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 试验方法及要求

'国家电线电缆质量监督检验中心技术规范TICW7.1—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TechnicalSpecificationofDCExtrudedCableSystemsforPowerTransmissionataRatedVoltageupto500kVPart1:Testmethodsandrequirements2012-07-30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：021-65494605传真：021-65490171网址：www.ticw.com.cn TICW7.1—2012目录前言.............................................................................IV1范围................................................................................12规范性引用文件......................................................................13定义................................................................................23.1试验定义.........................................................................23.1.1开发试验......................................................................23.1.2型式试验......................................................................23.1.3预鉴定试验....................................................................23.1.4例行试验......................................................................33.1.5抽样试验......................................................................33.1.6安装后试验....................................................................33.2通用定义.........................................................................33.2.1电缆系统......................................................................33.2.2试验对象......................................................................33.2.3回流电缆......................................................................33.2.4传输电缆......................................................................33.2.5试验回路......................................................................33.2.6试验组........................................................................33.2.7线路整流换流器（LCC）........................................................33.2.8电压源换流器（VSC）..........................................................43.3试验对象定义.....................................................................43.4试验电压定义.....................................................................43.5电缆设计热参数定义...............................................................63.6试验热条件定义...................................................................63.6.1加热方法......................................................................63.6.2负荷循环（LC）................................................................63.6.3高负荷(HL)....................................................................63.6.4零负荷(ZL)....................................................................63.6.5冲击电压试验(S/IMP)............................................................63.6.6环境温度......................................................................63.7试验条件定义.....................................................................73.7.1极性反转试验（PR）............................................................73.7.2叠加雷电冲击电压试验..........................................................73.7.3绝缘厚度检查..................................................................74开发试验............................................................................75型式试验............................................................................75.1型式试验认可的范围...............................................................7I