T-CES 100-2022 现场总线用聚乙烯绝缘电缆

ICS29.060.20CCSK13现场总线用聚乙烯绝缘电缆Polyethyleneinsulatedcableforfieldbus中国电工技术学会发布IT/CES100—2022前言 12规范性引用文件 13术语和定义 24使用特性 24.1额定电压 24.2电缆最高长期允许工作温度 24.3电缆允许弯曲半径 25代号、产品表示方法、型号及规格 2 25.2型号 5.3产品表示方法 35.4规格 36技术要求 4 46.2绝缘 46.3单元 56.4成缆单元分屏蔽和总屏蔽 6.5成缆 66.6隔离套 66.7铠装 76.8外护套 77成品电缆 7.1成品电缆结构尺寸检查 97.2导体电阻 97.3引流线直流电阻 97.4成品电缆的电压试验 97.5绝缘电阻 97.6单元对屏蔽层最大电容不平衡、工作电容和电感电阻比L/R 7.7衰减、特性阻抗及传输延时差 7.8屏蔽抑制系数 7.9绝缘机械物理性能 7.10护套机械物理性能 7.11燃烧性能 7.12成品电缆标志 8检验规则和试验方法 ⅡT/CES100—20229交货长度 10包装及贮运 A.1概述 14A.2假定值的计算方法 T/CES100—2022Ⅲ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。本文件由中国电工技术学会提出。本文件主要起草单位：安徽宇测线缆质检技术有限公司、安徽徽宁电器仪表集团有限公司、池州起帆电缆有限公司、无锡江南电缆有限公司、安徽宏源特种电缆股份有限公司、华远高科电缆有限公司、安徽华能电缆集团有限公司、新亚特电缆股份有限公司、北京天成瑞源电缆有限公司、常州凯联检测技术有限公司、特变电工股份有限公司新疆线缆厂、新疆胡杨线缆制造有限公司、新疆维吾尔自治区产品质量监督检验研究院、安徽天康(集团)股份有限公司、山东聊城信源集团有限公司、安徽百商百德电缆有限公司、安徽纵横高科电缆股份有限公司、安徽华宇电缆集团有限公司、贵州天虹志远电线电缆有限公司、安徽新科电缆集团股份有限公司。本文件主要起草人：凌宗勇、张元船、鲍大章、朱萃、华齐东、张建国、周光亚、王成、卞晓刚、王磊、张荣鹏、范一龙、张传省、姜茂盛、李健、叶小军、付世财、韩惠福、高国彪、陈慧娟、廉辉、李杰尉、方国华、王小伟、关保林、徐成业、夏喜明、王宗民、魏正枪、常云德、水利飞、王云、邵树森、於广勇、于杰、朱从林、王海岭、张红艳。本文件为首次发布。T/CES100—20221现场总线用聚乙烯绝缘电缆本文件规定了现场总线用聚乙烯绝缘电缆(以下简称电缆)的术语和定义、使用特性、代号、表示方法、型号及规格、技术要求、成品电缆、检验规则和试验方法、交货长度、包装和贮运。本文件适用于31.25kHz特性阻抗为100Ω自动化控制系统的信号传输、监控回路、智能测量与控制设备以及自动化与显示系统之间的数字化、双向、多点的通信链路场合连接用电缆。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/T2900.10电工术语电缆GB/T2951.11电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法第11部分：通用试验方法厚度和外形尺寸测量——机械性能试验GB/T2951.12电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法第12部分：通用试验方法——热老化试验方法GB/T2951.13电