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文档简介
一、工作简况
(一)任务来源
为解决电力设备母线用热缩管在应用中暴露的诸多问题,改良产品不断涌现,
因此需对DL/T1059-2007《电力设备母线用热缩管》中的技术要求和试验方法进
行修订,提高标准的适用性。
标准根据《国家能源局综合司关于下达2020年能源领域行业标准制修订计
划及外文版翻译计划的通知》的要求,由中国电力科学研究院有限公司、国网天
津市电力公司电力科学研究院对《电力设备母线用热缩管》进行修订。标准由电
力行业电力电缆标准化技术委员会归口。
(二)工作过程
1.2020年11月,根据标准修订的总体要求,对修订工作进行整体构思和策
划,初步制定修订工作总体目标和编写原则,在广泛调研收资和技术交流的基础
上,明确标准修订的工作方向。
2.2020年12月完成了标准草案,在电力行业电力电缆标准化技术委员会的
组织下,在江苏溧水召开了标准修订工作启动会,成立了标准修订工作组,构建
了组织机构,确定了参编单位及人员,讨论并明确了标准修订的框架、大纲、主
要内容、分工安排及时间进度要求。
3.2022年4月完成了标准讨论稿,在电力行业电力电缆标准化技术委员会的
组织下,采用线上会议的形式召开了标准修订工作启动会,标准修订工作组汇报
了修改内容。专家讨论了低温弯曲试验项目、紫外老化和燃烧性能项目的支撑材
料,要求需进一步调研产品尺寸。
4.2022年5-6月完成了征求意见稿。
(三)主要参加单位及负责事项
1.中国电力科学研究院有限公司、国网天津市电力公司电力科学研究院全面
负责标准的起草工作;
2.泰科电子有限公司、长园电子(东莞)有限公司、深圳市沃尔核材股份有限
公司负责型号规格、技术要求和试验方法的研究和起草工作。
二、编制原则及主要内容论据
(一)编制原则
本标准编制遵循现有相关法律、条例、标准和导则,立足电力设备外绝缘管
理思路,结合国内电力设备母线用热缩管产品的技术水平、应用场景以及测试经
验,提升国内电力设备母线用热缩管质量水平,指导产品生产、检验与管理。
电力设备母线用热缩管越来越广泛的用于户外敞开式母线、变压器中低压侧
分支母线和开关柜内母线等,是电力设备重要的绝缘部件。针对DL/T1059-2007
《电力设备母线用热缩管》在实际工作中发现的问题,综合各单位提供的意见建
议,标准修订工作组经过反复讨论研究,确定了如下编写原则:
1.结合目前的技术进步和电力设备母线用热缩管的发展现状,充分吸收新技
术的发展成果,体现产品技术和试验方法的进步。
2.充分吸收近几年电力设备母线用热缩管的最新成果,对本标准进行修改和
扩充,提高标准的科学性、适应性和先进性。
3.充分考虑各使用单位的技术条件和现状,使得标准修订能够突出共性,在
确保效果的前提下,具有较强的通用性、指导性和可操作性。
4.编写格式应符合GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件
的结构和起草规则》的要求。
(二)标准主要内容
标准规定了额定电压35kV及以下电力设备母线用热缩管的技术要求、试验
方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存。
标准适用于额定电压为35kV及以下电压等级的电力设备母线用热缩管。
标准预计以《电力设备母线用热缩管》为标题,分八个部分:
第1部分—第3部分:规定标准适用的范围、规范性引用文件、术语和定义
三个部分的内容。
第4部分规定电力设备母线用热缩管型号规格。
第5部分规定电力设备母线用热缩管技术要求。
第6部分规定电力设备母线用热缩管试验方法。
第7部分规定电力设备母线用热缩管检验规则。
第8部分规定电力设备母线用热缩管标志、包装、运输、贮存。
(三)与原标准的主要差异和水平对比
1范围
本部分与原标准一致,无改动。
2规范性引用文件
根据标准全文的引用内容,新增了耐压试验、低温弯曲试验、紫外老化和垂
直燃烧试验相关的标准。
3术语和定义
增加了“非限制收缩”术语和定义。
4型号规格
修改了第4章名称,将“产品的型号规格和表示方法”修改为“型号规格”。型
号删除了增强绝缘型,因为通过调研国内外制造商,无增强绝缘型产品。型号增
加了紫外耐受型,因为起初热缩管主要应用于开关柜母排,用于柜内母排绝缘,
部分制造商未考虑紫外老化工况,然而随着热缩管越来越广泛地应用于变压器中