TICW7.1—20125.2试验对象.........................................................................85.3非电气型式试验...................................................................85.3.1电缆结构检查..................................................................85.3.2电缆绝缘机械物理性能..........................................................85.3.3电缆护套机械物理性能..........................................................95.3.4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.........105.3.5燃烧试验.....................................................................115.3.6非金属外护套刮磨试验.........................................................115.3.7腐蚀扩展试验.................................................................115.3.8透水试验.....................................................................115.3.9纵包金属箔/带粘结护套电缆的组件试验...........................................135.3.10埋地接头的外保护层试验......................................................135.4电气型式试验....................................................................135.4.1电气型式试验用电缆绝缘厚度检查...............................................135.4.2电气型式试验概要.............................................................135.4.3电气型式试验前的机械预处理...................................................145.4.4负荷循环试验.................................................................165.4.5叠加冲击电压试验.............................................................175.4.6检查.........................................................................185.4.7导体直流电阻试验.............................................................185.4.8半导电层电阻率试验...........................................................185.4.9电缆绝缘电导率试验...........................................................185.4.10电缆绝缘空间电荷试验........................................................185.5合格判据，重新试验与试验中断....................................................185.6回流电缆的型式试验..............................................................195.6.1概述.........................................................................195.6.2机械预处理...................................................................195.6.3热机械处理...................................................................195.6.4交流耐压试验.................................................................195.6.5雷电冲击电压试验.............................................................195.6.6带有回流途径的电缆设计.......................................................196预鉴定试验.........................................................................196.1批准范围........................................................................196.2预鉴定试验概述..................................................................206.3试验安排........................................................................206.4长期电压试验....................................................................206.5叠加冲击电压试验................................................................216.6检查............................................................................216.7合格判据，重新试验与试验中断....................................................21II TICW7.1—20127例行试验...........................................................................217.1输电电缆........................................................................217.2电缆附件........................................................................227.2.1预制接头和终端...............................................................227.2.2海底电缆的工厂接头...........................................................227.2.3海底电缆的修理接头...........................................................227.3回流电缆或导体..................................................................228抽样试验...........................................................................228.1输电电缆的抽样试验..............................................................228.1.1抽样试验项目.................................................................228.1.2试验频度.....................................................................238.1.3复试.........................................................................238.1.4导体检查.....................................................................238.1.5导体和金属屏蔽直流电阻测量...................................................238.1.6电容测量.....................................................................238.1.7绝缘和非金属护套厚度测量.....................................................238.1.8金属套厚度的测量.............................................................238.1.9外径测量.....................