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法第13部分：通用试验方法密度测定方法——吸水试验——收缩试验GB/T2951.14电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法第14部分：通用试验方法——低温试验GB/T2951.31电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法第31部分：通用试验方法聚氯乙烯混合料专用试验方法——高温压力试验——抗开裂试验GB/T2951.41电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法第41部分：聚乙烯和聚丙烯混合料专用试验方法——耐环境应力开裂试验——熔体指数测量方法——直接燃烧法测量聚乙烯中碳黑和(或)矿物质填料含量——热重分析法(TGA)测量碳黑含量——显微镜法评估聚乙烯中碳黑分散度GB/T2951.42电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法第42部分：聚乙烯和聚丙烯混合料专用试验方法——高温处理后抗张强度和断裂伸长率试验——高温处理后卷绕试验——空气热老化后的卷绕试验——测定质量的增加——长期热稳定性试验——铜催化氧化降解试验方法GB/T2952.1—2008电缆外护层第1部分：总则GB/T3048.4电线电缆电性能试验方法第4部分：导体直流电阻试验GB/T3048.5电线电缆电性能试验方法第5部分：绝缘电阻试验GB/T3048.8电线电缆电性能试验方法第8部分：交流电压试验GB/T3048.9电线电缆电性能试验方法第9部分：绝缘线芯火花试验GB/T3048.10电线电缆电性能试验方法第10部分：挤出护套火花试验GB/T3956电缆的导体GB/T4910镀锡圆铜线GB/T5441通信电缆试验方法2T/CES100—2022GB/T6995.2电线电缆识别标志方法第2部分：标准颜色GB/T6995.3电线电缆识别标志方法第3部分：电线电缆识别标志GB/T12706.1额定电压1kV(Um=1.2kV)到35kV(Um=40.5kV)挤包绝缘电力电缆及附件第1部分：额定电压1KV(Um=1.2KV)和3kV(Um=3.6kV)电缆GB/T13849.1聚烯烃绝缘聚烯烃护套市内通信电缆第1部分：总则GB/T17737.108同轴通信电缆第1-108部分：电气试验方法特性阻抗、相位延迟、群延迟、电长度和传播速度试验GB/T19666阻燃和耐火电线电缆或光缆通则JB/T8137(所有部分)电线电缆交货盘JB/T13486计算机与仪表屏蔽电缆3术语和定义GB/T2900.10和GB/T12706.1界定的术语和定义适用于本文件。4使用特性4.1额定电压电缆的额定电压U₀JU为300/500V。4.2电缆最高长期允许工作温度电缆导体最高长期允许工作温度为70℃。4.3电缆允许弯曲半径金属带屏蔽或铠装电缆，弯曲半径不应大于电缆外径的12倍。金属丝编织电缆，弯曲半径不应大于电缆外径的8倍。5代号、产品表示方法、型号及规格5.1代号5.1.1系列代号现场总线用聚乙烯绝缘电缆................................................................................................................ZX5.1.2材料特征代号铜导体 聚乙烯绝缘 Y发泡聚乙烯绝缘 聚氯乙烯护套 聚乙烯或聚烯烃护套 Y5.1.3结构特征代号双钢带铠装 2T/CES100—20223 3聚氯乙烯护套 2聚乙烯或聚烯烃护套 3铜丝编织屏蔽 P镀锡铜丝编织屏蔽 铜塑复合带屏蔽 P4钢丝编织铠装 9软结构 R电缆燃烧特性代号和表示方法应符合GB/T19666.