TBT1484.2-2001

TB TB 中华人民共和国铁道行业标准 中华人民共和国铁道行业标准 TBT 1484.22001 TBT 1484.22001 第 2 部分： 第 2 部分： 额定电压 30kV 电力电缆 额定电压 30kV 电力电缆 20010528 发布 20011201 实施 中华人民共和国铁道部 发布中华人民共和国铁道部 发布 前言 前言 本标准是 TBT 1484铁路机车车辆电缆订货技术条件的第 2 部分。 本标准根据 IEC 60840额定电压大于 30 kV 小于等于 150 kV 的挤包绝缘电力电缆试验制定。 TBT 1484铁路机车车辆电缆订货技术条件包括以下 3 部分： 第 1 部分(即 TBT 1484.1)：额定电压 3kV 及以下电缆； 第 2 部分(即 TBT 1484.2)：额定电压 30kV 电力电缆； 第 3 部分(即 TBT 1484.3)：通信网络用电缆。 本标准附录 A 是标准的附录。 本标准是对 TBT 14841983铁路机车车辆用绝缘电缆供货技术条件修订后增加的部分。 本标准由株洲电力机车研究所提出并归口。 本标准由株洲电力机车研究所起草。 本标准起草人：刘忠修、姜志新、杨琪如。 1 额定电压 30kV 电力电缆 额定电压 30kV 电力电缆 1. 范围 1. 范围 本标准规定了铁路机车、动车用额定电压 30kV 电力电缆订货时的技术要求、试验方法和验收规 则。 本标准适用于铁路机车车辆，也适用于其他轨道车辆。 2. 引用标准 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。在标准出版时，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。 GBT 2951.12951.101997 电线绝缘和护套材料通用试验方法 GBT 30481994 电线电缆电性能试验方法 GBT 39531983 电工圆铜线 GBT 39561997 电缆的导体 GB 12666.21990 电线电缆燃烧试验方法 第 2 部分：单根电线电缆垂直燃烧试验方法 GBT 12706.11991 额定电压 35kV 及以下铜芯、铝芯塑料绝缘电力电缆 第 1 部分：一般 规定 IEC 60502：1997 额定电压 130kV 挤压绝缘电力电缆及附件 IEC 60840 额定电压大于 30kV 小于等于 150kV 的挤包绝缘电力电缆试验 3. 定义 3. 定义 3.1. 额定电压 电缆的额定电压是电缆结构设计和做电性能试验的基准电压，以 Uo表示。 Uo导体对地或金属屏蔽之间的额定工频电压。 3.2. 紧压导体 通过机械紧压或拉拔，或者适当选择单线的形状和配置，以减少组成单线间空隙的绞合导体。 3.3. 挤包绝缘 通常由一层热塑性或热固性材料挤包成的绝缘。 3.4. (导体)屏蔽 包覆在导体上的由非金属材料构成的电屏蔽层，它能够使导体与绝缘的交界处表面光滑，结合 良好。 3.5. (绝缘)屏蔽 2 包覆在绝缘上的由非金属和(或)金属材料构成的电屏蔽层。它能够起到将电场限制在电缆内部 的静电屏蔽作用，金属层与地连接能承担故障电流。 4. 结构 4. 结构 结构尺寸见表 1。 表 1 导体标称截面积(mm 2) 结构参数 60 80 导体结构根数单线直径 19200.45 19290.45 导体屏蔽最小厚度(mm) 0.6 0.6 绝缘标称厚度(mm) 13 13 绝缘屏蔽最小厚度(mm) 0.8 0.8 编织层单线直径(mm) 0.5 0.5 护套标称厚度(mm) 3.0 3.0 电缆标称外径(mm) 52.02.6 53.22.7 注：采用紧压导体时，电线标称外径相应减小。 结构如图1： 图 1 a导体； b挤包型半导电导体屏蔽； c绝缘； d挤包型半导电绝缘屏蔽； e绕包型半导电绝缘屏蔽； f金属编织绝缘屏蔽； g隔离包带； h外护套。 5. 基本技术要求 5. 基本技术要求 5.1. 工作条件 3 5.1.1. 电缆最小弯曲半径为电缆标标称直径的 8 倍。 5.1.2. 电缆允许长期工作温度为 90。 5.2. 导体 5.2.1. 导体材料应采用镀锡软圆铜线(符合 GBT 3953 规定)束绞而成。 5.2.2. 导体结构应符合表 1 规定，节距为 15mm，最外层绞向为左向。 5.2.3. 导体的直流电阻应符合表 2 规定。 表2 项 目 单 位技术指标 试验方法 导体标称截面积 60mm2 0.307 (20时)导体直流电阻 导体标称截面积 80mm2 /km 0.247 GBT 3048.4 (1.5Uo下)局部放电试验，测量最大放电量 pC 10 GBT 3048.12 弯曲试验正反各进行三次之后，在 1.5Uo下进行局部放 电试验，测量最大放电量。