水冷电缆标准

洛阳正奇机械有限公司工业电热设备用水冷电缆标准ZQJX-009号1范围本标准规定了额定电压为3000v(含3000v)、电流频率从直流至10kHz、标称截面积为25mm27000mm2的工业电热设备用大电流水冷电缆（以下简称“水冷电缆” ）的各项要求，包括型号、规格、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等。本标准适用于交流和直流炼钢电弧炉、钢包精炼炉、埋弧炉、电渣炉、电阻炉、矿热炉用水电缆与感应炉用水冷电缆。2规范性引用文件本标准引用下列文件中的条款成为本标准的条款。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标准，然而，鼓励根据本标准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标准。GB/T2900.101984 电工术语 电缆（idt IEC 60050(461);1984）GB/T2900.231995 电工术语 工业电热设备（neq IEC 60050-841:1983）GB/T3048.41994 电线电缆电性能试验方法 导体直流电阻试验（neq IEC 608852）GB/T42391991 不锈钢和耐热钢冷轧钢带GB/T52311985 加工铜化学成分和产品形状（neq TOCT 859:1978）GB/T55771985 合成橡胶牌号规定GB/T5959.21998 电热设备的安全 第二部分：对电弧炉设备的特殊要求（idt IEC60519-4:1995）GB/T5959.31988 电热设备安全 第三部分：对感应和导电加热设备以及感应熔炼设备的特殊要求（eqv IEC 60519-3:1985）GB/T10066.11988 电热设备的试验方法 通用部分（eqv IEC 60398:1972）GB/T10066.21988电热设备的试验方法 有心感应炉（eqv IEC60396：1987）GB/T10066.31988 电热设备的试验方法 无心感应炉（eqv IEC60646：1986）GB/T10067.11988 电热设备基本技术条件 通用部分GB/T10067.21988 电热设备基本技术条件 炼钢电弧炉GB12970.21991 电工软铜绞线 第二部分：软铜绞线HG/T 21841991 输水、通用橡胶软管（neq ISO 1403:1986）JB/T 96911999 电热设备 产品型号编制方法YB/T111983 弹簧用不绣钢丝3术语和定义GB/T2900.101984、GB/T2900.231995中确立的以及下列术语和定义适用于本标准。水冷电缆：工业电热设备用水冷大截面挠性电流载体，它主要由外套管、软体导线、芯管、差速弹簧、卡箍、端接头、防护环等部件选配组合而成。外套管：具有加强夹布层、能承受运行时冷却水压力和机械应力的合成橡胶管。软体导线：用线径0.51mm的漆包线分层编织或多股绞制合成。芯管：由于大标称截面积的水冷电缆中，支撑和定位软体导线并承受水冷电缆连接部分拉力和挠性管状制品或其他结构。差速弹簧：用于连接芯管和端接头，起平缓和减少水冷电缆运行时所受弯曲应力作用的非磁性不锈钢件。卡箍：用于固定外套管和/或防护环，并带有锁定装置的由非磁性不锈钢制成的卡子和紫铜材质的卡箍。端接头：即电极，俗称电缆头，用黄铜、紫铜或无氧铜根据用户要求加工而成，表面钝化或镀锡处理。防护环：间隔套在水冷电缆最外层，起减轻水冷电缆外部磨损和缓冲振荡作用的合成橡胶环。热防护：用耐高温石棉带缠绕在水冷电缆外部的热防护层。几何平均半径：水冷电缆截面中的软体导线层的平均半径。最小曲率半径：水冷电缆受外力弯曲时所允许的极限曲率半径。无芯管式：仅靠多股导体自身旋转，而不用芯管支撑和定位的水冷电缆结构。集束式：用多股软体导线或带有间隔绝缘的多股软体导线，以一定的螺旋角度自身旋扭或单层缠绕在芯管外的水冷电缆结构。同心式：多股软体导线以一定的螺旋角度多层缠绕在芯管上的水冷电缆结构。阻燃型：外表层具有热防护层的水冷电缆结构。4.产品分类4.1产品规格水冷电缆按结构型式和标称截面积大小分为四个品种和多个规格，具体的品种规格和主要技术参数见表1，表2。如有特殊要求时，由供需双方协商确定。表1 感应炉用水冷电缆型号截面积mm2载流量A冷却水流量m3/h备注SLD25252000.201截面积指软体导线截面。