件试验 . 24 8.2 海底电缆工厂接头的抽样试验 . 24 8.2.1 试验频度 . 24 8.2.2 拉伸试验 . 24 8.2.3 局部放电试验和交流电压试验 . 24 8.2.4 冲击电压试验 . 25 8.2.5 绝缘热延伸试验 . 25 8.2.6 合格判定 . 25 8.3 修理接头和终端 . 25 8.4 现场模塑接头 . 25 9 安装后试验 . 25 9.1 高压试验 . 25 9.2 聚合物护套 试验 . 25 9.3 TDR 测试 . 25 附 录 A . 26 附 录 B . 27 TICW 7.1 2012 IV 前

9、 言 聚乙烯材料 用作高压直流海底电缆 绝缘 的研究始于 20 世纪 50 年代， 60 年代 生产 了 200kV 等级的实验 用 聚乙烯绝缘直流电缆。由于挤包绝缘直流电缆往往通 不过极性反转试验，使 其 商业 应 用 受到阻碍 。 20 世纪 90 年代， 一些国外公司发展了轻型直流输电技术，即采用基于可关断器件的电压源换流器（ VSC） 和 PWM 技术代替基于 线路整流换流 技术 (LCC)的电流源换流器并和聚合物绝缘电缆相结合的直流输电模式，由此，聚合物绝缘的一个主要问题能够避免，即极性 转换 导致的电缆击穿 ， 新型绝缘材料和 换 流站的开发使得在海底 和陆地直流 挤包绝缘 电缆方

10、面的商业兴趣均得以重拾。 自 2000 年以来， 国外已有 多个 直流 80kV， 150kV， 200k 电缆系统已经投入使用， 2008 年开发了直流 320kV 电缆系统 。 在国内，自 2006 年以来开始该项技术的研究，目前鉴于其广泛的应用前景，已有大量的电缆制造商和附件制造商开始直流电缆系统的研究 。 可以预见， 该项 新兴技术将 会 得到越来越多的应用，因此需要建立一个电缆系统评定的通用方法。 本技术规范是针对 500kV 及以下电压等级直流输电电缆系统而编写 ， 编制 主要参照了 CIGRE TB 496额定电压 500kV 及以下直流输电用挤包绝缘电缆系统试验建议 ， IEC

11、 60840 额定电压 30kV 至150kV 挤包绝缘电缆及其附件 试验方法和要求 ， IEC 62067额定电压 150kV 至 500kV 挤包绝缘电缆及其附件 试验方法和要求， CIGRE TB 189额定电压 800kV 及以下电力传输系统直流电缆试验 ,CIGRE TB 171海底电缆机械试验推荐规范， CIGRE TB 490额定电压 30kV 到 500kV 大长度挤包绝缘交流海底电缆 系统的推荐 试验 等标准 ，并结合 直流电缆 的使用环境和条件进行编制。 TICW 7 2012 额定电压 500kV 及以下直流输电用挤包绝缘电力电缆系统技术规范 分为四个部分： 第 1 部分

12、：试验方法和要求 第 2 部分：直流陆地电缆 第 3 部分：直流海底电缆 第 4 部分： 直流电缆 附件 本部分为第 1 部分。 本技术规范编写参照 GB/T 1.1 2000和 GB/T 1.2 2002。 本技术规范由国家电线电缆质量监督检验中心提出。 本技术规范由国家电线电缆质量监督检验中心归口并负责解释。 本技术规范负责起草单位：国家电线电缆质量监督检验中心。 本技术规范负责起草 人 ： 朱永华、吴长顺、 杨娟娟、 贺伟、范 玉军、李骥、杨立志、贾欣 本技术规范 主要 参加起草单位 及 起草人： 青岛汉缆股份有限公司 陈沛云 安徽华菱电缆集团有限公司 李万松 宁波东方电缆 股份 有限公