弯曲直径为 20(D+d)5% pC 5 GBT 2706.23 和 GBT 3048.12 (正常运行温度 905、U0下)测量介质损耗角正切 tg 最大值 10 -4 50 GBT 3048.11 (100、8h，冷却 16h)10 次热循环后，在 1.5U0下进行 局部放电试验，测量最大放电量 pC 5 GBT 3048.12 冲击电压 (波形15)s4060s； 正常运行温度905； 正极性、反极性各 10 次 250kV 无击穿 GBT 3048.13 (2.5Uo下)交流电压试验 例行试验 历时 30min 型式试验历时 15min 75kV 无击穿 GBT 3048.8 5.2.4. 导体表面光洁，无油污，无损伤屏蔽及绝缘的毛刺、凸起或断裂，镀锡层均匀连续、光滑。 5.3. 导体屏蔽 5.3.1. 导体屏蔽应为挤包的半导电层。 5.3.2. 半导电层应均匀地包覆在导体上，表面光滑，无明显绞线凸纹，不应有尖角、颗粒、烧焦 或擦伤。 5.4. 绝缘 5.4.1. 绝缘材料为乙丙橡胶，其性能应符合表 2 和表 3 的规定。 5.4.2. 绝缘层的平均厚度不得小于表 l 中的规定值，最薄点的厚度不得小于标称厚度的 90%-0.1 mm。 5.5. 绝缘屏蔽 5.5.1. 绝缘屏蔽由挤包半导电层和绕包一层半导电带，以及镀锡铜丝编织而成。 5.5.2. 半导电层应均匀包覆在绝缘表面，表面光滑，不应有尖角、颗粒、烧焦和擦伤的痕迹。 5.5.3. 隔离包带镀锡铜丝编织的标称截面积应根据允许故障电流及其发热要求选择。 4 5.6. 在锡铜丝编织屏蔽外，绕包一层隔离带，以防止护套挤包时渗入编织层中。 5.7. 护套 5.7.1. 护套材料采用耐日光、气候老化的材料(氯丁橡皮、氯磺化聚乙烯等)，性能符合表 3 规定。 5.7.2. 护套平均厚度不小于表 1 规定的标称厚度，最薄点厚度应不小于标称厚度的 85%-0.1mm。 5.8. 制造商标志 在电缆护套上用印刷、打印或凸印制造商名标志。 6. 检验规则和试验方法 6. 检验规则和试验方法 6.1. 检验规则 成品电缆的检查分为例行试验、抽样试验、型式试验。 6.1.1. 例行试验 在每根成品电缆上进行，检查电缆是否符合规定要求。 例行试验项目如下： a)导体直流电阻试验； b)局部放电试验； c)电压试验； d)除非有特殊要求而进行的护套试验。 6.1.2. 抽样试验 试验应对相同型号、规格、批量生产的电缆中抽取一根试样进行。 如果一根试样有一项试验不通过，必须再从同批电缆中抽取两根试样对同一项目试验。假如这 两根试样均通过该项试验，则认为这批所有其他电缆均符合规定要求。如有任一根试样不通过试验， 这批所有的电缆，均被认为不符合规定要求。 抽样试验项目如下： a)结构尺寸； b)电压试验； c)热延伸。 6.1.3. 型式试验 在电缆定型前，制造厂应进行试验，以证实产品具有合格的性能。这些试验只在当电缆材料或 设计改变有可能影响电缆性能时才需要重复进行，一般这些试验通过，就不再需要重复进行。 型式试验项目如下： a)结构尺寸； b)半导电层电阻率检查； c)物理机械性能测试； d)局部放电测量； 5 e)弯曲试验及其随后的局部放电测量； f)介质损耗角正切 tan测量； g)热循环试验及其随后的局部放电测量； h)冲击耐压试验及其随后的工频电压试验。 6.2. 试验方法 6.2.1. 结构检查 a)导体 按 GBT 3956 规定检查节距、绞向、单线直径、最大直径、直流电阻值、镀锡层； b)绝缘 按 GBT 2951.1 规定检查绝缘厚度； c)护套 按 GBT 2951.1 规定检查护套厚度； d)电缆 按 GBT 2951.1 检查最大外径和 f 值。 6.2.2. 局部放电测量 按 GBT 3048.12 规定进行。 试验应在导体和屏蔽之间施加电压。电压上升到 1.75Uo后保持 10s，然后慢慢地降到 1.5Uo(45 kV)。 在 1.5Uo(45kV)下，电缆放电量不大于 10pC。 6.2.3. 弯曲试验 电缆在室温下，绕试验用圆柱体至少弯一整圈，然后弄直，再将电缆反方向弯曲，再弄直，这 样重复三次循环。圆柱体直径见表 2。 弯曲结束后，电缆经受并应通过局部放电试验。 6.2.4. 电压试验 按 GBT 3048.8 规定进行。 在导体和金属屏蔽间试验电压慢慢上升到规定值，并保持 30 min(例行试验)或 15min(型式试 验)。 试验电压 2.5Uo为 75kV。 6.2.5. 冲击试验 按 GBT 3048.13 规定进行。 冲击试验时导体的温度已达到正常运行条件时的温度，即 905。 规定的 250kV 冲击电压施加在电缆上，正极性 10 次，反极性 10 次，电缆不击穿。接着做电压 试验。 6.2.6. 介质损耗角正切 tan测量 按 GBT 3048.11 规定进行。