IEC 60455-3-82021 RLV 电气绝缘用树脂基反应性化合物第3-8部分单项材料规范电缆附件用树脂标准立项发展报告

电气绝缘用树脂基反应性化合物第3-8部分：单项材料规范电缆附件用树脂标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:ResinBasedReactiveCompoundsUsedforElectricalInsulation–Part3-8:SpecificationsforIndividualMaterials–ResinsforCableAccessories(IEC60455-3-8:2021RLV)摘要随着全球能源基础设施的持续升级与高压、超高压输电技术的快速发展，电缆附件作为电力电缆线路中的关键连接与终端设备，其运行可靠性直接关系到整个电网的安全稳定。电缆附件用树脂材料因其优异的电气绝缘性能、机械强度和环境适应性，广泛应用于各类电力电缆的中间接头、终端头及应力控制部件之中，其质量水平已成为影响电缆附件长期服役寿命的核心因素之一。为适应国际电工领域对电缆附件用树脂材料日益严格的性能要求和测试规范需求，国际电工委员会（IEC）于2021年6月16日正式发布了IEC60455-3-8:2021RLV标准，该标准是在IEC60455-3-8:2013版本基础上的修订与更新版本。本报告系统梳理了该标准的立项背景与修订历程，深入分析了标准的适用范围、核心技术内容与技术指标体系，详细介绍了标准修订工作的主导单位及主要参与机构，并对该标准在电缆附件制造、电力系统运维、国际贸易与技术交流等方面的应用价值进行了全面评估与展望。报告认为，该标准的发布实施将为全球电缆附件用树脂材料的规范化生产与应用提供重要的技术依据，同时对我国相关国家标准和行业标准的制修订具有重要的参考借鉴价值。关键词：电气绝缘；树脂基反应性化合物；电缆附件；单项材料规范；国际电工委员会；标准化AbstractWiththecontinuousupgradingofglobalenergyinfrastructureandtherapiddevelopmentofhigh-voltageandultra-high-voltagepowertransmissiontechnologies,cableaccessories,ascriticalconnectionandterminationequipmentinpowercablelines,havetheiroperationalreliabilitydirectlyrelatedtothesafetyandstabilityoftheentirepowergrid.Resinmaterialsusedforcableaccessories,owingtotheirexcellentelectricalinsulationproperties,mechanicalstrength,andenvironmentaladaptability,arewidelyappliedinintermediatejoints,terminations,andstresscontrolcomponentsofvariouspowercables.Thequalitylevelofthesematerialshasbecomeoneofthecorefactorsaffectingthelong-termservicelifeofcableaccessories.Tomeettheincreasinglystringentperformancerequirementsandtestingspecificationsforcableaccessoryresinmaterialsintheinternationalelectricalengineeringfield,theInternationalElectrotechnicalCommission(IEC)officiallyreleasedtheIEC60455-3-8:2021RLVstandardonJune16,2021,whichisarevisedandupdatedversionbasedontheIEC60455-3-8:2013edition.Thisreportsystematicallyreviewstheprojectbackgroundandrevisionhistoryofthestandard,conductsin-depthanalysisofthestandard'sscopeofapplication