13、司 叶信红 四川明星电缆股份有限公司 吴清振 宁波球冠电缆股份有限公司 温尚海 安徽华宇电缆集团有限公司 邓九旺 江苏亨通 高压 电缆有限公司 潘文林 冀东普天线缆有限公司 李 斌 上海华普电缆有限公司 周 雁 上海三原电缆附件有限公司 徐 操 中天科技海缆有限公司 胡 明 广东吉熙安电缆附件有限公司 龙莉英 远东电缆有限公司 汪传斌 博禄 /北 欧化工公司 孙默君 无锡江南电缆有限公司 吴丽芳 上海凯波特种电缆料厂有限公司 项 健 特变电工山东鲁能泰山电缆有限公司 胥玉珉 浙江万马高分子材料有限公司 陈文卿 TICW 7.1 2012 V 重庆泰山电缆有限公司 张翼翔 上海交通大学 尹 毅

14、浙江晨光电缆股份有限公司 岳振国 上海市电力公司 张 宇 惠州金龙羽超高压电缆有限公司 陆技才 南方电网科学研究院有限责任公司 赵林杰 山东华凌电缆有限公司 潘茂龙 浙江 省 电力 公司电力科学 研究院 刘 黎 本部分为首次发布。 TICW 7.1 2012 1 额定电压 500kV及以下直流输电用挤包绝缘电 力电缆系统试验规范 第 1部分 试验方法和 要求 1 范围 本技术规范规定了 额定电压 500kV 及以下直流输电用挤包绝缘 电力 电缆系统（ 包括 直流陆地电缆 、直流 海底电缆及其附件 ）的一系列试验方法和技术要求。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本技术规范的引用而成为本技

15、术规范的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本技术规范，然而，鼓励根据本技术规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本技术规范。 GB/T 2951.11 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/T 2951.12 2008 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 2951.13 2008 电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法 第 13 部分：通用试验方法 密度测定

16、方法 吸水试验 收缩试验 GB/T 2951.14 2008 电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法 第 14 部分：通用试验方法 低温试验 GB/T 2951.21 2008 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 耐臭氧试验 热延伸试验 浸 矿物油试验 GB/T 2951.31 2008 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 2951.32 2008 电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法 第 32 部分：聚氯乙烯混合料专用试验方法 失重试验 热稳定性试验 GB/T 2951

17、.41 2008 电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法 第 41 部 分：聚乙烯和聚丙烯混合料专用试验方法 耐环境应力开裂试验 熔体指数 测量方法 直接燃烧法测量聚乙烯中碳黑和（或）矿物质填料含量 热重分析法（ TGA）测量碳黑含量 显微镜评估聚乙烯中碳黑分散度 GB/T 2952.1 2008 电缆外护层 第 1 部分：总则 GB/T 3048.4 2007 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 2007 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 2007 电线电缆电性能试验方法 第 13 部分 ：冲击电压

18、试验 GB/T 3048.14 2007 电线电缆电性能试验方法 第 14 部分：直流电压试验 GB/T 3956 2008 电缆的导体 GB/T 4909.3 2009 裸电线试验方法 第 3 部分：拉力试验 GB/T 6995.3 2008 电线电缆识别标志方法 第 3 部分 电线电缆识别标志 GB/T 12706.3 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 3 部分 额定电压 35kV（ Um=40.5kV）电缆 TICW 7.1 2012 2 GB/T 11017.1 2002 额定电压 110kV 交联聚乙烯绝缘

19、电力电缆及其附件 第 1 部分：试验方法和要求 GB/T 18380.12 2008 电缆和光缆在火焰条件下的燃烧试验 第 12 部分 单根绝缘电线电缆火焰垂直蔓延试验 1kW 预混合型火焰试验 JB/T 10696.5 2007 电线电缆机械和理化性能试验方法 第 5 部分 腐蚀扩展试验 JB/T 10696.6 2007 电线电缆机械和理化性能试验方法 第 6 部分 挤出外套刮磨试验 TICW 7.2 额定电压 500kV 及以下直流输电用挤包绝缘电力电缆系统试验规范 第 2 部分 直流陆地电缆 TICW 7.3 额定电压 500kV 及以下直流输电用挤包绝缘电力电缆系统试验规范 第 3