加热导体温度到 905。施加工频额定电压 Uo。测量 tan。 6.2.7. 热循环试验 6 按 6.2.3 规定弯曲半径将电缆弯成 U 形，加热导体温度到 100。2h 后自然冷却。加热和冷却 周期应进行 20 次。 整个试验期，试样上应施加电压 2Uo。最后一个周期结束后，在室温下经受局部放电试验，并达 到要求。 6.2.8. 半导电屏蔽体积电阻率 试验按附录 A 规定进行。应在温度 902范围内进行测量。 老化前和老化后的电阻率不超过如下规定： 导体屏蔽 1000m； 绝缘屏蔽 500m。 6.2.9. 老化前后绝缘机械强度 按 GBT 2951.1 规定进行。老化温度 1353，老化时间 168h。试验结果符合表 3 规定。 6.2.10. 老化前后护套机械强度 按 GBT 2951.1 规定进行。老化温度 1002，老化时间 168h。试验结果符合表 3 规定。 6.2.11. 空气弹老化(55Ncm 22Ncm2)试验 按 GBT 2591.2 规定进行。老化温度 1271，老化时间 40h。试验结果符合表 3 规定。 6.2.12. 耐臭氧试验 按 GBT 2951.5 规定进行。臭氧浓度为 0.025%0.030%，放置 24 h。试样不开裂为合格。 6.2.13. 热延伸试验 按 GBT 2951.5 规定进行。试验温度 2503，放置 15min，负重 20Ncm 2。测延伸距离， 除去负重，规定温度下复原 5min，然后在室温下冷却，再测永久延伸距离。试验结果符合表 3 规定。 6.2.14. 耐油试验 按 GBT 2951.5 规定进行。试样浸入 20 号机油或 ASTM2 号油中。油温度 100，时间 24h。然 后做机械强度试验，结果应符合表 3 规定。 6.2.15. 成品电缆附加老化试验 6.2.15.1. 概述 成品电缆在运行中，绝缘、护套和挤包在导体和绝缘上半导电层相互接触部分应无过度劣化倾 向。 6.2.15.2. 取样 绝缘和护套试验用试样由成品电缆上取样。半导电屏蔽层试验用电缆试样应从成品电缆与用作 测量未经老化的屏蔽电阻率的电缆试样靠近位置取下。 6.2.15.3. 老化处理 老化温度 1002，老化时间 168h。 7 6.2.15.4. 老化后测试 从老化后电缆上取下绝缘和护套试片，进行机械性能试验。 挤包半导电层，按附录 A 规定，从老化后试样上取下的试片上测定。 表3 项 目 单位 绝 缘 护 套 试验方法 老化前 抗拉强度 断裂伸长率 Nmm 2 % 4.2 200 10 300 GBT 2951.1 热老化后 处理条件： 温度 时间 K1 K2 % % 1353 168 h 30 30 1002 168 h 30 40 GBT 2951.2 空气弹老化试验 处理条件： 温度 时间 条件：55Ncm 2 K 1 K2 % % 1271 40 h 30 30 GBT 2951.2 耐臭氧 处理条件： 浓度 0.025%0.030% 存放 24h 不开裂 GBT 2951.5 热延伸 处理条件： 温度 时间 机械应力 负荷下最大伸长率 冷却后最大永久伸长率 % % 2503 15 min 20 N/cm 2 175 15 2003 15 min 15 Nmm 2 175 15 GBT 2951.5 耐油性 处理条件： 20 号机油(GBT488) 温度 或 ASTM2 号油 时间 Y1 Y2 % % 100 24 h 40 40 GBT 2951.5 老化处理条件： 温度 1002 时间 168h K1 K2 % % 30 30 30 40 GBT 12706.1 第 16.3.3 条 半导电层电阻率测定 老化前后均为： 导电屏蔽 绝缘屏蔽 m m 1 000 500 附录 A 成品电缆附 加老化试验 不延燃试验 GBT 12666.2 6.2.15.5. 半导电屏蔽体积电阻率测定 按附录 A 规定进行。应在温度 902范围内进行测量。试验结果应达到表 3 规定值。 8 6.2.15.6. 不延燃试验 按 GBT 12666.2 规定进行。试验结果应达到表 3 规定。 7. 交货条件 7. 交货条件 7.1. 交货长度 电缆应以 100m 或 100m 的整数倍长度绕成盘或成圈供应。交货长度中，短段长度和数量由供需 双方协商。 7.2. 标志 7.2.1. 电缆外表应有制造商名、型号、标称截面、电压等级等不易擦掉的连续标记。 7.2.2. 成圈、成盘电缆在包装后，在包装外表应有标签并标明： 制造商名； 型号及规格； 额定电压； 长度及段数(短段长度)； 重量； 制造日期。 9 附 录 A 附 录 A (标准的附录) (标准的附录) 半导电屏蔽体积电阻率测量方法 半导电屏蔽体积电阻率测量方法 从 150mm 长成品电缆样品上制备试片。