................................................248.1.10XLPE绝缘的热延伸试验.......................................................248.1.11透水试验....................................................................248.1.12纵包金属箔/带粘结护套电缆的组件试验..........................................248.2海底电缆工厂接头的抽样试验......................................................248.2.1试验频度.....................................................................248.2.2拉伸试验.....................................................................248.2.3局部放电试验和交流电压试验...................................................248.2.4冲击电压试验.................................................................258.2.5绝缘热延伸试验...............................................................258.2.6合格判定.....................................................................258.3修理接头和终端..................................................................258.4现场模塑接头....................................................................259安装后试验.........................................................................259.1高压试验........................................................................259.2聚合物护套试验..................................................................259.3TDR测试........................................................................25附录A............................................................................26附录B............................................................................27III TICW7.1—2012前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CIGRETB496《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》，IEC60840《额定电压30kV至150kV挤包绝缘电缆及其附件试验方法和要求》，IEC62067《额定电压150kV至500kV挤包绝缘电缆及其附件试验方法和要求》，CIGRETB189《额定电压800kV及以下电力传输系统直流电缆试验》,CIGRETB171《海底电缆机械试验推荐规范》，CIGRETB490《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。TICW7—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：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/T1.1—2000和GB/T1.2—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IV TICW7.1—2012重庆泰山电缆有限公司张翼翔上海交通大学尹毅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。V TICW7.1—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/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/T2951.12—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/T2951.13—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——密度测定方法——吸水试验——收缩试验GB/T2951.14—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/T2951.21—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/T2951.31—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/T2951.32—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/T2951.41—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/T2952.1—2008电缆外护层第1部分：总则GB/T3048.4—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/T3048.12—2007电线电缆电性能试验方法第12部分：局部放电试验GB/T3048.13—2007电线电缆电性能试验方法第13部分：冲击电压试验GB/T3048.14—2007电线电缆电性能试验方法第14部分：直流电压试验GB/T3956—2008电缆的导体GB/T4909.3—2009裸电线试验方法第3部分：拉力试验GB/T6995.3—2008电线电缆识别标志方法第3部分电线电缆识别标志GB/T12706.3—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1 TICW7.1—2012GB/T11017.1—2002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GB/T18380.12—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/T10696.5—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/T10696.6—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TICW7.2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TICW7.3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部分直流海底电缆TICW7.4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IEC60840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IEC62067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IEC60840和IEC62067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情况。2 TICW7.1—20123.1.4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3 TICW7.1—2012极性的功能。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：本技术规范是指相同挤出绝缘类型电缆之间的接头，如不同导体截面之间的接头。