T-SMA 0055-2024 高压电缆缓冲层性能现场检测技术导则

CCSN20T/SMATechnicalguidelinesforon-sitetesting上海市计量协会发布T/SMA0055-2024前言 2规范性引用文件 3术语和定义 4检测仪器要求 5通用技术要求 6检测方法 7结果评判 附录A（资料性）作业工器具及耗材配置 8附录B（资料性）报告样式 9T/SMA0055-2024本文件按照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》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由上海市计量协会电力专业委员会提出。本文件由上海市计量协会归口。本文件起草单位：国网上海市电力公司电缆分公司。本文件主要起草人：李海、周韫捷、袁奇、王振兴、陈嘉威、李亚群、杨天宇、原佳亮、陈立荣、顾黄晶、周宏、周婕、沈斌、杨勇诚、陈佳、王栋悦、杨凡、何阳、王竟成、邹翔宇、张伟、曹雨、郭婉华、袁小慧、楼铁城、陈越超、王之琦、陈润田、宋炳辰、周晶晶。本文件2024年11月首次发布。1T/SMA0055-2024高压电缆缓冲层性能现场检测技术导则本文件规定了高压电缆缓冲层性能现场测试的检测仪器要求、通用技术要求、检测方法和结果评判。本文件适用于110（66）kV及以上的高压电缆缓冲层性能测试，其他电压等级电缆可参照执行。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T450纸和纸板试样的采取及试样纵横向、正反面的测定GB/T451.3纸和纸板厚度的测定GB/T462纸、纸板和纸浆分析试样水分的测定GB/T4687纸、纸板和纸浆及相关术语JB/T10259电缆和光缆用阻水带3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1高压电缆highvoltagepowercable通常指额定电压66kV及以上交联聚乙烯绝缘、皱纹铝套电力电缆，下文金属套均指皱纹铝套。3.2缓冲层cushionlayer采用半导电弹性带或具有纵向阻水功能的半导电阻水膨胀带绕包于绝缘屏蔽层和金属套之间的一层结构，起到绝缘屏蔽层与金属套的良好电气接触、吸收电缆运行时绝缘热膨胀、增加金属套与绝缘线芯的摩擦力，以及必要时的纵向阻水要求的功能。3.3表面电阻surfaceresistance在试样的某一表面上，两电极间所加电压与经过一定时间后流过两电极间的电流之商。[来源：JB/T102593.4]3.4体积电阻率volumeresistivity在材料里面的直流电场强度与稳态电流密度之商。[来源：JB/T102593.6]2T/SMA0055-20243.5接触电阻率contactresistivity金属套外表面与绝缘外屏蔽之间，两电极间在单位面积上所加电压与稳态电流密度之商。3.6含水率contactresistivity缓冲层材料中水的含量，即试样按规定方法烘干后所减少的质量与取样时质量之比。[来源：GB/T46874.76，有修改]3.7最大静摩擦力maximumstaticfriction绝缘外屏蔽与缓冲层带材之间能产生的最大摩擦力。推力超过此摩擦力时，绝缘外屏蔽与缓冲层带材将产生相对位移。4检测仪器要求4.1仪器构成高压电缆缓冲层性能现场检测仪器一般由检测单元和数据处理单元组成，其中检测单元和数据处理单元具备数据传输功能，系统架构见图1所示。图1高压电缆缓冲层性能检测系统架构4.2功能要求4.2.1检测功能具备表面电阻、体积电阻率、接触电阻率、含水率、最大静摩擦力5种缓冲层性能测试功能。4.2.4参数设置功能设置、调节仪器内各项检测模块的测试参数，如电压幅值、测试时间、测试次数等。4.2.3报警功能测试结果超阈值后自动报警，且具备报警阈值调节功能。T/SMA0055-20244.2.4数据处理功能数据处理单元应能保证不同场景下参数测量的准确性。4.2.5数据传输功能数据采集单元和数据处理单元之间具备数据传输功能。4.2.6数据存储功能a)具备数据管理权限，保证数据的安全性；不应因供电电压中断、快速或缓慢波动等外界因素丢失已存储的实时数据，异常情况下应能建立事件标识。b)数据库自动管理数据，对超过规定存储时间的数据进行清理。4.2.7异常自诊断功能数据处理单元应对仪器内装置及软件进行自诊断，系统出现异常时应自动提示。4.3性能指标主要测量参数及测量范围见表1-表5所示。表1表面电阻测量范围及性能要求1231表2体积电阻率测量范围及性能要求12~4231表3接触电阻率测量范围及性能要求122)314T/SMA0055-2024表4含水率测量范围及性能要求1231表5最大静摩擦力测量范围及性能要求142315通用技术要求5.1海拔高度：1000米以下。5.2环境温度：-10℃~+40℃范围内。