IEC 60092-3762025 RLV 船舶电气装置第376部分150250 V（300 V）控制和仪表电路用电缆标准立项发展报告

船舶电气装置第376部分：150/250V（300V）控制和仪表电路用电缆标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:IEC60092-376:2025RLVElectricalInstallationsinShips–Part376:CablesforControlandInstrumentationCircuits150/250V(300V)摘要船舶电气装置是保障船舶安全运营、实现自动化控制与智能化管理的核心基础设施，而控制和仪表电路用电缆作为连接各类控制设备、传感器与执行机构的关键纽带，其性能与可靠性直接关系到全船系统的运行安全。IEC60092-376:2025RLV《船舶电气装置第376部分：150/250V（300V）控制和仪表电路用电缆》由国际电工委员会（IEC）发布，是船舶电气设备领域的重要基础性标准。本报告在系统梳理项目研究背景的基础上，详细阐述了标准的立项目标、技术内容框架及其相较于上一版本的主要修订方向。报告分析了该标准在电缆结构设计、电气性能要求、材料选用、燃烧特性及环境适应性等方面的核心技术指标，并结合船舶工业向绿色化、智能化方向转型的时代背景，论证了标准修订的迫切性与必要性。报告指出，新版标准通过引入新型绝缘和护套材料、完善耐火与无卤要求、强化电磁兼容性能指标，更好地适应了现代船舶对安全性和环保性的双重需求，对促进船舶配套产业升级、提升国际竞争力具有重要的技术支撑作用。本报告的编制旨在为标准的技术审查、行业推广及应用实施提供权威参考。关键词：船舶电气装置；控制和仪表电路；电缆标准；IEC60092-376；安全性能；标准化一、项目研究背景1.1行业发展现状随着全球航运业的持续发展和船舶制造技术的不断进步，现代船舶正朝着大型化、自动化、智能化方向加速演进。船舶电气系统的复杂程度日益提高，控制和仪表电路作为船舶的“神经系统”，承担着动力定位、机舱监控、导航通信、火灾报警、应急控制等关键功能信号的传输任务。一旦控制和仪表电路电缆发生故障，轻则导致设备停机、信号中断，重则可能引发火灾、失控等重大安全事故。因此，控制和仪表电路电缆的可靠性、安全性及环境适应性要求不断攀升。近年来，国际海事组织（IMO）及相关船级社对船舶电气装置的安全要求日趋严格，特别是在消防安全（如IEC60332系列燃烧试验标准）、低烟无卤（LSZH）材料应用、电磁兼容（EMC）等方面提出了更高的技术门槛。与此同时，船舶建造中大量采用变频驱动装置、大功率电力电子设备，使得电缆敷设环境中的电磁干扰问题日益突出，对控制和仪表电缆的抗干扰能力提出了新的挑战。1.2国内外标准现状IEC60092系列标准是国际电工委员会发布的船舶电气装置领域的核心标准体系，涵盖了从发电、配电到用电设备的全链条技术要求。其中，IEC60092-376专门针对额定电压150/250V（300V）的控制和仪表电路电缆，规定了电缆的结构尺寸、材料性能、试验方法及验收准则。该标准在全球船舶设计、建造和检验领域被广泛引用，是各大船级社认证和船舶电气系统设计的重要依据。在国际层面，除IEC60092-376外，相关标准还包括IEC60092-350（船舶电力电缆一般结构和试验要求）、IEC60092-360（船舶电力电缆绝缘和护套材料）、IEC60332（电缆燃烧试验）以及IEC60754（电缆燃烧气体腐蚀性试验）等配套标准。