,coretechnicalcontent,andtechnicalindicatorsystem,providesadetailedintroductiontotheleadingorganizationsandmajorparticipatinginstitutionsinvolvedinthestandardrevisionwork,andcomprehensivelyevaluatestheapplicationvalueofthestandardincableaccessorymanufacturing,powersystemoperationandmaintenance,internationaltrade,andtechnicalexchange.Thereportconcludesthatthereleaseandimplementationofthisstandardwillprovideessentialtechnicalbasisforthestandardizedproductionandapplicationofresinmaterialsforcableaccessoriesglobally,andwillalsoserveasanimportantreferencefortheformulationandrevisionofrelevantnationalandindustrystandardsinChina.Keywords:Electricalinsulation;Resinbasedreactivecompounds;Cableaccessories;Specificationsforindividualmaterials;InternationalElectrotechnicalCommission;Standardization一、引言1.1立项背景电力电缆作为电能传输的重要载体，在现代电力系统中占据着不可替代的地位。随着全球城市化进程的加快和新能源产业的蓬勃兴起，电力电缆的应用场景不断拓展，从传统的城市配电网逐步延伸至风电场集电线路、光伏电站送出线路、海上风电互联工程以及跨区域高压直流输电等多个领域。电缆附件作为电缆线路中实现导体连接、绝缘恢复和电场应力控制的必要组件，其技术水平和产品质量直接影响着电缆线路的运行安全和使用寿命。据统计，电力电缆线路运行故障中，相当高的比例发生在电缆附件部位，而附件所用绝缘材料的性能优劣往往是决定故障率的关键因素。树脂基反应性化合物以其优异的电气绝缘性能、良好的工艺成型性、优异的耐热性和耐环境老化性能，成为制造电缆附件最为重要的绝缘材料类别之一。电缆附件用树脂主要包括环氧树脂、聚氨酯树脂、有机硅树脂等类型，通过浇注、注射、浸渍等工艺成型为电缆附件的绝缘主体或应力控制元件。由于不同制造商、不同配方体系的树脂材料在电气强度、介质损耗、体积电阻率、力学性能、耐热老化性能等方面存在显著差异，建立统一的材料性能要求和试验方法标准，对于规范和引导电缆附件用树脂材料的研发、生产与质量检验具有重要的现实意义。1.2标准化必要性分析在IEC60455-3-8:2021RLV标准发布之前，国际上关于电缆附件用树脂材料的标准化工作主要依托IEC60455系列标准框架体系。然而，随着材料科学技术的持续进步和电缆附件产品性能要求的不断升级，原有的技术指标体系和试验方法已难以完全适应当前及未来电缆附件产业的发展需求。具体而言，新型高性能树脂体系的涌现、环保法规对材料中有害物质限量的严格要求、以及高压直流电缆附件对绝缘材料体积电阻率和空间电荷特性的特殊需求，均对标准的修订提出了迫切要求。此外，国际贸易的快速发展也要求各国在电缆附件用树脂材料的技术要求和试验方法方面实现更高程度的协调一致，以消除技术性贸易壁垒，促进国际经贸合作与技术交流。在此背景下，国际电工委员会适时启动了对IEC60455-3-8的修订工作。修订后的2021年版本（RLV）集中反映了当前国际电缆附件用树脂材料领域的最新技术成果和产业发展需求，为全球相关企业和检测机构提供了统一的技术规范和评价依据。二、标准概述2.1标准基本信息IEC60455-3-8:2021RLV《电气绝缘用树脂基反应性化合物第3-8部分：单项材料规范电缆附件用树脂》由国际电工委员会（IEC）发布，标准状态为现行有效。该标准属于IEC60455系列标准框架体系，该体系全面覆盖了电气绝缘用树脂基反应性化合物的分类命名、试验方法、单项材料规范及典型应用指南等内容。IEC60455-3-8作为该体系下第3部分的第8个子部分，专注于电缆附件用树脂材料的单项材料规范，确立了该类材料应满足的技术要求和对应的试验方法。