5.3空气相对湿度：≤85%(产品内部既不应凝露，也不应结冰)。5.4电源电压波动值不超过额定电压的±10%，频率波动值不超过额定频率的±1%。5.5进行室外检测时应避免天气条件对检测的影响。禁止雷电、雨雪天气进行室外检测。6检测方法6.1检测要求a）取样检测应结合新建、切改、技改等工程同步开展，并在电缆附件安装之前进行。对于全新电缆工程，应在入网投运前开展取样检测；对于切改、技改等新老电缆对接工程，宜在完成新电缆取样检测的同时，对老电缆开展取样检测并做状态评价。b）携带充足、合格的安全作业工器具和耗材，推荐作业工器具及耗材配备如附录A所示。c）检测现场应选择通风良好、干燥洁净、坚硬平坦的路面。6.2取样要求6.2.1表面电阻测试按GB/T450规定的方法取样并制备三个试片。6.2.2体积电阻率测试按GB/T450规定的方法取样并制备三个直径为100mm的试片。6.2.3接触电阻率测试，取三段长度1000mm~1200mm平直的成品电缆，剥除两端外护套150mm；剥除两端金属套100mm，金属套伸出外护套边沿50mm，去除金属套表面的带材或沥青，使裸露的金属套表面清洁无脏污；剥除两端缓冲层50mm，绝缘伸出缓冲层边沿50mm；剥除电缆中间部位的一段外护套，长度50mm；在导体中心钉入钢钉，深度为10mm，如下图所示。T/SMA0055-2024图2样品制备尺寸示意图6.2.4含水率测试按GB/T462规定的方法取样并制备三个试片。6.2.5最大静摩擦力测试，取三段长度300mm的成品电缆，取样电缆要求平直、圆整，截取时确保端面平整，与电缆绝缘线芯垂直。6.3测试6.3.1表面电阻测试按JB/T10259附录C的方法进行缓冲层的表面电阻试验的电路连接。施加直流电压(4.5V)于两个铜电极之间，充电约1min，读取电阻值。三个试样实测值的算术平均值为表面电阻的试验结果。6.3.2体积电阻率测试按GB/T451.3规定的方法测定样品厚度，并按JB/T10259附录D的方法进行缓冲层的体积电阻率试验的电路连接。施加直流电压(4.5V)于两个铜电极之间，充电约1min，读取电阻值。三个试样实测值的算术平均值为体积电阻率的试验结果。6.3.3接触电阻率测试a）电缆样品水平摆放在绝缘垫或绝缘支撑上，在两侧绝缘屏蔽表面和中间金属套表面采用编织铜丝设置测试极，分别连接仪器的电源正极和负极。b）导体中心的钢钉连接仪器的电源正极，减少导体与绝缘外屏蔽间杂散电容电流的影响。c）在两侧缓冲层表面采用编织铜丝设置测试极，连接仪器的屏蔽极，减少缓冲层表面沿面电流的影响。d）施加直流电压(10V)于两个铜电极之间，充电约5min，读取接触电阻率值。三个试样实测值的算术平均值为接触电阻率的试验结果。图3样品连接示意图6T/SMA0055-20246.3.4含水率测试含水率测试装置置于平稳的工作面上，完成调平。将带材样品置于装置托盘内，启动质量测试，记录干燥前质量m1；启动加热程序，温度为105℃±2℃,时间为5min；加热完成后，启动质量测试，记录干燥后质量m2，计算试验结果。试验结果计算：含水率X(%)按下式计算：1X=×100(1)1式中：m1——烘干前的试样质量，单位为克(g)；m2——烘干后的试样质量，单位为克(g)；三个试样实测值的算术平均值为含水率的试验结果。6.3.5最大静摩擦力测试a）将测试装置置于平稳的硬质地面上，将样品电缆段水平放在卡箍内部，端部顶紧限位传感器。b）调整样品导体中心使其与电动推杆中心水平一致，并用固定卡箍卡紧，如图4所示。c）电动推杆水平移动，将绝缘线芯推出金属套，触发限位传感器。读取最大静摩擦力值，三个试样实测值的算术平均值为最大静摩擦力的试验结果。图4摩擦力测试连接示意图7结果评判7.1投运电缆对于新投运电缆，完成表面电阻、体积电阻率、接触电阻率、含水率和最大静摩擦力5项测试，电缆缓冲层性能技术指标见表7。完成高压电缆缓冲层性能测试报告，报告样式见附录B。若发现检测项目不满足技术指标，应及时开展现场复测或取样送至有资质的检测机构进行检测。7T/SMA0055-2024表7新投运电缆缓冲层性能技术参数序号性能项目单位技术指标1表面电阻Ω≤10002体积电阻率≤5003接触电阻率24含水率%5最大静摩擦力N7.2运行后电缆对于在运电缆，完成表面电阻、体积电阻率、接触电阻率、含水率和最大静摩擦力5项测试。根据接触电阻率技术参数，结合运行年限开展电缆状态评估，详见表8，其余4项技术参数作辅助指标。完成高压电缆缓冲层性能测试报告，报告样式见附录B。表8在运电缆缓冲层接触电阻率技术参数及电缆状态评估检测项目指标(用Z表示)Z≤2020＜Z≤4040＜Z≤100100＜Z电缆状态评估正常状态一般状态严重状态危急状态若发现检测项目不满足技术指标，应及时开展现场复测或取样送至有资质的检测机构进行检测。必要时，利用X光检测、金属套开口气体检测、红外测温以及局放等检测方法进行综合判断，结合运行时间、检测结果和其它试验项目测