低(压)侧分支母排,近几年在主变检修工作中,发现户外装用的母线用热缩管
老化程度快,甚至迫使主变检修周期缩短,严重影响状态检修工作,本次修订工
作中调研了国内外制造商的耐紫外老化型产品,因此进行规范要求。
5技术要求
修改了表1至表3母线用热缩管尺寸。修改了收缩前后标称内径比的规格,
修改了适用母线规格的表示方法,增加了尺寸允差。因为制造商规模化的生产设
备辐照强度和时间有限,在不影响产品性能的前提下,将10kV和35kV产品的
壁厚尺寸要求降低。
增加了紫外老化后的抗张强度变化率和断裂伸长率变化率±30%的要求。
增加了低温弯曲项目,管材在低温环境中贮存、安装、运行,存在开裂风险。
修改了氧指数指标,增加了燃烧性能项目。氧指数与垂直燃烧特性并无一致
的对应关系,不能用垂直燃烧特性替代氧指数。阻燃性能测试方法分为两大类:
一类用于阻燃机理研究的测试方法,如氧指数测定法,通过调研制造商,氧指数
修改为不低于28;另一类为燃烧试验法,如垂直燃烧法、水平燃烧法,其中水
平燃烧使用于评价燃烧范围和(或)火焰传播速率,垂直燃烧适用于评价试验火
焰移去后燃烧程度,通过调研制造商,增加垂直燃烧性能试验,要求不低于V-1。
6试验方法
增加了紫外老化后的抗张强度和断裂伸长率项目,按GB/T16422.3-2014方
法A的规定进行1000小时或者方法C的规定进行600小时。
增加了低温弯曲项目,按GB/T7113.2―2014中第15章的规定进行试验。
试验温度为-40℃±2℃。带状试样,芯棒直径应不超过10倍壁厚。对于极寒地区,
试验温度可按实际需求协商调整。
修改了介电强度指标,删除了不等尺寸电极方法,由于等尺寸电极测试结果
明显高于不等电极测试结果,因此选择等尺寸电极方法,根据GB/T1408.1等尺
寸电极方法的规范名称为等直径电极法。
增加了工频耐压试验和雷电冲击电压试验的方法标准依据,按GB/T16927.1
规定进行。
增加了垂直燃烧性能试验,按GB/T5169.16―2017方法B进行。
7检验规则
删除了悬置段,对应第5、6章修改了检测项目和要求。
8标志、包装、运输、贮存
本部分与原标准一致,无改动。
(四)解决的主要问题
一是提供了电力设备母线用热缩管的产品标准依据,二是对电力设备母线用
热缩管的技术要求和试验方法标准提出了明确要求,三是提升了电力设备母线用
热缩管在各应用场景中的适用性。
三、主要试验(或验证)情况
(一)产品尺寸调研
调研产品尺寸主要考虑的因素:收缩前后标称内径比的规格、标称内径的范
围、壁厚及允差、适用母线规格的表示方法、收缩比。
1.机械行业产品标准《JB/T12878-2016母线绝缘用聚烯烃热收缩管
(IEC60684-3-283:2011NEQ)》表1-4的产品规格与DL/T1059的差异在于,标
称内径的范围在收缩前要求大于等于规定值、收缩后要求小于等于规定值,1kV
的壁厚更大、10kV的壁厚更小、35kV的壁厚更小,壁厚允差为±0.1至0.3mm,
矩形母线规定了截面积长度和宽度之和的范围,圆形母线规定了直径的范围,规
定了收缩比3:1、2.5:1的尺寸。
2.国际标准《IEC60684-3-283-2019绝缘软管第3部分:各类套管规范283:
母线绝缘用热收缩聚烯烃套管》表A.1的产品规格与DL/T1059的差异在于,规
定了收缩前内径为15、25、65、75、165、170mm的产品尺寸,收缩比为2.4至
3,壁厚允差±20%,壁厚更小,没有规定适用母线规格。
3.国内外制造商:瑞侃、住友电工、深圳沃尔核材、大连联合、扬州辐照和
永固。综合考虑各制造商产品尺寸与DL/T1059的差异在于,收缩前后标称内径
比的规格更多,标称内径的范围在收缩前更大、收缩后要求更小,1kV的壁厚更
大、10kV的壁厚更小、35kV的壁厚更小,适用母线规格的表示方法国内和国外
差异较大,收缩比规格更多。
(二)紫外老化试验情况
1.产品标准
国际电工委员会《IEC60684-3-283绝缘软管第3部分:各类套管规范283:
母线绝缘用热收缩聚烯烃套管》。
(1)老化前,抗张强度≥8MPa、断裂伸长率≥400%。
(2)热老化,150℃,168h,抗张强度≥5MPa、断裂伸长率≥200%。
(3)耐候老化项目,试验方法采用的是《ISO4892-3》。2010版采用方法
A、5000小时;2019版改用方法C、3000小时。测抗张强度≥8MPa、断裂伸长
率≥200%、耐电痕化2.5kV20min。
图1IEC60684-3-283的2010和2019版试验要求