图1：试验回路内试验对象布置3.4试验电压定义本技术规范涉及的试验电压定义见表1。表1试验电压定义U0指电缆系统设计的导体与屏蔽之间的额定直流电压UT指型式试验和例行试验中的直流试验电压，本技术规范推荐UT=1.85U0UTP1指预鉴定试验（负荷循环电压试验）、型式试验（极性反转试验）和安装后试验中的直流试验电压，本技术规范推荐UTP1=1.45U0UTP2指预鉴定试验中极性反转试验的直流试验电压，本技术规范推荐UTP2=1.25U0Up1当雷电冲击电压与实际直流电压反极性时，电缆系统能够承受的雷电冲击电压最大绝对峰值的1.15倍（见图2）4 TICW7.1—2012UP2,S当操作冲击电压与实际直流电压同极性时，电缆系统能够承受的操作冲击电压最大绝对峰值的1.15倍（见图2）UP2,O当操作冲击电压与实际直流电压反极性时，电缆系统能够承受的操作冲击电压最大绝对峰值的1.15倍（见图2）URC,AC指回流电缆能够承受的瞬态阻尼交流过电压的最大值。这个电压通常是由于换相失败引起，电压值取决于高压直流电网的供应商的计算值。过电压的性质取决于高压直流电网的配置，需根据不同的情况进行计算URC,DC回流电缆正常运行时的最大直流电压注：直流试验电压的纹波系数不应超过3%VSC,同极性操作正冲击LCC或VSC,反极性操作负冲击VSC,同极性操作负冲击LCC或VSC,反极性操作正冲击LCC或VSC，雷电正冲击LCC或VSC,雷电负冲击图2：操作冲击和雷电冲击试验电压示意图注：由于直流系统设计的限制，UP2,S不一定等于UP2,O，即：同极性冲击受避雷器保护，而反极性冲击受换流器的保5 TICW7.1—2012护。3.5电缆设计热参数定义Tc,max：电缆设计的导体最高运行温度，该值由制造商申明。△Tmax：电缆设计运行的绝缘（不包括半导体层）内最大温差。该值由制造商计算和申明，制造商应提供设计值和试验测量值的相关证据。3.6试验热条件定义3.6.1加热方法本技术规范加热方法应采用导体加热，可通直流或交流电流加热，辅助外部绝热或冷却手段，并应在试验中验证实际的绝缘内温差△T和导体温度Tc。3.6.2负荷循环（LC）负荷循环包括加热阶段和冷却阶段。24h负荷循环（预鉴定和型式试验）：包括至少8h加热和至少16h自然冷却。在加热阶段的至少最后2h，导体温度应不低于Tc,max且绝缘内温差应不低于△Tmax。48h负荷循环（仅对型式试验）：包括至少24h加热和至少24h自然冷却。在加热的至少最后18h，导体温度应不低于Tc,max且绝缘内温差应不低于△Tmax。48h负荷循环仅作为型式试验的一部分，用来确保电应力反转在负荷循环内很好地进行。3.6.3高负荷(HL)高负荷包括一个连续加热阶段。加热阶段的前8h内，导体温度应达到不低于Tc,max且绝缘内温差应不低于△Tmax，并一直维持到高负荷试验结束。注：如由于实际原因不能在加热阶段的8h内达到规定的温度，应增加初始加热时间，增加的加热时间不计入高负荷的周期。3.6.4零负荷(ZL)不加热。3.6.5冲击电压试验(S/IMP)在施加冲击电压前（叠加冲击，操作和雷电），导体温度应达到不低于Tc,max且绝缘内温差不低于△Tmax至少10h，并持续至试验结束。3.6.6环境温度除非在试验中另有规定，试验应在环境温度（20±15）℃下进行。6 TICW7.1—20123.7试验条件定义3.7.1极性反转试验（PR）在本技术规范中3.4和3.6条款分别定义了试验电压和试验热条件。极性反转试验首先从正极性电压开始，电压极性每24h负荷循环反转3次（平均分配），其中一次反转应与24h负荷循环中负载电流的停止时间一致。推荐极性反转的时间不超过2min。注：如不能在2min内实现极性反转，极性反转的时间由供需双方商定。3.7.2叠加冲击电压试验在首个冲击电压试验前，试验对象应加热到3.6.5中规定的温度条件至少10h，且已承受Uo（相应极性）至少10h后，保持直流电压，在试验对象上叠加冲击电压，连续10次；随后试验对象施加相反极性的直流电压至少10h后，保持直流电压，在试验对象上叠加冲击电压，连续10次，每次冲击的间隔不小于2min，冲击电压波形要求按照GB/T3048.13的规定。3.7.3绝缘厚度检查进行电气试验前，应根据GB/T2951.11规定的方法对该段电缆进行绝缘厚度检查，以确认进行电气试验的电缆段绝缘平均厚度不超过电缆制造方申明值的5%。如果绝缘平均厚度不超过制造方申明值的5%，试验电压按电缆额定电压确定的值进行。如果绝缘平均厚度超过申明值的5%但不超过15%，应调整试验电压，以维持相同的平均电场，如，绝缘平均厚度增加10%，试验电压应增加10%。用作电气试验的电缆段的绝缘平均厚度应不超过申明值的15%。4开发试验在预鉴定试验前制造商应完成所有分析和开发试验，分析和开发工作的确切性质和程度由制造方自行确定，开发试验应包括但不限于以下方面：1）所用材料和工艺的评估，通常包括电阻率评估、击穿水平和空间电荷测量；2）典型安装和负荷条件下电缆系统绝缘内电应力的分布；3）长期稳定性评定，包括工厂实验以评估各种参数的老化影响，如：电应力，温度，环境条件等；4）在电缆尺寸，材料成分和工艺条件（挤出，挤出后处理）方面预期变化对电应力分布的敏感性。5型式试验5.1型式试验认可的范围如果满足以下条件，型式试验对本技术规范范围内的其它电缆系统也认可有效。1）电缆系统的实际设计、材料、制造工艺和运行条件基本相同；2）运行电压Uo，UP1，UP2,S与Up2,O（如果是回流电缆，URC,AC和URC,DC）不高于已试电缆系统；3）预处理期间施加的机械应力不高于已试电缆系统；4）运行Tc,max不高于已试电缆系统；5）绝缘层最大温差ΔTmax不大于已试电缆系统；6）实际导体截面积不大于已试电缆系统；7 TICW7.1—20127）绝缘平均场强计算值（额定电压除以绝缘平均厚度）不大于已试电缆系统；8）用标称尺寸计算得到的电缆导体和绝缘屏蔽处的拉普拉斯电场不大于已试电缆系统；9）根据本技术规范进行LCC型式试验的电缆系统，对VSC同样适用，只要按本规范第5.4.5.3的规定进行了±UP2，S操作冲击电压，反之则不适用。不需要对所有导体截面和所有电压等级的电缆进行非电气型式试验（见5.3），除非采用了不同的材料和制造工艺。然而，当绝缘屏蔽外的材料与已试电缆系统不同时，应进行附加段老化试验以验证材料的相容性。5.2试验对象电缆系统的所有组件（电缆及附件）均应进行型式试验，各组件可在不同的试验回路中试验。然而，这些试验回路应包含电缆系统的所有的相关组件。一个附件应包括每侧0.5m的电缆（见图1），从没有因安装附件而发生拆卸或拆装的电缆位置处开始测量，试验回路中各附件之间的连续电缆最短长度为5m，试验回路中应包括连续电缆的最短长度为10m。在电缆试验对象中应包括引起电缆非连续连接的特征（例如金属层之间的金属连接）。陆地电缆或海底电缆试样在试验前应进行机械预处理。电气和非电气型式试验的试验对象除非是非电气试验要求，否则不必是同一样段。5.3非电气型式试验电缆和工厂接头应经受第5.3.1至5.3.11条规定的试验。5.3.1电缆结构检查电缆的导体检查、绝缘和非金属护套厚度、金属套厚度和外径测量应分别按8.1.4、8.1.7、8.1.8和8.1.9条的规定进行，并符合TICW7.2和TICW7.3的规定。5.3.2电缆绝缘机械物理性能电缆绝缘机械物理性能应符合表2的要求。表2绝缘机械物理性能试验要求序号试验项目单位试验要求试验方法1老化前性能GB/T2951.112抗张强度，最小N/mm12.5断裂伸长率，最小﹪2002空气烘箱老化后的性能GB/T2951.12老化条件——试验温度℃135±2——处理时间h168老化前后抗张强度变化率，最大﹪±25老化后断裂伸长率变化率，最大﹪±253相容性老化后的性能GB/T2951.12老化条件——试验温度℃100±28 TICW7.1—2012序号试验项目单位试验要求试验方法——处理时间h168老化前后抗张强度变化率，最大﹪±25老化后断裂伸长率变化率，最大﹪±254热延伸试验GB/T2951.21试验条件——试验温度℃200±2——处理时间min152——机械应力N/mm0.2载荷下的伸长率，最大﹪175冷却后的伸长率，最大﹪155吸水试验GB/T2951.13试验条件——试验温度℃85±2——试验时间h3362重量增量，最大mg/cm16绝缘热收缩试验GB/T2951.13试验条件——试验温度℃130±2——试验时间h6收缩率，最大%4.55.3.3电缆护套机械物理性能电缆护套机械物理性能应符合表3的要求。