的要求。产品型号的组成和排列顺序如图1所示。—铠装一总屏蔽—(内)护套代号—单元屏蔽——燃烧特性(若有)代号示例1:2对1.5mm2铜芯聚乙烯绝缘铝塑复合带分屏蔽铝塑复合带加镀锡铜丝编织总屏蔽聚氯乙烯护套现场总线用电缆，额定电压300/500V,表示为：ZXYP3VP3P1300/500V2×2×1.5T/CES××××—××××示例2:1对1.5mm2铜芯发泡聚乙烯绝缘铝塑复合带加镀锡铜丝编织总屏蔽钢丝铠装聚氯乙烯护套现场总线用电缆，额定电压300/500V,表示为：ZXYPVP3P1-32300/500V1×2×1.5T/CES×××x—××××电缆的规格见表1。T/CES100—202246技术要求标称截面积为0.5mm2、0.75mm2、0.8mm2、1.0mm2及1.5mm2的导体应符合GB/T3956中的第1种、第2种或第5种结构铜导体的要求，导体中的单线可以镀金属层或不镀金属层。标称截面积0.8mm2的导体结构参照0.75mm2。绝缘应采用最高工作温度为70℃聚乙烯或70℃发泡聚乙烯绝缘混合物，其机械物理性能应符合表2的规定。表2绝缘的机械物理性能试验项目1%℃h%%一一一2——标志间长度L℃h%一153℃一14——施加压力——加力时间N一1T/CES100—20225绝缘应连续挤包在导体上，并具有完整性，绝缘厚度应使成品电缆符合规定的电气性能要求。聚乙烯绝缘线芯应符合GB/T3048.9中工频电压火花试验检查的要求，发泡聚乙烯绝缘线芯应经受工频电压(3.5±0.5)kV火花试验检查。6.2.3绝缘线芯的识别标志绝缘线芯的识别标志应符合GB/T6995.2和GB/T6995.3的要求。电缆线芯单元为对线组。6.3.2单元内绝缘线芯的识别聚乙烯绝缘的线芯优先采用红色、蓝色识别。发泡聚乙烯绝缘线芯优先采用红色、绿色识别，也可根据用户要求选择其他颜色识别。6.3.3单元的识别单元间应采用色带、数字或颜色识别。对线组的两根绝缘线芯应绞合在一起，绞合节距不应大于90mm。6.4成缆单元分屏蔽和总屏蔽6.4.1成缆单元分屏蔽和总屏蔽应采用铜丝编织、镀锡铜丝编织、铜(铝)塑复合带绕包、或铜(铝)塑复合带绕包加金属丝编织复合屏蔽的型式，屏蔽用铝塑复合带中的铝箔最薄处厚度不应小于0.008mm、聚酯带最薄处厚度不应小于0.010mm,铜塑复合带中的铜箔最薄处厚度不应小于0.018mm、聚酯带最薄处厚度不应小于0.023mm,在铜(铝)塑复合带金属层的中间部位测量两处，取最小值作为最薄处厚度。6.4.2屏蔽层内应采用聚酯带重叠绕包。屏蔽层外允许采用非吸性带材重叠绕包，或挤包合适的材料。6.4.3铜(铝)塑复合带绕包屏蔽时，金属面应向内，分屏蔽应在绕包金属复合带下放置一根(股)标称截面积不小于0.2mm2的引流线，总屏蔽应在绕包金属复合带下放置一根(股)标称截面积不小于0.5mm2的引流线，引流线应采用圆铜线或镀锡圆铜线。软结构电缆的引流线应为单线根数不小于7根的绞合软线，确保屏蔽的电气连续性。当采用铝塑复合带绕包时，引流线应采用镀锡圆铜线；当采用铜塑复合带绕包时，引流线应采用圆铜线或镀锡圆铜线。多股软结构电缆的引流线应为单线根数不少于7根的绞合软线。