Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 8091-1:2015 IEC 60055-1:2005 Cáp cách điện bằng giấy có vỏ bọc kim loại dùng cho điện áp danh định đến 18/30 kV (ruột dẫn đồng hoặc nhôm không kể cáp khí nén và cáp dầu)-Phần 1: Thử nghiệm cáp và phụ kiện cáp

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 8091-1:2015

IEC 60055-1:2005

CÁP CÁCH ĐIỆN BẰNG GIẤY CÓ VỎ BỌC KIM LOẠI DÙNG CHO ĐIỆN ÁP DANH ĐỊNH ĐẾN 18/30 KV (RUỘT DẪN ĐỒNG HOẶC NHÔM KHÔNG KỂ CÁP KHÍ NÉN VÀ CÁP DẦU) - PHẦN 1: THỬ NGHIỆM CÁP VÀ PHỤ KIỆN CÁP

Paper-insulated metal-sheathed cables for rated voltages up to 18/30 kV (with copper or aluminium conductors and excluding gas-pressure and oil-filled cables) - Part 1: Tests on cables and their accessories

Lời nói đầu

TCVN 8091-1:2015 hoàn toàn tương đương với IEC 60055-1:2005;

TCVN 8091-1:2015 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/E4 Dây và cáp điện biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ TCVN 8091 (IEC 60055), Cáp cách điện bằng giấy có vỏ bọc kim loại dùng cho điện áp danh định đến 18/30 kV (ruột dẫn đồng hoặc nhôm không kể cáp khí nén và cáp dầu), gồm các phần sau:

- TCVN 8091-1:2015 (IEC 60055-1:2005), Phần 1: Thử nghiệm trên cáp và phụ kiện cáp

- TCVN 8091-2:2009 (IEC 60055-2:1981, amendment 1:1989, amendment 2:2005), Phần 2: Yêu cầu chung và yêu cầu về kết cấu

CÁP CÁCH ĐIỆN BẰNG GIẤY CÓ VỎ BỌC KIM LOẠI DÙNG CHO ĐIỆN ÁP DANH ĐỊNH ĐẾN 18/30 KV (RUỘT DẪN ĐỒNG HOẶC NHÔM KHÔNG KỂ CÁP KHÍ NÉN VÀ CÁP DẦU) - PHẦN 1: THỬ NGHIỆM CÁP VÀ PHỤ KIỆN CÁP

Paper-insulated metal-sheathed cables for rated voltages up to 18/30 kV (with copper or aluminium conductors and excluding gas-pressure and oil-filled cables) - Part 1: Tests on cables and their accessories

Mục 1 - Quy định chung

1. Phạm vi áp dụng và tài liệu viện dẫn

1.1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định các thử nghiệm dùng cho cáp cách điện bằng giấy có vỏ bọc kim loại (không kể cáp khí nén và cáp dầu) có điện áp danh định U_o/U từ 0,6/1 kV đến 18/30 kV. Tiêu chuẩn này cũng bao gồm các thử nghiệm điển hình trên phụ kiện cáp có điện áp danh định lựu từ 3,6/6 kV đến 18/30 kV.

Mục 7 quy định các yêu cầu thử nghiệm cho thử nghiệm điển hình đối với phụ kiện của cáp điện lực có điện áp danh định từ 3,6/6 (7,2) kV đến 18/30 (36) kV phù hợp với các mục từ mục 1 đến mục 6 và TCVN 8091-2 (IEC 60055-2).

Tiêu chuẩn này không đề cập đến phụ kiện của cáp đặc biệt, như cáp ngầm dưới biển.

1.2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau là cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi.