表3护套机械物理性能试验要求试验要求序号试验项目单位试验方法ST2ST71老化前性能GB/T2951.112抗张强度，最小N/mm12.512.5断裂伸长率，最小﹪1503002空气烘箱老化后的性能GB/T2951.12老化条件——试验温度℃100110——处理时间h1682402抗张强度，最小N/mm12.5—断裂伸长率，最小﹪150300老化前后抗张强度变化率，最大﹪±25—老化后断裂伸长率变化率，最大﹪±25—3相容性老化后的性能GB/T2951.12老化条件——试验温度℃100100——处理时间h1681689 TICW7.1—2012序号试验项目单位试验要求试验方法2抗张强度，最小N/mm12.5—断裂伸长率，最小﹪150300老化前后抗张强度变化率，最大﹪±25—老化后断裂伸长率变化率，最大﹪±25—4失重试验GB/T2951.32试验条件——试验温度℃100———处理时间h168—2允许失重量，最大mg/cm1.5—5低温试验GB/T2951.145.1低温拉伸试验试验温度℃-15—断裂伸长率，最小﹪20—5.2低温冲击试验试验温度℃-15—试验结果无裂纹—6热冲击试验GB/T2951.31试验条件——试验温度℃150———持续时间h1—试验结果无裂纹—7高温压力试验GB/T2951.31试验条件——试验温度℃90110——压痕中间值/平均厚度，最大﹪50508护套热收缩试验GB/T2951.13试验条件——试验温度℃—80——加热持续时间h—5——加热周期次—5收缩率，最大%—39碳黑含量%—2.5±0.5GB/T2951.415.3.4电缆绝缘和工厂接头绝缘微孔杂质及半导电层与绝缘层界面微孔和突起试验电缆和工厂接头应按照GB/T11017.1—2002附录E的要求进行绝缘微孔、杂质及半导电层与绝缘层界面微孔和突起试验，试验结果应符合以下要求：3a)绝缘中应无大于0.05mm的微孔；大于0.025mm，小于等于0.05mm的微孔在每10cm体积中应不超过18个；b)绝缘中应无大于0.125mm的不透明杂质；大于0.05mm，小于等于0.125mm的不透明杂质在每310cm体积中应不超过6个；c)绝缘中应无大于0.25mm的半透明棕色物质；10 TICW7.1—2012d)半导电屏蔽层与绝缘层界面应无大于0.05mm的微孔；e)导体半导电屏蔽层与绝缘层界面应无大于0.125mm进入绝缘层的突起和大于0.125mm进入半导电屏蔽层的突起；f)绝缘半导电屏蔽层与绝缘层界面应不大于0.125mm进入绝缘层的突起和大于0.125mm进入半导电屏蔽层的突起。5.3.5燃烧试验陆地电缆如采用ST2护套，且制造方声明电缆的设计符合燃烧试验要求，则应在成品电缆试样上按照GB/T18380.12的规定进行燃烧试验并符合要求。5.3.6非金属外护套刮磨试验经5.4.3.1弯曲试验后的陆地电缆试样，非金属外护套应按JB/T10696.6和GB/T2952.1规定进行刮磨试验并符合相应的要求。5.3.7腐蚀扩展试验（只适用于铝套）经5.4.3.1弯曲试验后的陆地电缆试样，铝套应按JB/T10696.5和GB/T2952.1规定进行腐蚀扩展试验并符合要求。5.3.8透水试验5.3.8.1陆地电缆的透水试验当陆地电缆具有阻水结构时，应进行透水试验，该试验适用于下列电缆结构。a）具有阻止沿绝缘屏蔽外表面和不透水阻挡层之间的空隙纵向透水的阻隔；b）具有阻止沿导体纵向透水的阻隔。试验装置、取样、试验方法和要求应符合GB/T11017.1附录C的规定。5.3.8.2海底电缆的透水试验当海底电缆具有阻水结构时，应进行透水试验，海底电缆应分别进行导体透水和金属套透水试验。导体透水试验是模拟海底电缆在最深水域发生故障，导体浸水后沿电缆长度方向（轴向）渗透的情况，试样要尽可能以接近实际安装条件进行预处理。因此，试样在透水试验前应经受拉伸弯曲试验和热循环试验，透水试验过程中仅需考虑水压，无需加热循环。制造方应申明该海底电缆经10天透水试验后允许的电缆导体最大透水距离（d1）。金属套透水试验是模拟海底电缆在近岸区域发生损坏后，水沿金属套向长度方向渗透的情况。海底电缆试样要尽可能以接近实际安装条件进行预处理。制造方应申明该海底电缆金属套允许的电缆金属套下最大透水距离（d2）5.3.8.2.1导体透水试验a)试样准备和预处理11 TICW7.1—2012试样应在经受5.4.3.2机械试验的电缆上截取，试样长度至少为1.33倍的d1，试验可以在成品电缆或绝缘线芯上进行。试样应进行至少3次24h负荷循环以确保电缆经适度的热膨胀。该负荷循环中导体温度应达到电缆导体最高工作温度+（5～10）℃，并在加热的最后至少2h保持恒定。预处理后，在试样的一端切除大约50mm的圆环，直至电缆的导体，试样的另一端密封，放置于压力容器内部，导体透水试验的典型装置见图3。图3导体透水试验的典型装置b)试验将试样浸入最大敷设水深的压力容器中，以模拟电缆在最深区域的电缆故障，水压应尽可能快地上升至规定的压力，试验连续10天，水温控制在（5～35）℃之间。试验结束后，取出试样，在距离圆环d1位置切断电缆，可将该电缆末端浸到100℃以上的硅油中观察是否有沸腾水产生的连续爆裂声或者用吸墨纸检查电缆末端是否有水的存在。5.3.8.2.2金属套透水试验a)试样准备和预处理试样长度至少为d2+1m，试验可以在成品电缆上进行。试样无需经受5.4.3.2机械试验，因在热循环过程的热膨胀严于电缆的拉伸弯曲。试样应进行至少3次24h负荷循环以确保电缆经适度的热膨胀。该负荷循环中导体温度应达到电缆导体最高工作温度+（5～10）℃，并在加热的最后至少2h保持恒定。预处理后，在试样的中部或试样末端1m位置切除大约50mm的圆环，直至电缆的绝缘屏蔽，将试样放置于压力容器中，金属套透水试验的典型装置见图4。图4金属套透水试验的典型装置12 TICW7.1—2012b)试验试样浸入对应敷设水深压力的水中，该压力不同于金属套承受的压力。对于铅套或者相关设计，最大的水深为30m是合适的。试样应经受10次24h负荷循环并在水温为（5～35）℃施加压力，该负荷循环中导体温度应达到电缆导体最高工作温度+（5～10）℃，并在加热的最后至少2h保持恒定。试验结束后，取出试样，在距离圆环d2位置处检查绝缘屏蔽表面是否有水的存在。5.3.8.3接头的径向透水试验a)试样准备和预处理接头试样应是经受过5.4.3条规定的机械试验，并进行至少10次24h负荷循环，该负荷循环中导体温度应达到电缆导体最高工作温度+（5～10）℃，并在加热的最后至少2h保持恒定。试验应在接头的承受压力部件进行，试样两端应密封并放置在压力容器中。b)试验试样浸入对应敷设水深压力的水中，持续48h，水温为（5～35）℃。试验结束后，从水中取出试样，接头的阻水带下应无水的渗入，且金属护套无可见的变形。5.3.9纵包金属箔/带粘结护套电缆的组件试验对具有纵包金属箔/带粘结护套的电缆，应在成品电缆段取下1m长的试样进行以下试验：a)目力检查b)金属箔/带的粘附强度c)金属箔/带搭接部分的剥离强度试验装置、步骤和要求应符合IEC60840附录F的规定。5.3.10埋地接头的外保护层试验陆地电缆接头外保护层的试验步骤和要求符合IEC60840附录G和IEC62067附录G的规定。5.4电气型式试验除5.4.7、5.4.8、5.4.9和5.4.10外，所有试验应在同一试验对象上进行。5.4.1电气型式试验用电缆绝缘厚度检查按3.7.3的规定检查电气型式试验用电缆的绝缘厚度并确定试验电压值。用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的15%。5.4.2电气型式试验概要电缆系统电气型式试验程序示意图见图5。13 TICW7.1—2012海底电缆的机械试验（5.4.3.2）陆地电缆的机械试验（5.4.3.1）LCC负荷循环（5.4.4.2）VSC负荷循环（5.4.4.3）LCC叠加操作冲击电压（5.4.5.2）VSC叠加操作冲击电压（5.4.5.3）叠加雷电冲击电压（5.4.5.4）直流耐压（5.4.5.5）图5电缆系统电气型式试验程序示意图5.4.3电气型式试验前的机械预处理机械预处理的目的是使试验对象承受电缆系统在处置、安装和修理中可能经受的最大机械应力。陆地电缆应不包含现场接头，海底电缆的机械预处理应包含工厂接头和修理接头。5.4.3.1陆地电缆机械预处理试验陆地用直流电缆的机械预处理为弯曲试验，试验在室温下进行，电缆试样应围绕一个试验圆柱体（如电缆盘的筒体）弯曲至少一整圈，然后展直，再用同样方法做反方向弯曲。如此作为一个循环，共进行三次。试验圆柱体的直径应不大于：—25（d+D）+5%，金属套或纵包金属箔（搭盖或焊接）粘结护套电缆；—20（d+D）+5%，其它电缆。其中：d—导体标称直径，mm；D—电缆标称外径，mm。5.4.3.2海底电缆的机械预处理试验5.4.3.2.1卷绕试验此项试验仅适用于海底电缆在制造或敷设时要卷绕的情况，不适用于海底电缆仅仅绕在电缆盘上或盘绕在转盘内的情况。海底电缆在卷绕操作时会经受扭转，因此在卷绕试验后检验海底电缆结构是否受损非常重要。卷绕试验应在至少可形成8整圈的适当长度的海底电缆上进行试验。海底电缆试验段的中间应至少14 TICW7.1—2012安装2个工厂接头，2个工厂接头的末端之间最小距离应为2整圈海底电缆的长度。绕圈的形状应与海底电缆制造或运输时相同，制造商应规定绕圈的最小半径和绕圈方向，并应在最小的圆形绕圈半径上进行试验。在开始卷绕前，应在海底电缆上标上平行于海底电缆轴的标志线以检验卷绕操作过程中海底电缆是否均匀扭转。