2电极结构及型位尺寸和进、出水口的位置由供需双方商定。SLDG60604800.20SLDG80806400.20SLDG1001008000.20SLDG1201209600.24SLDG16016010800.32SLD36SLDG20020016000.40SLDG25025020000.50SLDG30030024000.60SLDG35035028000.70SLDG40040032000.80SLDG50050040001.00SLDG80080048001.60SLDG1000100080002.00注1：型号标注SLDG软体导线截面（单位：mm2）水冷电缆每根总长度（单位：m）。如SLDG1005.0，100指软体导线截面为100mm2，5.0指水冷电缆每根总长度为5.0m。注2：表中水流量系指长度5m、温升12K、电流密度8A/mm2表2 电弧炉、钢包炉、埋弧炉、电渣炉和矿热炉用水冷电缆型号截面积mm2GMR mm最小弯曲半径 mm载流量A冷却水流量m3/h电极SLD100010002035045000.401(M、S)SLD120012002038054000.481(M、S)SLD160016002540072000.641(M、S)SLD200020003241590000.802(M、S)SLD2400240034430108000.962(M、S)SLD2800280035480126001.122(M、S)SLD3000300040570135001.203(M、S)SLD3200320044525144001.284(M、S)SLD3600360050580162001.444(M、S)SLD4000400056650180001.605(M、S)SLD4500450060760202501.805(M、S)SLD5000500065825225002.006(M、S)SLD5500550071890247502.207(M、S)SLD6000600075900270002.408(M、S)SLD65006500781042292502.608(M、S)SLD70007000831100315002.809(M、S)注1：表中载流量系指工频而言。当为直流供电时，电流密度可按6.5A/mm2来选择截面积。注2：表中水流量系指工频而言，其确定条件长度10m、温升12K、电流密度4.5A/mm2。4.2型号标注SLD软体导线截面（单位：mm2）水冷电缆每根总长度（单位：m）。如：SLD1005.0，100指软体导线截面为100mm2，5.0指水冷电缆每根总长度为5.0m。4.3水冷电缆的主要参数：软体导线截面积，单位为mm2载流量，单位为A额定电压，单位为V冷却水流量，单位为m3/h最小弯曲半径，单位为mm几何平均半径GMR，单位为mm工作水压，单位为Mpa长度，单位为m重量，单位为kg5.技术要求5.1 一般要求5.1.1 水冷电缆的工作环境、冷却水质、水压和进、出水温度应符合GB/T10067.11988中5.1.2、5.1.3的相应规定。5.1.2 当水冷电缆长期处于高温辐射、火星喷溅的环境中时，采用阻燃型防护处理，水冷电缆外护套胶管表面用耐高温石棉带胶接缠绕，在水冷电缆外部做热防护层。5.2 设计和制造要求5.2.1 外套管和大截面的芯管采用加布橡胶软管，其性能、尺寸和质量符合HG/T21841991的规定。5.2.2 软体导线用圆铜漆包线编织或绞制，其截面根据用户需要制作（注：洛阳正奇机械有限公司制造）。5.2.3软体导线在装配时紧贴芯管，沿长度方向呈螺旋状缠绕，螺距为1000mm，并用绝缘绳捆扎。缠绕后的弯率半径应符合表2要求，当水冷电缆弯曲到最小弯率半径时，弯曲部位不能松散。5.2.4 差速弹簧采用非磁性不锈钢材料制成，选用YB/T111983中规定的不锈钢丝。减小水冷电缆运行时软体导线上所受的机械应力，缓冲电动力和保证良好的冷却水循环。5.2.5 电极材质使用黄铜、紫铜或无氧铜。电极表面光滑平整，无裂纹、无气孔、无毛刺、无尖角，导电平面的表面粗糙度Ra不低于3.2um,，表面接触面积不小于60。表面钝化或镀锡处理。SLD系列电极结构的形位尺寸和进、出水口的位置按图1和表3规定。