20、部分 直流 海底电缆 TICW 7.4 额定电压 500kV 及以下直流输电用挤包绝缘电力电缆系统试验规范 第 4 部分 直流 电缆 附件 IEC 60840 额定电压 30kV（ Um=36kV）到 150kV（ Um=170kV）挤包绝缘电力电缆及附件 试验方法和要求 IEC 62067 额定电压 150kV（ Um=170kV）到 500kV（ Um=550kV）挤包绝缘电力电缆及附件 试验方法和要求 3 定义 本技术规范 定义与 IEC 60840 和 IEC 62067 基本一致。 3.1 试验 定义 3.1.1 开发 试验 电缆系统开发时进行的试验。 3.1.2 型式试验 按一般商

21、业原则对本技术规范所包含的一种 型号 电缆 系统 在供货前进行的试验，以证明 其 具有能满足预期使用条件的良好性能。 注：除非电缆或附件的材料、制造工艺、电应力设计水平的改变可能改变其特性，型式试验做过以后不需要重复。 3.1.3 预鉴定试验 按一般商业原则对本技术规范所包含的一种 型号 电缆 系统 在供货前进行的试验，以证明 其具有满意的长期性能。 注： 1）除非该电缆系统相关的材料、制造工艺、电应力设计水 平有实质性的改变 ， 预鉴定试验仅需进行一次； 2）实质性改变定义为可能对电缆系统产生不利影响的改变。如果 供应商申明这些 改变 并未 构成实质性 改变 ， 则 应提供包括试验验证的详细

22、情况。 TICW 7.1 2012 3 3.1.4 例行试验 由制造方在成品电缆的所有制造长度 或附件上 进行的试验，以检验 其 是否符合规定 的 要求。 3.1.5 抽样 试验 由制造方按规定的频度在成品电缆试样上 或 部件上进行的试验，以检验 产品 是否 符合规范 的要求 。 3.1.6 安装后 试验 安装后进行的试验以确定电缆系统的完整性。 3.2 通用 定义 3.2.1 电缆系统 电缆系统 由电缆和安装的附件 组成 ， 电缆附件为典型的接头 和 终端 。与电缆系统相 关的附件（如测量装置或固定装置）， 当它们对电缆系统的运行有影响时，应包含在 电缆系统 中。 3.2.2 试验对象 经

23、受试验的一定长度的 电缆 或附件。 3.2.3 回流电缆 指 单极高压直流输电系统中 回流 用低压 /中压直流电缆 ，能用于换流站之间的全线连接，也可用于换流站和电极站的局部连接。 3.2.4 传输电缆 指单极 或双极 高压直流输电系统中 的 高压 电缆。 3.2.5 试验回路 各 试验对象 同时试验的 串联 回路 。 3.2.6 试验组 明显独立的试验回路的 组合， 多个 试验回路可使用相同试验装置同时试验。 3.2.7 线路整流 换流器（ LCC） 用于 高压直流输电系统 ，在功率流反向传输时，线路整流换流器（ LCC）具有 改变 电缆系统 的 电压TICW 7.1 2012 4 极性的功

24、能 。 3.2.8 电压源换流器 （ VSC） 用于高压直流输电系统，在功率流反向传输时，电压源换流器（ VSC）不改变电缆系统的电压极性 。 3.3 试验对象 定义 试验 回路中典型的试验对象如图 1 所示 ， 以下为试验对象的定义 。 挤出长度 ： 连续挤出绝缘线芯（包括绝缘和半导电层）长度，不包括 挤出 开始 段 和结尾 段 切除的报废部分。 制造长度 ： 指 包括半导电层外所有 组件 的 完整电缆的 挤出长度 （或切取报废部分 后的电缆 长度）。 交货 长度 ： 可以是一个或多个制造长度用工厂接头连接后的交货长度。交货长度对于 海底电缆 通常是指航运 长度，对于陆缆是指电缆盘上的完整电缆长度。 工厂接头 ： 在可控工厂条件下 的 挤出长度 /制造长度之间的接头。 修理 接头 ： 两根完整电缆之间的接头。 现场 接头 ： 指 现场 安装在 现行 电缆系统的两根完整电缆之间的接头。 转换 接头 ： 本技术规范是指