法国中压电缆的热机械性能要求.doc

法国中压电缆的热机械性能要求王振国电缆在各种安装和敷设条件下运行时会产生热机械效应从而严重影响到电缆的使用寿命一些国家对此效应进行了深入的试验研究并根据研究结果各自制定了相应的规范和标准法国NF C33-226《电力系统绝缘电缆及其附件—额定电压6/10(12)kV至18/30(36)kV 固定场强交联聚乙烯配电电缆》标准附录H规定了普通直埋条件下中压电缆的热机械试验的方法和要求；附录I规定了严酷直埋（EDR,enterrabilité directe renforcée）条件下即碎石铺设非压实电缆沟中中压电缆的热机械试验的方法和要求 在本标准中，作为基本结构的单芯电缆的构造如下：绞制导体→挤包导体半导电屏蔽→挤包XLPE绝缘→挤包绝缘半导电屏蔽→施加纵向阻水层→纵包金属屏蔽→挤包PVC或PE分相护套下文中涉及的由三根单芯电缆绞合成的三相电缆束没有总护套附录H涉及的三相电缆束规定适用于普通直埋情条件下使用附录I涉及的三相电缆束规定适用于严酷直埋条件下使用，电缆周围铺设碎石，不压实下面分别介绍该标准附录H和附录I的规定，供有关方参考附录H 普通直埋条件下中压电缆的热机械试验热机械试验代表性样品确定为电压等级为12/20(24) kV的电缆。

试验前电缆构件尺寸按NF EN 60811-1-1测量并记录试验H.1在取自同一电缆盘的电缆上进行试验H.2-H.4相继在同一样品上进行H.1预击穿试验热机械试验前，先测量电缆的击穿电压共试验5根单芯电缆样品，每根样品两终端间长15 m试验程序如下：—慢慢升压到60 kV；—电压在60 kV保持5 min；—逐级升压，每级12 kV保持5 min每个样品击穿电压不应小于150 kV击穿应发生在电缆中，至少离屏蔽接缝0.15 m，否则试验结果作废H.2敷设条件下的试验试验在两根25 m长的三相电缆束上进行，直埋深度0.7 m（从电缆顶部上面算起）这两根样品彼此平行排列在电缆沟沟底，呈U型内外环在直线部分相距10 cm，在弯曲部分，内外环之间应有更大的距离内环弯曲部分弯曲半径应大于0.8 m，外环弯曲部分应布置得能避免邻接热效应电缆护套为通用型周围地面由颗粒尺寸为0-20的填充材料构成，不压实试验时不加电压温度控制基于电缆直线部分的温度测量热循环时导体温度应为（100±5）℃并至少保持2 h试验条件如下：—电流，应足够大使导体升到上述温度；—时间：8 h加热，16 h冷却；—试验时间：试验包括100个热循环。

试验结束，相导体无局部变形，即两相之间距离不能超过试验开始时距离的3倍（暂定值）一根相导体可用作模拟电缆，但仅限于外环在这样的情况下，该导体不能考虑为试验的一部分，其余5根试验中的单芯电缆的总长度应至少为150 mH.3敷设条件下的试验结束后的逐级升压击穿试验试验结束，在5根单芯电缆上测量击穿电压，每根电缆两终端之间长15 m准备终端时，电缆应无可见损坏准备时应无困难发生老化后击穿电压不应小于150 kVH.4检查热机械试验和逐级升压击穿试验结束，沿着电缆长度，在试验中被考核的不同的相上截取12根几厘米长的样品进行检查，其中6根取自直线部分，6根取自弯曲部分在外护套上开两条垂直于屏蔽搭盖或焊缝的缝，撕开护套除靠近击穿点外，构件的尺寸应符合制造商声明的值此通过在试验前后按NF EN 60811-1-1进行测量来进行校核此外应无任何构件相互渗透的情况发生附录 I 碎石铺设非压实电缆沟中电缆的热机械试验I.1试验目的试验目的是为证明在碎石铺设非压实环境下严酷直埋（EDR）电缆工作时的机械保护效应电缆安置在沟底，在其周围用坚硬锐利的材料（碎石）包裹，如同在建筑工地等遇见的情况那样I.2试验描述I.2.1试验概述试验环路由一段埋设长度大于20 m的三相电缆束组成。

I.2.2试验方法电缆的准备被评价的电缆为三相电缆束并配备有测温探测器电缆沟的剖面型式和电缆的布置一个用来安置三相电缆束的沟深85 cm沟底应予平整以便获得一个良好的平面沟底用一层大约5-10 cm厚的如《包裹区的填充材料》小节所描述的填充材料覆盖，并处于图2的工作状态三相电缆束布置成环状，随后放至沟底大约75-80 cm1深（见图1和图2）弯曲部分平面弯曲半径等于制造商规定的最小弯曲半径环状三相电缆束来去部分之间的间距大约50 cm三相电缆束不与沟的垂直壁接触2三相电缆束随后用如《包裹区的填充材料》小节所描述的填充材料覆盖此材料通过人工或机械铲的帮助放到沟里，平整后10 cm高的填充材料覆盖在三相电缆束顶部电缆沟随后用回填土完全填满回填开始时，推荐略加浇水使被水排出的细泥填满存在于碎石中的空隙包裹区的填充材料填充材料应能代表建筑工地等遇到的情况考虑到土壤的种类和填充材料的机械效应，选用40-120粒度的碎石来填充试验条件试验不加电压在试验回路EDR电缆的每相电缆的导体上通以电流以施加50个100 ℃的热循环，回路温度由位于回路直线部分的热电偶在最热时测量图2示出了热电偶布置的例子每一循环加热电流施加8 h并保持在100 ℃至少2 h,然后是16 h的自然冷却（不通电流）。

应努力保持沿环全长的温度的均匀性特殊情况下，与试验固有控制方式不同，回路热点的高温可通过略加浇水使之缓解I.2.3测量试验全程测量电流和温度填料（非压实回填土）警示铁丝网包裹层（碎石）图1 电缆沟剖面加热环电缆1和2图示热电偶碎石区图2 两条电缆沟电缆的布置I.2.4评定试验结束，在三相电缆束的全部点上考查每相电缆的变形，两相分开的最大距离不应超过试验开始时中心距大小的三倍挖掘时，目检试样看是否有压痕，电缆外护套明显的伤口和劣化应是轻微的，由裂缝引起的开裂和/或伤口与劣化的扩散是不允许的屏蔽和与之接触的护套任何贯穿当用常规视力或未经放大的纠正视力观察时应是看不到的绝缘屏蔽变形不应对绝缘呈现明显的角度(绝缘的渐近变形（déformation progressive de l’isolant）3)通过比较或其他方法测得带有不可剥离的半导电层的电缆在绝缘/半导电层界面上或半导电层/屏蔽界面上由填充材料引起的或由机械循环引起的压痕深度（可能的）应不超过绝缘厚度最小值的12％（制造商声明的值）—————————1当电缆沟深度翻倍时，相邻电缆层间高差为70 cm2当几个三相电缆束同时试验时，两个三相电缆束之间的距离最小为3 m。

3对于绝缘渐近变形，数字模拟证明，绝缘变形0.5 mm导致导体屏蔽场强增加10 ％，绝缘屏蔽场强增加17 ％。