TCVN 6099-1:2007 (IEC 60060-1:1989), Kỹ thuật thử nghiệm điện áp cao - Phần 1: Định nghĩa chung và yêu cầu thử nghiệm

TCVN 7995 (IEC 60038), Điện áp tiêu chuẩn

TCVN 8091-2:2009 (IEC 60055-2:1981), Cáp cách điện bằng giấy có vỏ bọc kim loại dùng cho điện áp danh định đến 18/30 kV (có ruột dẫn đồng hoặc nhôm và không kể cáp khí nén và cáp dầu) - Phần 2: Yêu cầu chung và yêu cầu về kết cấu)

TCVN 10890:2015 (IEC 60230:1966), Thử nghiệm xung trên cáp và phụ kiện cáp

IEC 60050(461):19841, amemdment 1:1993, International Electrotechnical Vocabulary - Chapter 461: Electric cables (Từ vựng kỹ thuật điện quốc tế - Chương 461: Cáp điện)

IEC 60071-1:1993, Insulation co-ordination, Part 1: Definitions, principles and rules (Phối hợp cách điện - Phần 1: Thuật ngữ, định nghĩa, nguyên lý và nguyên tắc)

IEC 60183, Guide to the selection of high-voltage cables (Hướng dẫn chọn cáp cao áp)

IEC 60228:19782, Conductor of insulated cables (Ruột dẫn của cáp cách điện)

IEC 60811-1-1:19933, Common test methods for insulating and sheathing materials of electric cables and optical cables - Part 1-1: Methods for general application - Measurement of thickness and overall dimensions - Tests for determining the mechanical properties (Phương pháp thử nghiệm chung đối với vật liệu cách điện và vật liệu làm vỏ bọc của cáp điện và cáp quang - Phần 1-1: Phương pháp áp dụng chung - Đo chiều dày và kích thước ngoài - Thử nghiệm xác định đặc tính cơ)

IEC 60986:19894, Guide to the short-circuit temperature limits of eleclric cables with rated voltages from 1, 8/3 (3,6) kV to 18/30 (36) kV (Hướng dẫn về giới hạn nhiệt độ ngắn mạch của cáp điện có điện áp danh định từ 1,8/3 (3,6) kV đến 18/30 (36) kV)

IEC 61442:19975, Electric cables - Test methods for accessories for power cables with rated voltages from 6 kV (U_m = 7,2 kV) up to 30 kV (Um = 36 kV) (Cáp điện - Phương pháp thử nghiệm phụ kiện cáp điện có điện áp danh định từ 6 kV (Um =7,2 kV) đến 30 kV (Um = 36 kV))

2. Thuật ngữ và định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này, áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau.

2.1. Điện áp danh định (rated voltages)

U₀ Điện áp danh định tần số công nghiệp giữa một dẫn và màn chắn hoặc vỏ kim loại mà cáp được thiết kế;

U Điện áp danh định tần số công nghiệp giữa các ruột dẫn pha mà cáp được thiết kế.

2.2. Điện áp cao nhất dùng cho thiết bị (highest voltage for equipment U_m)

Điện áp cao nhất dùng cho thiết bị U_m được cho trong bảng dưới đây. Tất cả các giá trị trừ giá trị 1,2 kV được lấy từ hệ thống dãy I trong Bảng 3 của TCVN 7995 (IEC 60038), và Bảng 1 của IEC 60071-1.

2.3. Thời gian sự cố chạm đất (earth fault duration)

Cấp 1 - Sự cố chạm đất đến 8 h, tổng thời gian trong một năm đến 125 h.

Cấp 2 - Tất cả thời gian vượt quá cấp 1.

2.4. Giá trị danh định (rated values)

Giá trị quy định luôn kèm theo dung sai quy định và được nhà chế tạo đảm bảo.

2.5. Giá trị xấp xỉ (approximate values)

Giá trị không được bảo đảm cũng như không được kiểm tra; giá trị này được sử dụng, ví dụ như để tính các giá trị kích thước khác.

2.6. Giá trị đo được (measured values)

Giá trị thu được từ các phép đo hoặc thử nghiệm, được thực hiện theo phương pháp quy định.

2.7. Bộ nối (connector)

Chi tiết bằng kim loại để nối các ruột dẫn của cáp với nhau.

[IEV 461-17-03]

2.8. Đầu nối (termination)

Chi tiết lắp ở đầu cáp để đảm bảo nối điện với các phần khác của hệ thống và duy trì cách điện đến điểm nối.

[IEV 461-10-01]

2.9. Đầu nối trong nhà (indoor termination)

Đầu nối được thiết kế để dùng ở nơi không phải chịu bức xạ mặt trời hoặc thời tiết.

2.10. Đầu nối ngoài trời (outdoor termination)

Đầu nối được thiết kế để dùng ở nơi phải chịu bức xạ mặt trời hoặc thời tiết hoặc cả hai.