放线架高度距离绕圈的最上层海底电缆应不超过预计的海底电缆卷绕操作要求高度，例如在制造、收绕和敷设过程中放线架的高度。夹住海底电缆两端以防止电缆旋转，应以制造方规定的最小弯曲半径卷绕电缆。卷绕后，海底电缆应再绕到电缆盘上。这样的卷绕循环操作次数应与预期电缆在制造、收绕和敷设时卷绕次数相同。卷绕操作过程中，海底电缆扭转应基本均匀，以预先加上的标志线评估。从海底电缆试验段中间部分截取样品，要求包括1个工厂接头，应该进行目测检验。卷绕试验结束后应不产生以下损伤：a)电缆绝缘、金属套和外护套损坏；b)导体或铠装永久变形。如随后进行张力弯曲试验，则可在张力弯曲试验后进行目测检验。5.4.3.2.2张力弯曲试验该试验用以考虑在海底电缆的敷设和常规的修复操作时施加于海底电缆上的力。常规的修复定义为修复暴露于海底的电缆或海底电缆上覆盖物不超过电缆自身直径范围。如海底电缆埋入范围超过自身直径，并且电缆修复后还要继续使用，则应采用适当的方法。在修复电缆前，也可以不先去除电缆上的覆盖物，而直接从电缆沟里拉出电缆进行修复，但在此情况下张力弯曲试验的张力应加上所需的额外张力。典型情况下，此额外张力可考虑在5000N至20000N范围内。如果试样已经进行了卷绕试验，本项试验可以从经过5.4.3.2.1卷绕试验后至少含一个工厂接头的已试电缆上取样进行试验。当敷设时采用特殊设备如采用浮筒以减少机械应力时，按制造商和用户协议，张力弯曲试验可减小试验张力。应安装电缆牵引头使得远离电缆端头电缆各不同组件上所产生的力相当于敷设操作时分配的力。试样长度应至少为30m。海底电缆端部至工厂接头的距离至少为10m或者是5倍的铠装节距，取两者中较大的值。试样卷绕的转轮直径应不大于敷设船上装置的放缆滑轮直径。与此试验转轮相接触的海底电缆长度至少应为2倍的铠装节距且不小于转轮周长的一半。如试样含有若干个工厂接头，则工厂接头间的距离至少应等于试验转轮的周长。采用合适的设备，包含可能有的工厂接头的电缆试样应在转轮上连续地卷绕和退绕三次，不改变弯曲方向，试验设备示意图见图6。1-转轮2-液压拉力柱体3-牵引滑轮4-钢丝绳5-绞车6-电缆牵引头图6张力弯曲示意图15 TICW7.1—2012试验张力的计算如下：a)海底电缆敷设和修复在水深0～500m海底电缆段受到的试验张力推荐用公式（1）进行计算T=1.3Wd+H(1)其中：W—1m海底电缆在水中的重量，N/m；d—最大敷设水深，m；H—水底接触点对电缆的最大允许张力，N，H=0.2Wd，其中d最小值规定为200m。系数1.3是考虑由于敷设和修复引起的额外张力以及敷设和修复情况下的动态应力。考虑水底接触点对电缆的张力H的目的是为给予敷设角的一个安全裕度，以免在敷设过程发生电缆扭结。将计算的试验张力以100N为修约间隔向上修约至最接近的数值。施加的试验张力至少应等于计算试验张力。b)海底电缆敷设水深大于500m如果敷设设备和条件已知，也可用于特定的水深小于500m的工程。应该注意，特别当深水中敷设重型电缆时，式（1）中的系数1.3可能导致安全裕度太大或太小，取决于实际敷设情况。海底电缆段受到的试验张力用公式（2）进行计算T=Wd+H+1.2│D│(2)其中：W—1m电缆在水中的重量，N/m；d—最大敷设水深，m；H—水底接触点对电缆的最大允许张力，N，H=0.2Wd；1.2—动态力安全系数；D—动态张力，N。按简化模式，忽略纵向弹性和实际的电缆水中悬垂线形状，动态张力用公式（3）计算2D=±1/2bnmdω(3)其中：bn—敷设滑轮峰对峰垂直运动量，m；m—电缆质量，kg/m；ω—2π/t,，敷设滑轮转动的角频率，1/s；t—运动时间，s。本部分尚不能给出对特定天气状况的bn和ω的计算通则。如无详细的敷设船运动状况，则应采用实际的波幅和周期来计算动态张力D，后者计算偏于安全。应按特定工程，特别是所用的敷设船和敷设作业时允许最恶劣的天气条件估计这些参数。试验张力应以100N为修改间隔向上修约至最接近的数值。施加试验张力应至少等于计算张力。5.4.4负荷循环试验5.4.4.1负荷循环概述负荷循环试验在已经受机械预处理的试验对象上进行。不涉及机械预处理的附件，和预处理过的试验对象一起安装成为负荷循环的试验对象。各循环热条件在本技术规范3.6的规定。如果试验回路由不同设计的电缆通过一个转换接头连接组成，那么每一种设计电缆按相应热条件（Tc,max和△Tmax）认可，转换接头可按较高温度等级认可。然而，转换接头的某一侧电缆可能并不能16 TICW7.1—2012按其设计的最高热条件认可。5.4.4.2负荷循环试验（LCC运行的电缆系统）试验对象应经受：—负极性UT下，8个24h负荷循环；—正极性UT下，8个24h负荷循环；—8个24h负荷循环，同时UTP1下极性反转；—正极性UT下，3个48h负荷循环。除极性反转试验外，不同极性的负荷循环试验之间允许存在一段有加热循环不加电压的停顿时间，建议最短停顿时间为24h。5.4.4.3负荷循环试验（VSC运行的电缆系统）试验对象应经受：—负极性UT下，12个24h负荷循环；—正极性UT下，12个24h负荷循环；—正极性UT下，3个48h负荷循环。不同极性的负荷循环试验之间允许存在一段有加热循环不加电压的停顿时间，建议最短停顿时间为24h。48h负荷循环选择正极性电压，该条件对于附件来说被认为是最为严酷的条件。5.4.5叠加冲击电压试验5.4.5.1概述试验应在已经通过负荷循环的试验对象上进行。在首个冲击试验进行前，试验对象应加热达到3.6中规定的温度条件至少10h并持续至试验结束，且已承受Uo（相应极性）至少10h，随后进行直流叠加冲击电压试验，每次冲击试验间隔不小于2min。5.4.5.2叠加操作冲击电压试验（LCC运行的电缆系统）—正极性U0下，叠加负极性操作冲击电压UP2,O连续10次；—负极性U0下，叠加正极性操作冲击电压UP2,O连续10次。5.4.5.3叠加操作冲击电压试验（VSC运行的电缆系统）—正极性U0下，叠加正极性操作冲击电压UP2,S连续10次；—正极性U0下，叠加负极性操作冲击电压UP2,O连续10次；—负极性U0下，叠加负极性操作冲击电压UP2,S连续10次；—负极性U0下，叠加正极性操作冲击电压UP2,O连续10次。5.4.5.4叠加雷电冲击电压试验17 TICW7.1—2012若安装的电缆系统不直接或间接暴露在雷击下，则试验可不进行。—正极性U0下，叠加负极性雷电冲击电压UP1连续10次；—负极性U0下，叠加正极性操作冲击电压UP1连续10次。5.4.5.5随后的直流电压试验试验应在通过5.4.5条叠加冲击电压试验后进行，试验对象应在不加热的情况下经受负极性直流电压UT，时间2h。该试验开始前允许有一段停顿时间。5.4.6检查用肉眼检查解剖的电缆和附件样品，应无可能影响系统正常运行的劣化迹象（如电气劣化、泄漏、腐蚀或有害的收缩）。对于金属带或金属箔纵向粘结外护套的电缆，从已试的电缆上截取1m的试样按5.3.9进行试验。5.4.7导体直流电阻试验电缆的导体在20℃的直流电阻应按GB/T3048.4规定的步骤进行试验，试验结果应符合GB/T3956的规定。5.4.8半导电层电阻率试验挤包在导体和绝缘上的半导电屏蔽层的电阻率，应在电缆绝缘线芯上的试样上进行测量，绝缘线芯应分别取自电缆试样和按后续产品规范进行的相容性试验后的电缆试样。试验应按GB/T11017.1附录B规定的步骤进行。测量应在90℃下进行，老化前和相容性老化后的电阻率应不超过：一导体屏蔽：1000Ω·m；一绝缘屏蔽：500Ω·m。5.4.9电缆绝缘电导率试验所有电缆绝缘应按附录A进行不同电场、不同温度下的绝缘电导率试验，并符合附录A的规定。5.4.10电缆绝缘空间电荷试验所有电缆绝缘应按附录B进行不同电场、不同温度下的空间电荷试验，并符合附录B的规定。5.5合格判据，重新试验与试验中断型式试验结果合格的判据是试验对象通过了所有电气型式试验，且非电气试验满足5.3的要求。由于外部因素引起电气型式试验的中断，试验可以继续。如果中断时间大于30min并不大于24h，当次负荷循环应重新进行。如果中断时间大于24h，该项循环（24h负荷循环试验，24h负荷循环的极性反转试验，48h负荷循环试验）应重新进行。负荷循环试验或叠加冲击电压试验中如果试验参数有偏离，该试验应重新进行。18 TICW7.1—2012当几个试验对象同时试验时发生绝缘击穿的情况下，应移去故障对象，其余试验对象按中断处理，故障对象则不满足试验要求。任何发生在某一试验对象范围（0.5m）内的故障，如某个附件，被认为仅与该试验附件有关。5.6回流电缆的型式试验5.6.1概述回流电缆在一端接地，另一端承受的直流电压由回流电缆的电阻和电流所决定。进行系统计算时，应考虑到不同的故障情况，由供应商确定实际线路中回流电缆在工频范围的相关暂态过电压，尤其是由于换相失败引起的暂态过电压是决定回流电缆的绝缘和附件的尺寸依据。为了验证电缆系统可以承受换相失败引起的过电压，应进行工频交流电压试验。如果在回流路径中使用不同的设计（不同绝缘厚度），每个设计应单独考虑。