在国内层面，GB/T9331《船舶电气装置额定电压1kV及以下电力电缆》和GB/T13029《船用电缆》等国家标准对船用电缆也作出了相应规定，但与IEC60092-376在技术指标体系上存在一定差异。1.3标准修订的必要性IEC60092-376自发布以来已历经多次修订，上一正式版本（2017版）的技术内容在诸多方面已难以适应当前船舶工业的发展需求。具体体现在以下几个方面：第一，新型绝缘和护套材料的应用需求。随着高分子材料科学的快速发展，交联聚乙烯（XLPE）、乙丙橡胶（EPR）、热塑性弹性体（TPE）以及低烟无卤聚烯烃等新材料在船用电缆中获得了广泛应用。这些材料在电气性能、耐温等级、阻燃特性及环保性能方面较传统聚氯乙烯（PVC）材料具有明显优势，但现有的标准条款对此类新材料的技术要求尚不完善。第二，消防安全要求显著提升。近年来，多起船舶火灾事故的调查结果表明，电缆在火灾中释放的有毒气体和浓烟是造成人员伤亡的主要原因之一。国际社会对船用电缆的无卤化、低烟化要求不断提高，欧盟及IMO均已出台相关指令和决议，推动船用电缆向环保型方向发展。现行标准在无卤、低烟、低毒等环保指标方面的要求已落后于行业先进水平。第三，电磁兼容性能亟需规范。现代船舶大量采用变频调速装置和电力电子变流设备，电缆敷设环境中电磁干扰问题日益突出。控制和仪表电路电缆作为信号传输介质，其屏蔽结构设计、转移阻抗等电磁兼容性能指标直接影响信号传输质量，而现行标准中对此类技术要求的覆盖明显不足。第四，国际标准协调统一的需要。随着全球造船产业格局的调整和中国船舶工业的崛起，我国在船舶电缆领域的制造能力和技术积累已有显著提升。推动IEC标准与我国船舶工业实际相结合，提高我国在船舶电气国际标准制定中的话语权，是标准修订的重要驱动力之一。二、标准立项目标与适用范围2.1标准立项目标IEC60092-376:2025RLV的立项目标主要包括：（1）全面更新控制和仪表电路电缆的技术指标体系，使其适应当前船舶电气系统的发展需求；（2）引入新型绝缘和护套材料的技术要求，扩大标准的材料适用范围；（3）强化电缆的燃烧性能、无卤特性和环保指标，响应国际社会对船舶消防安全的更高要求；（4）新增或完善电磁兼容性能相关要求，保障现代船舶复杂电磁环境下信号传输的可靠性；（5）保持与IEC60092系列其他部分标准的协调一致性，维护标准体系的完整性和可操作性。2.2标准适用范围本标准适用于船舶和海上构筑物中额定电压150/250V（300V）的控制和仪表电路用电缆，包括但不限于以下应用场景：-船舶自动化控制系统（包括机舱监控、压载水管理、货物控制等）的信号传输线路；-仪表测量电路（包括温度、压力、液位、流量等传感器信号线路）；-控制回路（包括电动机启停控制、阀门控制、报警指示等）；-通信和数据处理系统（包括工业以太网、现场总线等弱电信号传输）。标准涵盖的电缆类型包括单芯和多芯结构，可带有屏蔽层、铠装层及护套层，绝缘和护套材料涵盖热固性（如EPR、XLPE）和热塑性（如PVC、LSZH聚烯烃）两大类。2.3标准定位作为IEC60092船舶电气装置系列标准的重要组成部分，IEC60092-376在标准体系中属于产品标准类别，与一般结构标准IEC60092-350、材料标准IEC60092-360等构成相互配套的标准体系。该标准的用户群体覆盖船舶设计院所、电缆制造企业、船级社检验机构、船舶建造企业及船东等产业链各环节。三、标准主要技术内容3.1电缆结构要求标准对控制和仪表电路电缆的结构作出了系统规定，主要包括导体、绝缘、屏蔽、成缆、内衬层、铠装及护套等结构层次的详细技术要求。导体方面，标准规定了铜导体的材料纯度、电阻率及电阻值要求。