0.2mm2引流线在20℃时的直流电阻不应大于95.0Ω2km,0.5mm2引流线在20℃时的直流电阻不应大于39.0Ωkm。镀锡圆铜线应符合GB/T4910的要求。6.4.4总屏蔽采用复合屏蔽时，应先采用铜(铝)塑复合带绕包，然后再采用铜丝或镀锡铜丝编织，金属复合带的金属面应朝向金属编织层，确保屏蔽的电气连续性。6.4.5铜(铝)塑复合带绕包时，重叠绕包层的重叠率不应小于25%。6.4.6铜丝或镀锡铜丝编织分屏蔽用单线直径不应小于0.12mm,铜丝或镀锡铜丝编织总屏蔽用单线标称直径见表3的规定，直径测量值不应小于标称直径减去0.02mm,编织密度不应小于82%。T/CES100—20226表3编织屏蔽用单线标称直径编织前假定直径Dm²“根据产品型号，D分别对应附录A的D1或D26.4.7编织层不允许整体接续，露出的铜线头应修齐，每1m长度允许更换金属线锭一次。编织密度按公式(1)计算。P——金属丝编织屏蔽的编织密度(%);p——单向覆盖系数，按公式(2)计算。…………(2)m——编织机同一方向的锭数；n——每锭的编织丝根数；d——编织金属丝直径测量值，单位为毫米(mm);D——编织层外径测量值，单位为毫米(mm);L——编织节距测量值，单位为毫米(mm)。6.5成缆单元应绞合成缆，绞合方向为右向。固定敷设用电缆的成缆节距不应大于成缆外径的20倍，移动敷设用软电缆的成缆节距不应大于成缆外径的16倍。6.5.2包带缆芯外应采用聚酯带重叠绕包，也可以采用其他与电缆导体最高长期允许工作温度相适宜的非吸湿性带材重叠绕包。6.6隔离套铠装电缆应挤包隔离套，隔离套材料应是非吸湿性材料，且应适合于电缆的运行温度并与电缆绝缘材料相兼容。隔离套标称厚度为1.0mm,最薄点不应小于标称厚度的80%(计算结果应修约到2位小数)。隔离套不应粘连绝缘线芯、屏蔽层和铠装层。隔离套应符合GB/T3048.10中工频电压火花试验检查的要求。7T/CES100—2022铠装钢带应采用镀锌钢带，铠装疏绕钢丝或编织铠装钢丝应采用镀锌钢丝。钢带铠装由双钢带左向绕包在隔离套上，内层和外层钢带的标称厚度和标称宽度应相同。外层钢带应在内层钢带绕包间隙的上方，且不应看到内层钢带的绕包间隙。两层钢带的绕包间隙均不应大于钢带标称宽度的50%。钢带的标称厚度为0.2mm,钢带的最薄处厚度不应小于标称厚度的90%(计算结果应修约到2位小数),在钢带的中间部位测量两处，取最小值作为最薄处厚度。钢丝疏绕铠装由单层钢丝左向绕包在隔离套上。钢丝的标称直径见表4。钢丝的平均直径不应小于标称直径的95%(计算结果应修约到2位小数)。钢丝之间间隙的总和不应超过1根钢丝的直径，在间隔不小于100mm的两处分别测量直径，每处在相互垂直的两个方向各测量一次，取4个测量值的平均值作为钢丝的平均直径，铠装钢丝总间隙的检查应符合GB/T2952.1—2008中8.1.4的要求。表4铠装疏绕钢丝标称直径铠装前假定直径D6mm标称直径mm0.8D₀>10.0导体标称截面积不超过1.0mm2的电缆不宜采用钢丝疏绕铠装，建议采用钢丝编织铠装结构，编织层外允许绕包一层与电缆工作温度相适应的非吸湿性带材。6.7.4钢丝编织铠装编织铠装钢丝的标称直径见表5规定，钢丝的平均直径不应小于标称直径的95%(计算结果应修约到2位小数),在间隔不小于100mm的两处分别测量直径，每处在相互垂直的两个方向各测量一次，取4个测量值的平均值作为钢丝的平均直径，编织铠装层的编织密度不应小于80%。编织密度按6.4.7计算。h表5编织铠装钢丝标称直径h编织铠装前假定直径D6mm标称直径mm0.2D₀>10.00.36.8外护套外护套材料应采用聚氯乙烯、聚乙烯、无卤低烟阻燃聚烯烃护套混合物中的一种。