2.11. Hộp đầu nối (terminal box)

Hộp được chứa đầy không khí hoặc hợp chất, bao kín hoàn toàn đầu nối.

[IEV 461-10-03, có sửa đổi]

2.12. Phụ kiện nối thẳng (straight joint)

Phụ kiện để nối hai cáp tạo thành một mạch liên tục.

[IEV 461-11-01]

2.13. Phụ kiện nối nhánh (branch joint)

Phụ kiện để nối cáp nhánh vào cáp chính.

[IEV 461-11-07, có sửa đổi]

2.14. Phụ kiện nối chuyển tiếp (transition joint)

Phụ kiện nối thẳng hoặc phụ kiện nối nhánh để nối giữa cáp cách điện bằng giấy và cáp cách điện dạng đùn.

[IEV 461-11-04, có sửa đổi]

2.15. Tạo vết (tracking)

Sự suy giảm không đảo ngược được do hình thành các tuyến dẫn điện ngay cả trong điều kiện khô, bắt đầu và phát triển trên bề mặt của vật liệu cách điện và có thể xảy ra trên các bề mặt tiếp xúc với không khí và cả các bề mặt chung giữa các vật liệu cách điện khác nhau.

2.16. Hao mòn (erosion)

Sự suy giảm không đảo ngược được và không dẫn của bề mặt cách điện xuất hiện do tổn hao vật liệu và có thể đồng nhất, cục bộ hoặc dạng phân nhánh.

CHÚ THÍCH: Các vết nông trên bề mặt, thường có dạng phân nhánh, có thể xuất hiện trên các đầu nối, sau phóng điện cục bộ. Các vết này có thể chấp nhận được miễn là chúng không dẫn. Khi chúng dẫn điện thì được phân loại là tạo vết.

Mục 2 - Điều kiện thử nghiệm

3. Tần số và dạng sóng của các điện áp thử nghiệm tần số công nghiệp

Tần số của điện áp thử nghiệm xoay chiều phải nằm trong dải từ 49 Hz đến 61 Hz. Dạng sóng về cơ bản là hình sin.

4. Dạng sóng của điện áp thử nghiệm xung

Dạng sóng phải theo TCVN 10890 (IEC 60230).

5. Nhiệt độ môi trường xung quanh

Nếu không có quy định khác đối với thử nghiệm cụ thể thì các thử nghiệm phải được thực hiện ở nhiệt độ môi trường xung quanh từ 5 °C đến 35°C.

Mục 3 - Phân loại và tần suất của các thử nghiệm trên cáp

6. Thử nghiệm thường xuyên

Thử nghiệm thường xuyên (xem Mục 4) do nhà chế tạo thực hiện trên tất cả các đoạn cáp đã chế tạo hoàn chỉnh để chứng tỏ tính toàn vẹn của cáp. Bằng thỏa thuận giữa người mua và nhà chế tạo, có thể bỏ qua toàn bộ hoặc một phần thử nghiệm thường xuyên trên đoạn cáp được giao.

7. Thử nghiệm đặc biệt

Khi người mua yêu cầu tại thời điểm đặt hàng, các thử nghiệm đặc biệt trong Mục 5 phải được nhà chế tạo thực hiện trên số lượng mẫu theo thỏa thuận là cáp hoàn chỉnh hoặc các thành phần lấy từ cáp hoàn chỉnh để xác nhận rằng sản phẩm cuối cùng đáp ứng yêu cầu về thiết kế.

Đối với phép đo kích thước, số mẫu không được vượt quá 10 % số đoạn cáp trong hợp đồng.

Đối với thử nghiệm về cơ và thử nghiệm thất thoát, số mẫu không được lớn hơn số mẫu cho trong bảng dưới đây:

8. Thử nghiệm điển hình

Thử nghiệm điển hình được nhà chế tạo thực hiện trong giai đoạn ban đầu khi xây dựng cấp cách điện hoặc thiết kế cáp mới, để thiết lập các đặc tính tính năng. Các thử nghiệm này có bản chất là, sau khi thực hiện thì không cần lặp lại trừ khi có những thay đổi về vật liệu cách điện hoặc thiết kế cáp làm thay đổi các đặc tính về tính năng.