2.试验方法标准
(1)光源
《ISO4892-3》在国标中有等同采用的标准,《GBT16422.3-2014塑料实验
室光源暴露试验方法第3部分荧光紫外灯(ISO4892-3:2006,IDT)》,其中规
定了三种方法,方法A:人工气候老化;方法B:窗玻璃后日光;方法C:2
型(UVB-313灯)。
方法A采用UVA-340灯管,光谱分布和户外太阳光的紫外波段相近,一般
用于常规户外使用产品的光老化试验;方法C采用UVB-313灯管,产生短波紫
外线,能够比UVA灯更快地使材料老化,从而达到加速老化的目的,广泛应用
于耐久性材料的快速、节省时间的测试。
(2)时长
参考相似产品标准试验时长,见表1。部分标准的考核时长为1000小时。
参考国外制造商提供的等效时间表,见图2。GBT16422.3-2014的方法A、
1000h相当于在紫外照射较强地区的1.1年。
因此,试验方法为GBT16422.3-2014的方法A、1000h,或者方法C、600h。
表1相似产品标准试验时长
类似标准章节号试验时长
天,抗张强度和断裂
表B.1第15项耐大42
《JB/T7829-2006电力电缆热收缩式终端》伸长率变化率±30%
气和光老化试验后
,断裂伸长率
《DL/T2135-2020电力用可塑性绝缘屏蔽表13人工加速老化1000h
≥150%
带通用技术条件》试验要求
,外观检查
《GB/T22079-2019户内和户外用高压聚合9.3.21000h紫外光1000h
物绝缘子一般定义、试验方法和接收准则》试验
图2紫外老化等效时间
3.试验验证情况
对国内外制造商产品抽样,委托CNAS认证的实验室,按照GBT
16422.3-2014的方法A开展1000h紫外老化前后抗张强度、断裂伸长率
试验、击穿电压试验,数据见表2。
因此,技术要求为紫外老化后的抗张强度变化率和断裂伸长率变化
率±30%的要求。
表2紫外老化前后试验数据
老化前拉伸老化前老化前击穿老化后拉老化后断老化后击穿
序电压
强度(MPa)断裂伸电压厚度比伸强度变裂伸长率电压厚度比
号等级
长率(%)(kV/mm)化率变化率(kV/mm)
110kV14.99664.0921-21.55%-25.63%19
235kV10.96649.0914.4-11.77%-9.43%12.8
310kV12.32643.7421.9-10.80%-22.31%19.8
410kV13.34794.3917.2-40.18%-35.91%17.1
535kV12.43691.7624.8-46.34%-50.39%19.7
610kV11.3501.4818.1-9.47%-26.17%17.6
735kV9.92411.0712.4-9.58%-33.29%11
810kV10.46474.5617.4-4.21%-29.62%17.1
(三)垂直燃烧性能试验情况
试验方法标准见表3。IEC60695-11-10比IEC60684-2:2003考核更加严格,
分级更加明确,综合考虑实验室认证能力,因此试验方法为《GB/T5169.16-2017》
的方法B垂直燃烧试验。
表3燃烧试验方法
燃烧试验方法标准采标情况
《ANSI/UL94-2021设备设施部分中塑料的燃烧试验方法》第8章垂直燃烧法采用
IEC60695-11-10
《GB/T5169.16-2017电工电子产品着火危险试验第16部IEC60695-11-10:2013,IDT
分:试验火焰50W水平与垂直火焰试验方法》
《GB/T2408-2008塑料燃烧性能的测定水平法和垂直法》IEC60695-11-10:2013,MOD
《GB/T7113.2-2014绝缘软管第2部分:试验方法》IEC60684-2:2003,MOD
对国内外制造商产品抽样,委托CNAS认证的实验室,按照GB/T
5169.16-2017的方法B开展燃烧试验,结果见表4。参考国家强制标准《GB
8624-2012建筑材料及制品燃烧性能分级》“表1建筑材料及制品的燃烧性能等
级”“表6电线电缆套管、电器设备外壳及附件的燃烧性能等级和分级判据”,因
此技术要求为垂直燃烧性能不低于V-1级。
表4垂直燃烧试验结果
序号电压等级垂直燃烧
135kV达不到V-2级
210kV达不到V-2级
310kV达不到V-2级
435kV达不到V-2级
5
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