该标准的分类号为"绝缘材料综合"（对应中国标准文献分类法中的K15），表明其在整个绝缘材料标准体系中的基础性地位。标准语言为英语，发布日期为2021年6月16日，发布年份为2021年。标准版本为RLV版本，即RedlineVersion（红线版本），该版本在同一文档中同时呈现了上一版本（2013版）的原有内容与本版修订后的内容，其中修订或新增内容以红色线条标注于页边，便于标准使用者直观识别技术条款的变化情况，理解和掌握标准修订的技术要点。标准文本采用电子版加密PDF格式分发，需安装FileOpen插件并联网激活后方可阅读，每份授权文件限制累计3台电脑使用，共可打印5次，售价为1586.0元人民币。2.2标准的适用范围与定位IEC60455-3-8:2021RLV标准适用于电气绝缘用树脂基反应性化合物中的电缆附件用树脂材料，主要涵盖用于电力电缆中间接头、终端接头及其他电缆附件制造的树脂材料类别。这些树脂材料在使用过程中通常以液态或半固态形式供给，通过现场浇注或工厂预制工艺固化成型，形成电缆附件的绝缘结构或部件。标准对材料的电气性能、物理性能、力学性能、热性能以及工艺性能等方面提出了明确的技术要求，并规定了相应的试验方法和检验规则。在IEC60455系列标准体系中，IEC60455-3-8处于"单项材料规范"的层次，与IEC60455-3-1（环氧树脂复合物）、IEC60455-3-2（聚氨酯复合物）、IEC60455-3-3（有机硅复合物）等标准共同构建了完整的电气绝缘用树脂基反应性化合物材料规范体系。该标准的发布实施填补了电缆附件专用树脂材料国际标准的技术空白，为该类材料的生产制造、质量检验和市场准入提供了统一的技术依据。三、标准的主要内容与技术指标体系3.1主要技术内容IEC60455-3-8:2021RLV标准在整体框架上遵循了IEC60455-3系列标准的通用结构，同时针对电缆附件用树脂材料的特殊技术要求进行了专门规定。标准的主要技术内容包括以下几个方面：（一）材料的分类与命名。标准对电缆附件用树脂材料进行了系统的分类，根据不同化学组成、固化机理和应用场景将材料划分为若干类型，并规定了各类材料的命名规则和标识方法，以利于材料的识别、选用和信息交流。（二）技术要求。标准从电气性能、力学性能、热性能、理化性能和工艺性能等五个维度规定了电缆附件用树脂材料的技术指标要求。其中，电气性能指标包括电气强度、体积电阻率、介质损耗因数、相对电容率等；力学性能指标包括拉伸强度、弯曲强度、压缩强度、冲击强度等；热性能指标包括玻璃化转变温度、热变形温度、耐热老化性能等；理化性能指标包括密度、粘度、吸水率、耐化学介质性能等；工艺性能指标包括凝胶时间、适用期、固化收缩率等。（三）试验方法。标准明确规定了各项技术指标对应的试验方法，这些试验方法主要引用IEC60455-2《试验方法》中的通用规定，并针对电缆附件用树脂材料的特殊性补充了部分专项试验方法。标准对试样的制备方法、试验条件、试验步骤和结果处理进行了详细规定，以保证不同实验室之间测试结果的可比性和复现性。（四）检验规则。标准规定了电缆附件用树脂材料的检验分类（型式检验和出厂检验）、检验项目、抽样方案、合格判定规则和复验规则等内容，为材料制造商和用户提供了统一的质量评定依据。（五）标志、包装、运输和贮存。标准对电缆附件用树脂材料的标志内容、包装形式、运输条件和贮存要求进行了规定，以保障材料在流通和使用过程中的质量稳定性。3.2技术指标体系的特点相较于2013版标准，IEC60455-3-8:2021RLV在技术指标体系方面进行了多项重要修订和完善：一是提升了电气性能指标要求。随着高压和超高压电缆附件对绝缘材料性能要求的不断提升，新版标准适当提高了电气强度、体积电阻率等关键电气性能指标的阈值要求，以适应当前电缆附件向高电压等级、大容量方向发展的技术需求。二是增加了环境适应性相关要求。为响应全球日益严格的环境保护法规要求，新版标准增加了对材料中有害物质限量的要求，并对材料的可回收性和环境友好性提出了引导性要求。三是完善了长期老化性能评价方法。新版标准补充和完善了材料耐热老化、耐湿老化及其它环境因素作用下长期性能保持率的评价方法，为评估电缆附件用树脂材料在实际运行工况下的长期可靠性提供了更加科学的技术手段。四是优化了试验方法的技术细节。针对原版标准在试验方法中存在的模糊之处和操作不便之处，新版标准进行了系统的技术性修订，提高了试验方法的可操作性和准确性。