外护套材料应与绝缘工作温度等级相适应，其机械物理性能应符合表6的规定。T/CES100--20228表6护套的机械物理性能序号性能项目单位性能要求70℃聚氯乙烯70℃聚乙烯70℃无卤低烟阻燃聚烯烃1机械性能老化前抗张强度最小老化前断裂伸长率最小空气箱烘老化试验处理条件——时间老化后的抗张强度最小——变化率最大老化后的断裂伸长率最小——变化率最大N/mm²%℃hN/mm²%%%一一9.07.02抗开裂试验试验条件——时间试验结果℃h1无裂纹一1无裂纹3高温压力试验试验条件温度(偏差±2℃)试验结果压痕深度最大℃%80一804收缩试验mm℃h%一20080132001455.15.25.3低温性能试验低温卷绕试验低温拉伸试验低温冲击试验试验结果℃℃%℃-15无裂纹-15-15无裂纹一-15无裂纹-15-15无裂纹6碳黑含量(仅适于黑色护套)——标称值%%一2.5一老化后的中间值与老化前的中间值之差与老化前中间值之比，以百分数表示。6因气候条件，购买方可要求采用更低的温度T/CES100—2022除非另有规定，外护套颜色应为灰色。外护套标称厚度应按公式(3)计算。当铠装电缆护套标称厚度的计算值小于1.5mm时，护套的标称厚度为1.5mm;当非铠装电缆护套标称厚度的计算值小于1.2mm时，护套的标称厚度为1.2mm。挤包护套前电缆的假定直径应符合附录A的规定。Ts——外护套标称厚度，单位为毫米(mm);D——挤包护套前电缆的假定直径(D分别对应附录A中的D₁或D₂或Da),单位为毫米(mm)。铠装电缆外护套最薄处厚度不应小于标称厚度的80%减去0.2mm(计算结果应修约到2位小数)。非铠装电缆护套平均厚度不应小于标称厚度，其最薄处厚度不应小于标称厚度的85%减去0.1mm(计算结果应修约到2位小数)。金属屏蔽电缆、金属铠装电缆的护套应符合GB/T3048.10中工频火花试验检查的要求。7成品电缆7.1成品电缆结构尺寸检查成品电缆的结构尺寸应符合第6章的规定，应用量具或手工检查电缆的结构尺寸。导体结构检查和绝缘厚度的测量，抽样试验时，检查和测量不应少于1个单元；型式试验时，应检查和测量1个单元。标称截面积为0.5mm²、0.75mm²、1.0mm²及1.5mm²的成品电缆在20℃时的导体直流电阻应符合GB/T3956的要求，标称截面积为0.8mm²的成品电缆在20℃时的导体直流电阻不应大于24.0Ω2/km。例行试验时，应测量所有导体的直流电阻；型式试验时，应测量1个单元的直流电阻。在20℃时，成品电缆引流线的直流电阻应符合6.4.3的规定。例行试验时，应测量所有引流线的直流电阻；型式试验时，分屏蔽应检查和测量1个单元，总屏蔽应检查和测量1根。7.4成品电缆的电压试验电压应施加在导体之间和导体与接地的屏蔽和铠装之间，工频试验电压应为1500V,并维持1min,绝缘不应击穿。例行试验时，应对成品电缆的所有绝缘线芯进行电压试验；型式试验时，应对1个单元的绝缘线芯进行电压试验。7.5绝缘电阻7.5.1成品电缆在20℃时绝缘电阻不应小于3000MΩ·km。抽样试验时，检查和测量不应少于1个单元；型式试验时，应检查和测量1个单元。7.5.2屏蔽与屏蔽、屏蔽与铠装之间的绝缘电阻不应小于1MΩkm,测量应在环境温度为(20±5)℃9T/CES100—2022和空气相对湿度不大于80%的室内进行。试验电压为直流100V～500V并施加足够长时间，以达到合理稳定的测量，但不应少于1min也不应超过5min,通常推荐1min。