导体截面积系列覆盖0.5mm²至2.5mm²的常用规格，导体结构分为实心导体和绞合导体两种类型。其中，绞合导体的单线直径、绞合方向及绞合节距均需满足标准规定的限值，以确保导体具有良好的柔韧性和弯曲性能，适应船舶舱室狭小空间的敷设需求。绝缘方面，标准针对不同类型绝缘材料分别规定了其厚度、电气强度、体积电阻率、介电常数等技术参数。标准明确了绝缘厚度的标称值和最小值要求，并规定了绝缘偏心度的允许偏差，以保证电缆在长期运行中电气性能的稳定性。屏蔽方面，标准规定了编织屏蔽和绕包屏蔽两种形式的材料规格和结构参数。编织屏蔽的编织密度（覆盖率）、编织角度及编织丝直径均有明确要求，通常要求编织密度不小于80%；绕包屏蔽则对金属化聚酯带的搭接率、铝箔厚度等参数作出规定，以保证屏蔽效果的连续性和可靠性。护套方面，标准对护套材料的选用和厚度提出了要求，并规定了护套在经受规定次数的弯曲试验后应无开裂或明显损伤。护套材料需具备良好的耐海水、耐油、耐紫外线性能，以适应船舶甲板和舱室的不同环境条件。3.2电气性能要求电缆的电气性能是保证信号传输质量的基础，标准在电气性能方面的技术指标主要体现在以下几个方面：绝缘电阻：标准规定了电缆在20℃和最高工作温度下的绝缘电阻最小值。对于不同类型的绝缘材料，其体积电阻率的基准值有所不同。例如，EPR绝缘在20℃时的体积电阻率要求达到10¹⁴Ω·cm以上，以保证控制信号的微弱电流在长距离传输时不产生明显的泄漏损失。耐压试验：标准规定了成品电缆的工频耐压试验电压值及持续时间。对于150/250V（300V）额定电压等级的电缆，其试验电压通常为2kV（交流有效值）或4kV（直流），持续时间5分钟，试验过程中应无击穿或闪络现象。电容与电感：对于用于模拟信号传输的控制和仪表电缆，标准对工作电容提出了明确的限值要求。对于需要传输高频信号或脉冲信号的电缆，标准还规定了特性阻抗、衰减常数等高频传输参数，确保信号传输的完整性。电磁兼容性能：针对屏蔽电缆，标准规定了屏蔽层的转移阻抗测量方法和限值要求。转移阻抗越低，表明电缆屏蔽层的屏蔽效能越好，抗干扰能力越强。标准还引入了耦合衰减测试方法，综合评估电缆在电磁干扰环境中的信号完整性。3.3燃烧性能要求燃烧性能是船用电缆最重要的安全指标之一，标准在燃烧性能方面的要求主要涵盖以下几个维度：单根垂直燃烧：电缆应能通过IEC60332-1-2规定的单根垂直燃烧试验，在规定时间内火焰蔓延距离不超过标准限值，撤去火源后燃烧能自行熄灭。成束燃烧：对于成束敷设的电缆，需通过IEC60332-3-22（A类）、IEC60332-3-23（B类）或IEC60332-3-24（C类）规定的成束燃烧试验。标准根据电缆的安装环境和使用场景要求不同类别的成束燃烧性能，其中A类要求最为严格，适用于贯穿甲板和舱壁等高风险区域的电缆束。烟密度：电缆在燃烧过程中产生的烟雾密度应满足IEC61034-1和IEC61034-2规定的透光率要求，通常要求最小透光率不低于60%，以保证火灾时人员疏散通道的能见度。无卤性能：电缆燃烧时释放的气体酸度（pH值和电导率）应满足IEC60754-1和IEC60754-2的限值要求，其中pH值不小于4.3，电导率不超过10μS/mm，确保燃烧气体对人员的毒性和对设备的腐蚀性控制在可接受范围内。3.4环境适应性要求船舶航行于全球各海域，面临高温、高湿、盐雾、油污、振动等多种严酷环境因素，标准对电缆的环境适应性提出了全面的验证要求：耐温性能：标准规定了电缆的最高长期工作温度和短期过载温度。对于EPR绝缘电缆，最高长期工作温度通常为90℃（部分裕量至105℃），短路时导体最高温度不超过250℃。标准还规定了低温弯曲试验方法，确保电缆在低温环境下敷设时不发生开裂。