9. Thử nghiệm sau khi lắp đặt

Thử nghiệm được thực hiện để chứng tỏ tính toàn vẹn của cáp và phụ kiện cáp khi đã lắp đặt.

Mục 4 - Thử nghiệm thường xuyên trên cáp

10. Điện trở ruột dẫn

a) Đối với cáp nhiều lõi, phép đo điện trở phải được thực hiện trên tất cả các ruột dẫn của từng đoạn cáp được chọn để thử nghiệm thường xuyên.

b) Đoạn cáp hoàn chỉnh, hoặc một mẫu từ đoạn này, phải được đặt trong phòng thử nghiệm được duy trì ở nhiệt độ không đổi hợp lý, trong ít nhất 12 h trước thử nghiệm.

Trong trường hợp có nghi ngờ về nhiệt độ ruột dẫn có giống nhiệt độ phòng hay không thì phải đo điện trở sau khi cáp được đặt trong phòng thử nghiệm trong 24 h. Một cách khác, có thể đo điện trở trên một mẫu ruột dẫn được ổn định trong ít nhất 1 h trong bể dầu có khống chế nhiệt độ ở nhiệt độ không đổi.

Giá trị điện trở đo được phải được hiệu chỉnh về nhiệt độ 20 °C và 1 km chiều dài theo công thức và hệ số nêu ở Điều 5 của IEC 60228.

c) Điện trở một chiều của từng ruột dẫn ở 20 °C phải phù hợp với Bảng 1 và Bảng 2 của IEC 60228.

11. Thử nghiệm điện áp cao

11.1. Cáp có trường hướng tâm

Thử nghiệm này phải được thực hiện ở điện áp thử nghiệm tần số công nghiệp trong 5 min giữa từng ruột dẫn và vỏ bọc hoặc màn chắn. Điện áp thử nghiệm phải là:

- 2,5 U₀ + 2 kV đối với cáp có điện áp danh định đến 3,6/6 kV; và

- 2,5 U_o đối với cáp có điện áp danh định lớn hơn hoặc bằng 6/10 kV.

Điện áp phải được tăng dần đến giá trị quy định. Không được xảy ra phóng điện đánh thủng cách điện.

Một cách khác, bằng thỏa thuận giữa người mua và nhà chế tạo, thử nghiệm có thể được thực hiện ở dòng điện một chiều, điện áp đặt bằng 2,4 lần điện áp thử nghiệm tần số công nghiệp và thời gian của thử nghiệm là 5 min.

11.2. Cáp có trường không hướng tâm

Thử nghiệm có thể được thực hiện như một thử nghiệm điện áp ba pha hoặc chuỗi thử nghiệm điện áp một pha như mô tả dưới đây. Điện áp phải được tăng dần đến giá trị quy định. Không được xảy ra phóng điện đánh thủng cách điện.

11.2.1. Thử nghiệm điện áp ba pha (chỉ cho cáp ba lỗi)

Đặt điện áp thử nghiệm từ máy biến áp ba pha lên ruột dẫn, trong khi điểm trung tính của biến áp được nối với vỏ bọc kim loại.

Điện áp thử nghiệm giữa các pha phải là:

- 2,5 U + 2 kV đối với cáp có điện áp danh định đến 6/6 kV; và

- 2,5 U đối với cáp có điện áp danh định lớn hơn hoặc bằng 6/10 kV.

Thời gian là 5 min.

Đối với cáp có điện áp danh định 3/3, 6/6 và 8,7/10 kV, phải thực hiện thử nghiệm bổ sung, đặt điện áp một pha giữa các ruột dẫn nối với nhau và vỏ bọc. Điện áp thử nghiệm đối với thử nghiệm bổ sung phải là điện áp quy định ở 11.2.2 và thời gian thử nghiệm là 5 min.

11.2.2. Thử nghiệm điện áp một pha

Chuỗi các thử nghiệm điện áp một pha phải được thực hiện với điện áp thử nghiệm bằng:

+ 2kV đối với cáp có điện áp danh định đến 6/6 kV; và

 đối với cáp có điện áp danh định lớn hơn hoặc bằng 6/10 kV,

đặt trong 5 min lần lượt giữa từng ruột dẫn và các ruột dẫn còn lại được nối với nhau và nối với vỏ bọc kim loại.