在系统研究和确定URC,AC时应考虑到回流电缆可以用避雷器保护。5.6.2机械预处理如适用，回流电缆应根据5.4.3的要求进行机械预处理。5.6.3热机械处理机械预处理后，回流电缆试样应经受热机械处理，应进行连续24个24h负荷循环试验，负荷循环试验时无需考虑绝缘层温差要求和电压要求。5.6.4交流耐压试验试样经过5.6.2和5.6.3的试验后，应进行工频交流耐压试验，在室温下，试验电压为1.15倍的URC,AC，持续时间为30min，应不击穿。5.6.5雷电冲击电压试验若适用，回流电缆试样应根据5.4.5.4的原则进行雷电冲击电压试验。5.6.6带有回流途径的电缆设计如果输电电缆包含回流途径，应对该输电电缆中回流途径进行试验，试验程序由供需双方商定。6预鉴定试验6.1批准范围预鉴定试验旨在确定完整电缆系统的长期性能，正常情况下应在开发试验完成后进行，也可由供需双方共同商定。预鉴定试验仅需进行一次，除非电缆系统在材料，制造工艺，结构或设计参数有实质性改变。注：实质性改变是指可能对电缆系统性能产生不良影响的那些改变。如果进行了某些修改并声明这些修改不构成实19 TICW7.1—2012质性改变，制造商应提供包括试验证据在内的详细情况。预鉴定试验鉴定制造商可作为电缆系统的提供者，应满足以下条件：1）额定电压U0不大于已试电缆系统的10%；2）绝缘平均场强计算值小于或等于已试电缆系统；3）U0（使用标称尺寸）下电缆绝缘屏蔽处的拉普拉斯电场计算值小于或等于已试电缆系统；4）导体最高温度Tc,max小于或等于已试电缆系统；5）绝缘层最大温差ΔTmax小于或等于已试电缆系统；6）根据本技术规范进行LCC预鉴定的电缆系统对VSC同样适用，反之则不适用；7）根据本技术规范进行预鉴定的非铠装电缆同样适用于铠装电缆，反之亦然。注：1）为明确起见，上述批准范围的条件未考虑直流电场。在直流电缆系统的设计中，直流电场的设计是至关重要的。制造商应具备电缆系统（电缆和附件）在所有运行条件下的直流电场的知识，并能够根据客户的要求提出的详细方案；2）推荐使用较大导体截面的电缆进行预鉴定试验以覆盖热机械因素；3）成功通过CIGRE219预鉴定试验仍然有效；4）预鉴定试验后必须进行冲击电压试验，该试验的目的是证实经过长期试验后未发生根本的热机械变化。该试验不作为系统的冲击水平的证明，系统的冲击水平在型式试验中证明。6.2预鉴定试验概述预鉴定试验应包括约100m的电缆和完整附件（每种类型至少一件），其绝缘设计适用于实际应用。在进行预鉴定试验前，适当时考虑机械预处理。基本试验程序如下：1)长期电压试验（见6.4）；2)叠加冲击电压试验（见6.5）；3)检查（见6.6）。6.3试验安排应按照制造商的安装手册安装电缆和附件，包括一定数量和等级的材料，如润滑油等。注：预鉴定试验的主要目的是验证电缆系统在长期直流下绝缘的完整性。安装中一些因素是公认的重要因素，例如由于敷设条件导致的热机械效应。回路布置时应充分考虑安装条件的代表性。在进行预鉴定试验前，应按照3.7.3的要求进行绝缘厚度检查。6.4长期电压试验预鉴定试验持续的最短试验时间为360天，电缆系统的导体温度和绝缘内温差均应控制在设计水平，附件和相邻电缆的设计水平可不同。LCC和VSC的试验顺序见表4和表5。表4线路整流换流器LCC试验项目LCLCLC+PRHLHLZLLCLCLC+PRS/IMP循环次数3030204040120303020不适用+-+--+-UP2,O=1.2U0电压1.45U01.45U01.25U01.45U01.45U01.45U01.45U01.45U01.25U0UP1=2.1U0(若适用)LC=负荷循环HL=高负荷PR=极性反转ZL=零负荷S/IMP=叠加冲击试验20 TICW7.1—2012表5电压源换流器VSC试验项目LCLCHLHLZLLCLCS/IMP循环次数404040401204040不适用+-+--+-UP2,O=1.2U0电压1.45U01.45U01.45U01.45U01.45U01.45U01.45U0UP1=2.1U0(若适用)LC=负荷循环HL=高负荷ZL=零负荷S/IMP=叠加冲击试验在3.6和3.7中规定了热条件和试验条件。注：试验过程中，环境温度将会发生变化，可调节导体电流以使导体温度和绝缘温差保持在限定的范围内。不同极性负荷循环试验之间，推荐最短停顿时间为24h，此停顿时间不施加电压但加热循环不停止，该停顿时间不适用LCC试验系统中的极性反转试验。6.5叠加冲击电压试验长期电压试验后的叠加冲击电压试验随工程的不同而不同，推荐的冲击电压为UP2,O=1.2U0，UP1=2.1U0(若适用)。试验可在一段或多段电缆上根据3.6.5的要求进行，每段试样的有效长度不小于30m，试验的温度条件按照3.6的规定。所有试样应能承受直流叠加10次正极性和10负极性操作冲击电压。直流叠加雷电冲击电压由供需双方商定，试样应能承受直流叠加10次正极性和10次负极性雷电冲击电压。6.6检查解剖电缆、拆卸附件电缆，用正常或矫正视力进行检查，应无影响电缆系统正常运行的劣化迹象（如电气劣化，泄漏、腐蚀或有害的收缩）。6.7合格判据，重新试验与试验中断预鉴定试验结果合格的标准是试验对象经过所有试验不击穿，试验系统按6.6的规定进行检查。如果某一试验对象击穿，那么该试验对象应重新进行完整的预鉴定试验。如果某一试验对象击穿，导致与其连接的其它试验对象试验中断，在移去该击穿试验对象后，试验可继续进行。如果击穿发生在某次负荷循环或某次冲击电压试验过程中，剩余试验对象应重新进行该试验。如果击穿发生在某一恒定负荷周期，剩余试验对象应将未施加电压的时间增加到剩余试验周期里。如由于外部因素引起试验中断，试验可以继续。如果中断时间大于30min，由于中断缺少的负荷循环应继续进行。如果中断发生在恒定负荷周期中，且中断时间大于30min，中断发生的那天试验应重新进行。7例行试验7.1输电电缆每个交货长度的电缆在导体和护套之间经受负极性直流电压UT，持续时间60min，绝缘应不击穿。除直流电压试验外，若绝缘系统和电缆设计允许采用交流电压试验，可考虑采用交流电压试验，施加的电压、频率（工频或其它频率）和施加时间应由制造商和用户共同商定，推荐的交流试验电压为0.8U0，持续30min，绝缘应不击穿。如果在特定合同或订单中有要求，外护套应经受1min的直流电压试验，在金属层和外导电电极间21 TICW7.1—2012施加8kV/mm的直流电压，电压应不大于25kV，金属层接负极性，外护套应不击穿。电缆应按GB/T3048.4的要求进行导体直流电阻试验，结果符合GB/T3956的规定。7.2电缆附件7.2.1预制接头和终端预制接头通常用于直流陆地电缆之间的连接，终端则用于直流陆地电缆和直流海底电缆的连接。对预制附件的主绝缘应进行7.1规定的直流电压试验。需要时，也可进行交流电压试验和局部放电试验作为附加试验。交流电压试验应在环境温度下进行，试验电压逐渐升到0.8U0，保持30min，应不击穿。局部放电试验按照GB/T3048.12的规定进行，测试灵敏度为5pC或更优，在0.6U0下应无超过申明灵敏度的可检出的放电。7.2.2海底电缆的工厂接头工厂接头通常用于大长度的海底电缆，至少有四种方式检查工厂接头绝缘的质量：—直流电压试验，带工厂接头的海底电缆应经受负极性电压UT，持续60min，绝缘不击穿；—交流电压试验，推荐的交流试验电压为0.8U0，保持30min，绝缘不击穿；也可根据制造商的质保程序进行；—局部放电试验，局部放电试验按照GB/T3048.12的规定进行，测试灵敏度为5pC或更优，推荐在0.6U0下应无超过申明灵敏度的可检出的放电；也可根据制造商的质保程序进行；—X射线检查，应无有害杂质和气孔。7.2.3海底电缆的修理接头对于预制型海底电缆修理接头，例行试验按7.2.1进行；对于模塑型海底电缆修理接头，不能进行例行试验，应按8.4的规定进行抽样试验以控制接头的质量水平。7.3回流电缆或导体每个发送长度的回路电缆应在导体和护套之间进行电压试验，对于回流电缆最好进行交流电压试验，试验电压和时间由供需双方共同商定；对于大长度和较高额定电压的回流电缆，进行交流电压试验可能不容易实现，在这种情况下，供需双方商定可以采取直流电压试验，推荐的直流电压试验值为2.5倍URC,AC或25kV，取两者中的大值，持续时间为60min，回流电缆应不击穿。8抽样试验8.1输电电缆的抽样试验8.1.1抽样试验项目a)导体检查；b)导体和金属屏蔽直流电阻测量；c)电容；d)绝缘和非金属护套厚度测量；22 TICW7.1—2012e)金属护套厚度测量；f)外径；g)交联聚乙烯绝缘热延伸试验；h)冲击电压试验；i)透水试验，如适用；j)纵包金属箔/带粘结护套电缆的组件试验。8.1.2试验频度抽样试验a)～f)应在相同型号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。抽样试验g)～j)应根据质量控制程序规定的频度进行，或者，大于20km的合同进行一次试验。