耐油性能：电缆护套需通过IRM902或IRM903标准试验油在规定温度下浸泡规定时间后的性能测试，测试后护套的抗拉强度变化率和断裂伸长率变化率均不得超过规定限值。耐盐雾性能：电缆的金属屏蔽层和保护层应具有良好的耐盐雾腐蚀性能，标准要求通过规定时长的中性盐雾试验后，金属部件不应出现明显的腐蚀痕迹。耐振动和弯曲：标准规定了电缆在模拟船舶振动环境下的耐久性试验方法和判定准则，电缆在经受规定次数和频率的振动试验后，应无导体断裂、护套破损等现象，电气性能应保持合格。3.5材料要求标准对电缆各组成部分所使用的材料提出了系统性技术要求：导体材料：规定采用电工用退火铜导体，其纯度（铜含量）不低于99.9%，20℃时的电阻率不超过0.017241Ω·mm²/m，并满足IEC60228中对导体电阻的最大限值要求。绝缘材料：标准涵盖了乙丙橡胶（EPR）、交联聚乙烯（XLPE）、热塑性聚烯烃（TPO）及低烟无卤聚烯烃（LSZH）等主要绝缘材料类别，分别就材料的抗张强度、断裂伸长率、热老化性能、耐臭氧性能等指标作出规定。护套材料：标准涵盖聚氯乙烯（PVC）和低烟无卤聚烯烃（LSZH）两大类护套材料，重点对LSZH材料的氧指数、卤酸气体释放量、烟密度等环保指标提出明确要求。填充和包带材料：规定应选用与电缆工作温度等级相匹配的非吸湿性材料，在多芯电缆中填充应密实，保证电缆结构的圆整性。四、主要试验方法为验证电缆各项性能指标的符合性，标准建立了一套完整的试验方法体系：4.1结构尺寸测量-导体直径和电阻测量：按照IEC60228规定的方法进行；-绝缘和护套厚度测量：采用光学投影仪或千分尺在电缆横截面上进行，取不少于6个测量点的平均值；-电缆外径测量：在规定张力下测量电缆外径，确保其在标准规定的范围内。4.2电气性能试验-绝缘电阻试验：采用直流电压法，在规定的温度和电压条件下测量绝缘电阻，测量时间不少于1分钟；-耐压试验：采用工频交流或直流高压发生器，按规定升压速率升至试验电压并保持规定时间；-电容和电感测量：采用LCR测量仪或电桥法在规定频率下进行测量；-转移阻抗测试：采用三同轴法或线注入法在规定的频率范围内进行测量，绘制转移阻抗-频率特性曲线。4.3燃烧性能试验-单根垂直燃烧试验：按照IEC60332-1-2执行；-成束燃烧试验：按照IEC60332-3系列标准执行；-烟密度试验：按照IEC61034-1和IEC61034-2执行，采用3m³或27m³烟密度试验箱；-卤酸气体释放量测定：按照IEC60754-1和IEC60754-2执行，测量燃烧气体的pH值和电导率。4.4机械和环境性能试验-弯曲试验：按照IEC60092-350规定的方法进行，弯曲次数不少于3000次；-低温弯曲试验：在规定的低温环境下放置规定时间后进行弯曲试验，检查护套是否开裂；-耐油试验：将试样浸入规定温度的试验油中保持规定时间后，测定材料力学性能的变化率；-盐雾试验：按照IEC60068-2-11规定的方法执行。五、标准修订内容对比分析相较于前一版本（IEC60092-376:2017），本次修订（IEC60092-376:2025RLV）在技术内容上的主要变化可归纳为以下几个方面：第一，材料体系扩展。新版本扩大了绝缘和护套材料的覆盖范围，新增了热塑性弹性体（TPE）等新型材料的性能要求和试验方法，为电缆制造企业选用先进的环保材料提供了标准依据。第二，燃烧性能提升。新版本提高了成束燃烧试验的类别要求和烟密度的透光率指标，进一步强化了无卤性能的判定准则，提升了船用电缆在火灾场景下的安全性。第三，电磁兼容性能完善。新版本系统引入了屏蔽电缆转移阻抗和耦合衰减的测试方法及