Một cách khác, bằng thỏa thuận giữa người mua và nhà chế tạo, thử nghiệm có thể được thực hiện ở điện mội chiều, điện áp đặt bằng 2,4 lần điện áp thử nghiệm tần số công nghiệp và thời gian thử nghiệm là 5 min.

12. Thử nghiệm hệ số tổn thất điện môi

Thử nghiệm hệ số tổn thất điện môi chỉ phải thực hiện trên cáp có trường hướng tâm có điện áp danh định U_o lớn hơn hoặc bằng 8,7 kV.

Đối với cáp không thất thoát, thử nghiệm này được thực hiện trước thử nghiệm điện áp cao như quy định ở Điều 11.

Hệ số tổn thất điện môi của cách điện được đo ở nhiệt độ môi trường xung quanh, như mô tả dưới đây. Nếu thực hiện phép đo ở nhiệt độ thấp hơn 20 °C thì kết quả phải được hiệu chỉnh về 20 °C, bằng cách lấy giá trị đo được trừ đi 2 % giá trị đó trên 1 °C chênh lệch giữa nhiệt độ thử nghiệm và 20 °C hoặc bằng cách sử dụng đường cong hiệu chỉnh thích hợp với chất cách điện, nếu có thỏa thuận giữa người mua và nhà chế tạo về đường cong này. Nếu nhiệt độ thử nghiệm lớn hơn hoặc bằng 20 °C thì không thực hiện hiệu chỉnh.

Thử nghiệm phải được thực hiện ở 0,5 U_o, 1,25 U_o và 2,0 U_o giữa từng ruột dẫn và màn chắn hoặc vỏ bọc kim loại.

Hệ số tổn thất điện mỗi ở điện áp 0,5 U_o không được vượt quá 0,006.

Độ tăng cho phép lớn nhất của hệ số tổn thất điện môi theo điện áp như sau:

Mục 5 - Thử nghiệm đặc biệt trên cáp

13. Đo chiều dày

13.1. Đo chiều dày cách điện

Chiều dày của cách điện được xác định từ mẫu lấy từ một đầu của từng đoạn cáp hoàn chỉnh chọn như mô tả ở Điều 7. Có thể sử dụng bất kỳ phương pháp nào nêu dưới đây nhưng trong trường hợp có mâu thuẫn đối với cáp dưới 18/30 kV thì sử dụng phương pháp micromet tải trọng tĩnh. Chiều dày không được nhỏ hơn giá trị tối thiểu quy định.

13.1.1. Phương pháp đo đường kính bằng thước dây

Các mẫu phải được dỡ ra để có sẵn lỗi và bóc được màn chắn điện môi. Đường kính lõi, ở trạng thái này, được đo bằng thước dây ở 50 mm và 100 mm tính từ đầu của từng mảnh lõi.

Độ chính xác và vạch chia thang đo của thước dây dùng để đo phải sao cho có thể đo chênh lệch đường kính bằng 0,5 mm.

Tách bỏ cách điện để lộ ra màn chắn ruột dẫn, nếu có, hoặc lộ ra ruột dẫn nếu không có màn chắn. Sau đó, đo đường kính bao quanh màn chắn ruột dẫn hoặc ruột dẫn bằng thước dây. Chiều dày cách điện tại từng điểm đo được tính bằng cách chia đôi hiệu của hai đường kính đo được tại điểm đó.

13.1.2. Phương pháp micromet tải trọng tĩnh

Dải băng bằng giấy cách điện riêng rẽ được lấy ra khỏi mẫu phải được bó lại với nhau mà không loại bỏ hợp chất bám lại rồi sau đó, đo chiều dày bằng micromet tải trọng tĩnh (dạng đĩa) có đặc tính cho dưới đây. Nếu cần, cách điện có thể để riêng thành một vài nhóm để có được phép đo thỏa đáng.

Micromet phải có độ chính xác không thấp hơn ± 0,006 mm.

Vết ép phải có đường kính không nhỏ hơn 6 mm và không lớn hơn 8 mm. Áp lực đặt vào phải là 350 kN/m² ± 5 %. Các mặt phải phẳng, đồng tâm và song song trong phạm vi 0,003 mm trên dải di chuyển.