四、主要修订单位与参与机构4.1国际电工委员会及其技术组织架构IEC60455-3-8:2021RLV标准的制修订工作由国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission，简称IEC）归口管理。IEC是世界上成立最早的国际性电工标准化机构，负责电气工程和电子工程领域国际标准化工作，其标准涵盖了电力系统、电子设备、电信系统、绝缘材料等众多技术领域。IEC成立于1906年，总部设在瑞士日内瓦，现有成员覆盖全球170多个国家和地区，其发布的标准在国际贸易和技术交流中具有广泛的影响力。在IEC的组织架构中，IEC60455系列标准的制修订工作由IEC第15技术委员会（TC15）“固体电气绝缘材料”归口管理，具体工作由TC15下设的第8工作组（WG8）“树脂基反应性化合物”负责承担。TC15的秘书处由意大利承担，工作组召集人由国际知名绝缘材料专家担任。该工作组汇聚了来自全球主要绝缘材料制造商、电力设备制造企业、检测认证机构、科研院所和高等院校的技术专家，共同参与树脂基反应性化合物相关标准的研究和制修订工作。4.2国内主要对口单位在中国，IEC/TC15的国内技术对口单位是全国电气绝缘材料与绝缘系统评定标准化技术委员会（SAC/TC301），秘书处设在中国机械工业联合会下属的相关标准化技术机构。在IEC60455-3-8:2021RLV标准的修订过程中，我国相关标准化技术机构和企业积极参与了国际标准的投票和意见反馈工作，跟踪研究了标准的技术内容变化，为标准的完善和发布贡献了中国智慧和中国方案。此外，国内多家电缆附件制造企业和绝缘材料研发机构也为该标准的技术内容完善提供了重要的技术支撑和实践经验。桂林电器科学研究院有限公司作为国内绝缘材料标准化工作的重要技术机构之一，长期致力于绝缘材料检测技术与标准化研究，在树脂基反应性化合物领域积累了深厚的技术基础。该院是全国绝缘材料标准化技术委员会的秘书处挂靠单位，深度参与了IEC60455系列标准的跟踪研究和转化应用工作。该院发挥其在绝缘材料检测技术方面的传统优势，为IEC60455-3-8:2021RLV的技术指标验证和试验方法确认提供了大量的试验数据和实践验证支撑。与此同时，国内绝缘材料行业的相关骨干企业也为标准的修订提供了丰富的产品应用数据和市场需求信息，有力支撑了标准修订工作的顺利开展。五、标准修订的技术要点与主要变化5.1与2013版标准的主要差异IEC60455-3-8:2021RLV标准在2013版的基础上进行了系统性的技术修订，主要差异体现在以下几个方面：（一）结构调整与表述优化。新版标准根据IEC导则和标准化工作指南的最新要求，对标准的整体结构进行了优化调整，对技术条款的表述进行了精炼和规范，使标准文本更加清晰、准确、易于理解和执行。（二）技术指标要求的更新。新版标准在充分调研和试验验证的基础上，对部分技术指标进行了调整。其中，电气性能指标，如电气强度和体积电阻率的门槛要求有所提升，这反映了当前高性能电缆附件用树脂材料的技术发展水平。同时，部分在实际应用中证明不够合理或难以操作的指标要求得到了优化或删减。（三）新增技术内容。新版标准根据电缆附件技术发展的实际需求，增加了若干新的技术内容，包括但不限于：材料在高温高湿条件下的绝缘性能评价方法、材料抗电痕化性能的试验要求、以及材料在机械应力与电应力共同作用下的耐久性评价方法等。这些新增内容填补了原版标准在长期可靠性评价方面的不足。（四）试验方法的修订与更新。新版标准对部分试验方法进行了修订和更新，引用了最新版本的IEC60455-2试验方法标准，并针对电缆附件用树脂的特殊性能要求，增加了试样的特殊制备方法和特定的试验条件规定。5.2主要技术指标分析电缆附件用树脂材料的电气性能是衡量材料绝缘能力的关键指标。标准规定的电气强度试验用于评价材料在电场作用下抵抗击穿的能力，其数值以单位厚度的击穿电压表示。体积电阻率表征材料在直流电场作用下抵抗漏导电流的能力，是评价绝缘材料在直流电压下运行性能的重要参数。介质损耗因数则反映了材料在交流电场中的能量损耗特性，介质损耗因数越小，材料在交变电场中的发热越小，有利于延长绝缘材料的使用寿命。相对电容率则关系到电缆附件中的电场分布均匀性和应力控制效果。在力学性能方面，标准规定的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度等指标直接关系到电缆附件在安装、运行过程中承受机械应力（如振动、热胀冷缩产生的应力、敷设时的弯曲应力等）的能力。良好的力学性能是保障电缆附件在复杂服役条件下保持结构完整性和绝缘可靠性的重要前提。在热性能方面，玻璃化转变温度和热变形温度反映了材料在高温环境下的尺寸稳定性和力学性能保持能力，耐热老化性能则通过加速热老化试