7.6单元对屏蔽层最大电容不平衡、工作电容和电感电阻比L/R电缆在1kHz时的单元对屏蔽层最大电容不平衡、工作电容和电感电阻比L/R应符合表7的规定。表7单元对屏蔽层最大电容不平衡、工作电容和电感电阻比L/R单元对屏蔽层的最大电容不平衡(1kHz)44工作电容(1kHz)电感电阻比(20℃,1kHz)电缆衰减、特性阻抗及传输延时差应符合表8的规定。表8衰减、特性阻抗及传输延时差衰减(25℃,39kHz)最大值3特性阻抗(31.25kHz)Ω单对屏蔽或只有分屏蔽的两对电缆的屏蔽抑制系数不应超过0.05,分屏蔽加总屏蔽的电缆的屏蔽抑制系数不应超过0.01。屏蔽抑制系数模拟试验方法应符合JB/T13486中附录A的要求。成品电缆的绝缘机械物理性能应符合表2的规定。老化前绝缘的机械物理性能测量，抽样试验时，检查和测量不应少于1个单元；型式试验时，应检查和测量1个单元。成品电缆附加老化试验应符合绝缘的空气箱老化后性能要求。附加老化试验条件同电缆绝缘材料的空气箱老化试验条件。7.10护套机械物理性能成品电缆的护套机械物理性能应符合表6的规定。成品电缆附加老化试验应符合护套的空气箱老化后性能要求。附加老化试验条件同电缆护套材料的空气T/CES100—20227.11燃烧性能聚氯乙烯护套电缆、单根阻燃聚乙烯护套电缆、无卤低烟单根阻燃电缆的单根阻燃性能应符合GB/T19666的要求。阻燃A类、B类、C类、D类电缆的成束阻燃性能应符合GB/T19666的要求。无卤低烟阻燃电缆的每种非金属材料的无卤性能应符合表9的要求。表9无卤低烟阻燃电缆的非金属材料的无卤性能要求试验项目%%无卤低烟阻燃电缆的烟密度应符合GB/T19666的要求。7.12成品电缆标志成品电缆的外护套表面应有制造厂名称，产品型号及额定电压的连续标志。标志应字迹清楚、容易辨认、耐擦，且应符合GB/T6995.3的要求。8检验规则和试验方法产品应经检验合格后出厂，并应附产品质量检验合格证。试验项目、试验类型和试验方法应符合表10的规定。表10产品试验项目序号试验项目性能要求试验类型试验方法1结构尺寸导体7.1T、S正常目力绝缘厚度7.1T、SGB/T2951.11单元节距7.1T、S正常目力和直尺单元屏蔽7.1T、S正常目力、直尺和千分尺成缆7.1T、S正常目力和直尺总屏蔽7.1T、S正常目力、直尺和千分尺隔离套厚度7.1T、SGB/T2951.11铠装7.1T、S见6.7条款外护套厚度7.1T、SGB/T2951.112电性能2.120℃导体直流电阻7.2T、RGB/T3048.42.220℃引流线直流电阻7.3T、RGB/T3048.42.3电压试验7.4T、RGB/T3048.82.4绝缘电阻7.5T、SGB/T3048.52.5工作电容7.6TGB/T5441T/CES100—2022表10产品试验项目(续)试验项目TTTTTT3TTTTTT4TTTTTTT5TTTTTT6每交货批至少抽取1件试样，也可由供需双方协议规定抽样数量。抽样检验项目结果不合格时，应加倍取样进行第二次试验；仍不合格时，应对整批产品逐一试验。根据双方协议长度交货，长度计量误差不超过±0.5%。T/CES100—202210.1成圈或成盘电缆应卷绕整齐，妥善包装。电缆盘应符合JB/T8137(所有部分)的要求。电缆端头应可靠密封，伸出盘外的电缆端头应加保护罩。a)制造厂名称；b)型号、规格，单位为平方毫米(mm2);c)长度，单位为米(m);d)制造日期，年月；f)电缆盘正确旋转方向。10.3.1电缆应避免露天存放，电缆盘不允许平放。10.3.2运输中，不得从高处扔下装有电缆的电缆盘，不得机械损伤电缆。10.3.3