8.1.3复试如果取自任一根电缆上的试样未能通过8.1.1规定的任何一项试验，则应从同一批中另外两根电缆上各取一个试样，对原来试样未通过的试验项目进行试验，如果这两个加试的试样都通过了试验，则应认为该批中的其它电缆符合本标准的要求，如果在加试的试样中一个试样仍未通过试验，则应认为该批电缆不符合要求。8.1.4导体检查检查导体结构是否符合GB/T3956要求。8.1.5导体和金属屏蔽直流电阻测量试验应在整盘电缆或电缆试样上进行，试验前应将试样放置在温度比较稳定的试验室内至少12h，如果怀疑导体温度和室温不一致时，则将电缆放置在试验室内至少24h后再测量电阻。另一种方法是在导体或金属屏蔽试样上测量电阻，应将试样放置在可控温的室内或液体槽内至少1h。导体和金属屏蔽的直流电阻应按GB/T3956给出公式和系数校正到温度为20℃长度为1km时的数值，20℃时的导体和金属屏蔽直流电阻不应超过GB/T3956规定的相应的最大值。8.1.6电容测量应测量导体和金属屏蔽和（或）金属套间的电容，测量值应不超过制造商申明的标称值的8%。8.1.7绝缘和非金属护套厚度测量试验方法按GB/T2951.11规定的方法进行，试验结果应满足后续产品规范的要求。8.1.8金属套厚度的测量应采用球面千分尺进行测量，球面半径约为3mm，其精度应为±0.0lmm。23 TICW7.1—2012测量应在从成品电缆上仔细切取约50mm宽的金属套圆环上进行，沿圆环周围在足够多的点测量金属套厚度，以确保测到最薄处厚度。金属套的厚度应满足后续产品规范的要求。8.1.9外径测量如采购方有要求，应测量绝缘线芯直径和（或）电缆外径，应按GB/T2951.11规定的方法进行。8.1.10XLPE绝缘的热延伸试验取样和试验程序应按GB/T2951.21规定的方法进行，试验条件和试验结果应满足表2的要求。8.1.11透水试验，若适用试验步骤和试验结果应符合5.3.8的规定。8.1.12纵包金属箔/带粘结护套电缆的组件试验试验步骤和试验结果应符合5.3.9的规定。8.2海底电缆工厂接头的抽样试验海底电缆系统的每个输电电缆长度和每个工厂接头应经受7.1和7.2.2规定的例行试验，因例行试验是检查整个海底电缆系统的质量，8.2.2至8.2.5规定的抽样试验项目可在接头制作前的一个工厂线芯接头上进行，试验需要至少10m的电缆和一个工厂接头。如果工厂接头按合同进行型式试验，以下试验可不进行。8.2.1试验频度接头试验频度是在同一电缆合同的工厂接头制作至5、15、30、50、75个接头后取1个进行试验，8.2.2至8.2.5所述各项试验应在同一个接头试样上进行。8.2.2拉伸试验除非制造商的另有规定，导体接头的拉伸试验应根据GB/T4909.3的规定进行，导体之间的连接强度不低于185MPa。8.2.3局部放电试验和交流电压试验该试验仅限于绝缘系统，应在工厂接头的外半导电层、金属接地和外护套恢复后进行。局部放电试验应按照GB/T3048.12的规定进行，测试灵敏度为5pC或更优，推荐在0.6U0下应无超过申明灵敏度的可检出的放电；交流电压试验推荐的试验电压为0.8U0，保持30min，不击穿。局部放电试验和交流电压试验也可根据制造商的质量保证程序进行。24 TICW7.1—20128.2.4冲击电压试验试验程序和要求按照5.4.5.4或5.4.5.2/5.4.5.3（若电缆系统不直接或间接遭受雷击）进行。8.2.5绝缘热延伸试验工厂接头绝缘的取样和试验程序应按GB/T2951.21规定的方法进行，试验条件和试验结果应符合表2中序号4的规定。8.2.6合格判定如工厂接头上述任何一个试验失败了，则应另取二个工厂接头试验并应通过上述所有试验。8.3修理接头和终端按7.2.1进行例行试验的预制型修理接头和终端，抽样试验不再适用；对于模塑型海底电缆修理接头，应按8.4规定进行抽样试验。8.4现场模塑接头现场模塑接头不能进行例行试验。模塑接头抽样试验频度是在同一电缆合同如果接头数量超过50，取1个进行试验，推荐的试验项目如下：—直流电压试验，带接头的电缆应经受负极性电压UT，持续时间60min，绝缘不击穿；—交流电压试验，推荐的交流试验电压为0.8U0，持续时间30min，绝缘不击穿；也可根据制造商的质保程序进行；—局部放电试验，局部放电试验按照GB/T3048.12的规定进行，测试灵敏度为5pC或更优，推荐在0.6U0下应无超过申明灵敏度的可检出的放电；也可根据制造商的质保程序进行；9安装后试验9.1高压试验安装后的高压电缆系统应经受负极性直流电压UTP1，试验持续时间为60min，不击穿。回流电缆系统的应经受负极性直流电压试验，试验电压由供需双方共同商定，试验时间推荐为60min。9.2聚合物护套试验对于地下电缆，需要时，对电缆外护套施加4kV/mm的负极性直流电压，最大不超过10kV，试验时间为15min，电缆外护套应不击穿。9.3TDR测试可对安装后的电缆进行时域反射测量，测试结果作为工程用途。25 TICW7.1—2012附录A（规范的附录）电缆绝缘电导率试验本试验旨在确定电缆绝缘的电导率随温度和电场的敏感程度。本方法也可用于附件绝缘材料在不同温度和电场下的电导率变化程度，为制造商的结构设计提供技术支持。A.1试验设备A.1.1电导率测试系统电导率的测试系统包括（1）高压直流电源，能够提供0～10kV直流高压，纹波系数小于0.1%；-14（2）静电电流表，电流的准确度达到10A；（3）三电极结构的电极系统；（4）加热和温度控制系统。A.1.2切片机普通用切片机或具有类似功能的其它设备。A.2试样的制备从成品电缆上截取300mm长的电缆试样，剥除绝缘屏蔽外所有部分，沿电缆轴向切取6个条状试片，试片的厚度约（0.3～0.5）mm。对于切片机用的刀片应锋利，以便获得的试片具有均匀厚度和光滑的表面，应非常小心地保持试片表面清洁，并防止擦伤。A.3测试温度和场强推荐测试温度：30℃，50℃，70℃；推荐测试场强：10kV/mm，15kV/km，20kV/mm。A.4测试步骤1）在某一温度下，将试片安装在三电极系统上，对试片施加直流电压U，记录10min时的电流值I；2）保持温度恒定，升高施加在试样上的直流电压，记录10min后的电流值；3）每个温度点共测量2个试片，试验结果取平均值。A.5数据处理试样在某一温度点的电导率γt按照如下公式计算：γt=Id/US其中：γt—电导率，S/cmI—实测电流值，AD—试片厚度，cmU—施加的直流电压，V2S—电极面积，cmA.6试验结果推荐的试验结果：绝缘电导率随温度的升高呈单调上升，且γ70/γ30≤100。26 TICW7.1—2012附录B（规范的附录）电缆绝缘空间电荷试验本试验旨在确定直流电缆绝缘在设计场强范围内空间电荷的积累效应。本方法也可用于直流电缆绝缘材料和附件材料的空间电荷特性研究。B.1试验设备B.1.1空间电荷测试设备空间电荷测试设备基于电声脉冲法原理，空间分辨率高于20μm，空间电荷密度的灵敏度大于30.2μC/cm。系统测试温度为室温至70℃。B.1.2切片机普通用切片机或具有类似功能的其它设备。B.2试样的制备从成品电缆上截取300mm长的电缆试样，剥除绝缘屏蔽外所有部分，沿电缆轴向切取4个条状试片，试片的厚度约（0.3～0.5）mm。对于切割用的刀片应锋利，以便获得的试片具有均匀厚度和光滑的表面，应非常小心地保持试片表面清洁，并防止擦伤。B.3半导电材料电极的制备将该电缆的半导电屏蔽料颗粒置于制片的模框中，在（115～120）℃的平板硫化机不加压预热6min，然后经4min加热加压成形。试样的交联条件为（170～180）℃×15min，平板硫化机的压强应大于15MPa，然后加压冷却至室温。试片应平整光洁、厚度均匀、无气泡。半导电电极厚度为（1～2）mm，制作电极直径与空间电荷测试设备的高压电极基本一致。B.4测试场强推荐测试温度：30℃，70℃；推荐测试场强：10kV/mm，15kV/mm，20kV/mm。B.5测量步骤1）将试片与相应的半导电电极安装在空间电荷测试系统中；2）在某一温度下，在试片两电极间施加直流电场，施加时间为60min，记录60min时试片中的空间电荷分布；3）若用同一试片测量同一温度、不同直流电场下试样中的空间电荷分布，则遵循施加电场从低到高的原则；4）每个温度点应测试两个试片；5）若需要观察试片在特定直流电场加压后短路过程中的空间电荷分布，则按照测试系统的要求先进行短路，同时记录不同短路时间时的空间电荷分布，该条款可作为开发试验用途；B.6空间电荷分布的标定与数据处理方法空间电荷信号的标定方法与数据处理方法应按照测试系统规定的要求进行。27 TICW7.1—2012B.7试验结果根据空间电荷测量结果计算各温度和场强下的电场畸变程度，在测试电场E0和温度T下的电场畸变率δE0,T按下式计算：δE0,T=｜Emax-E0｜/｜E0｜×100%其中：E0—测试时施加的电场，kV/mmEmax—根据空间电荷测试结果计算得出的试片中的电场最大值，kV/mm每个温度和电场下的电场畸变率试验结果取该温度和电场下的两个试片测试得到的电场畸变率的平均值。推荐试验结果：各温度和电场下的电场畸变率δE0,T应不大于20%。28'