表3 电极开孔数量和尺寸电极号ammbmmcmmdmmemmfmmgmmhmmkin nd mm1（M、S）170703026035504560Rc 1/26d2（M、S）200853033050504575Rc 1/26d3（M、S）200854033050504575Rc 1/26d4（M、S）2651005039555506530Rc 18d5（M、S）3051155043550657530Rc 18d6（M、S）3051305043550657530Rc 18d7（M、S）3181405048363657530Rc 18d8（M、S）3301506049570657530Rc 18d9（M、S）3751706049550657530Rc 110d注1：进出口的管接头位置通常在电极的端面，当在电极的表平面开孔的中间时用M表示；在电极的侧面时用S表示。注2：nd栏中的“n”表示开孔数量。5.2.6 卡箍用非磁性材料：内径63mm（含63mm）以下外护套胶管用紫铜卡箍（表面钝化处理）在专用设备上挤压紧固；内径63mm以上外护套胶管用1Cr18Ni9Ti材质的不锈钢带，用专用工具紧固。5.2.7 防护环选用合成橡胶材料制成。选用GB/T55771985中有牌号的合成橡胶。防护环的间距保证水冷电缆避免磨损和冲击振荡。5.2.8 水冷电缆的长度由供需双方商定。5.3 性能5.3.1水冷电缆外护套胶管耐击穿电压V2300V。5.3.2 水冷电缆外护套胶管耐工作水压P0.6Mpa。5.3.3外护套胶管与电极接口处冷却水无渗漏。5.3.4软体导线与电极在专用设备上冷挤压紧固。5.3.5为保证足够的机械强度和可靠的电接触，200mm2标称截面积的试验拉力为15KN，在此基础上，水冷电缆标称截面积每增加100mm2，试验拉力值相应增加5KN。5.3.6 水冷电缆的最大表面温升（包括连接处）不大于40K。5.4 安全要求除下列要求外，水冷电缆的安全要求应符合GB5959.21998和GB5959.31988的有关规定。5.4.1 水冷电缆的外护套管有良好的绝缘性能。在正常工作状态下，耐工作电压V2300V。5.4.2 在相对湿度90及室温205时，电极和软体导线对外护套管外表面的绝缘电阻应不小于1M。5.4.3用户应定期测量水冷电缆的直流电阻值。当所测电阻值大于原电阻值的50时，应予更换。5.4.4 水冷电缆应能在0.6Mpa的水压下正常运行，外护套管胶管应无鼓泡及局部外径增大等异常现象。6.出厂检验水冷电缆出厂检验按下述各项要求全检。检验中若有不合格项目时，返修后复检，直到完全合格，方可出厂。6.1 绝缘电阻测量按GB/T10066.11988中7.1.4.1规定测量，但测量在软体导线与附加电极间进行，附加电极指水槽、石墨涂层、包绕的金属箔或其他在外护套管外表面形成等电位的装置或措施。对采用水槽作为附加电极进行测量时，水冷电缆两端伸出水面的长度300mm。6.2 绝缘耐压试验按GB/T10066.11988中7.1.4.2规定试验，但试验在软体导线与附加电极间进行，附加电极指水槽、石墨涂层、包绕的金属箔或其他在外护套管外表面形成等电位的装置或措施。对采用水槽作为附加电极进行测量时，水冷电缆两端伸出水面的长度300mm。6.3直流电阻的测量按GB/T3048.41994规定。6.4 水压试验将水冷电缆置于专用试验台上，堵塞其一端电极的通水孔，然后在另一端接入水管，加压0.6Mpa，保持15分钟应无泄漏，外护套管胶管应无鼓泡及局部外径增大等异常现象。6.5 抗拉力试验电极与软体导线压接好后，安装在拉力机上，起动拉力机达本标准5.3.5规定的试验拉力时，连接处应无松动和脱落现象。6.6 温升测量 按GB/T10067.21988中6.13、GB/T10066.21988中5.1或GB/T10066.31988中5.10的规定。6.7 水流量的测定将水冷电缆连接到试验台上，按GB/T10066.11988中7.2.2.1规定测量，当长度与表1、表2规定值不同时，对规定的水流量作相应的折算。6.8 外观检验一般检查（包括外观检查、形位尺寸、材质、最小弯曲半径、电极平面度）；6.9技术文件完整性检查(包括产品合格证、使用维护说明书、备件目录等6.10标志检验 水冷电缆的标志按GBJT 100671一i988中813、815规定。水冷电缆在电极的适当位置标出下列各项：水冷电缆型号；截面积，单位为mm2；制造日期；产品出厂编号；洛阳正奇机械有限公司和正奇牌商标。6.11 包装检验水冷电缆包装前：倒尽内部积水，用压缩空气吹干；外护