13.2. Đo chiều dày của vỏ bọc chì

Chiều dày của vỏ bọc chì được xác định bằng một trong các phương pháp dưới đây, tùy theo lựa chọn của nhà chế tạo, và không được thấp hơn giá trị nhỏ nhất quy định.

13.2.1. Phương pháp dải băng

Chiều dày của vỏ bọc chì được xác định trên một mảnh vỏ bọc thử nghiệm dài khoảng 50 mm lấy ra từ đoạn cáp hoàn chỉnh được chọn như mô tả ở Điều 7.

Mảnh thử nghiệm phải được rạch theo chiều dọc và làm phẳng một cách cẩn thận. Sau khi làm sạch mảnh thử nghiệm, thực hiện đủ số lượng phép đo dọc theo chu vi của vỏ bọc và ở cách mép của mảnh thử nghiệm đã làm phẳng ít nhất là 10 mm để đảm bảo đo được chiều dày nhỏ nhất. Phép đo phải được thực hiện với micromet có các mặt phẳng có đường kính từ 4 mm đến 8 mm và độ chính xác bằng ± 0,01 mm.

13.2.2. Phương pháp vành tròn

Phải thực hiện phép đo trên một vành tròn của vỏ bọc được cắt cẩn thận từ mẫu. Chiều dày phải được xác định ở một số lượng đủ các điểm theo chu vi của vành tròn để đảm bảo đo được chiều đày nhỏ nhất. Phép đo phải được thực hiện với micromet có một đầu đo phẳng và một đầu hình chỏm cầu, hoặc một đầu phẳng và một đầu chữ nhật phẳng có chiều rộng 0,8 mm và chiều đài 2,4 mm. Đầu đo hình chỏm cầu hoặc đầu đo hình chữ nhật phẳng phải được đặt vào mặt trong của vành tròn. Độ chính xác của micromet phải là ± 0,01 mm.

13.3. Đo chiều dày của vỏ bọc phi kim loại

Chiều dày của vỏ bọc phi kim loại phải được đo như mô tả ở 8.2 của IEC 60811-1-1.

13.4. Đo chiều dày của dải thép

Trong trường hợp dải thép có chiều rộng đến 40 mm, phải thực hiện phép đo tại tâm. Trong trường hợp dải thép có chiều rộng rộng hơn thì thực hiện phép đo cách từng mép của dải thép 20 mm.

13.5. Đo đường kính của sợi dây thép tròn và chiều dày của sợi dây thép dẹt

Đường kính của sợi dây thép tròn và chiều dày của sợi dây thép dẹt được đo bằng micromet.

14. Thử nghiệm cơ

14.1. Thử nghiệm uốn

Thử nghiệm uốn phải được thực hiện ở nhiệt độ từ 10 °C đến 25 °C, trừ khi có thỏa thuận khác giữa nhà chế tạo và người mua, trên một mẫu cáp có chiều dài đủ để cho phép quấn ít nhất một vòng cáp hoàn chỉnh quanh trụ thử nghiệm.

Đường kính của trụ thử nghiệm phải như sau:

Mẫu cáp phải được uốn quanh trụ thử nghiệm với tốc độ đều để tạo thành một vòng hoàn chỉnh. Sau đó, tháo ra và lặp lại quy trình này theo chiều ngược lại. Chu trình thao tác này được thực hiện 3 lần.

14.2. Thử nghiệm điện

Sau khi hoàn thành chu trình thao tác trên, mẫu cáp phải chịu 5 min điện áp thử nghiệm xoay chiều, đặt vào như mô tả ở Điều 11 với giá trị dưới đây:

- 1,6 lần điện áp thử nghiệm như quy định ở Điều 11, đối với cáp có điện áp danh định U_o lớn hơn 3,6 kV;

- điện áp thử nghiệm như quy định ở Điều 11, đối với cáp có điện áp danh định U_o đến và bằng 3,6 kV.

Một cách khác, theo thỏa thuận giữa nhà chế tạo và người mua, thử nghiệm có thể được thực hiện bằng điện một chiều, điện áp đặt vào bằng 2,4 lần điện áp thử nghiệm xoay chiều và thời gian của mỗi lần đặt là 5 min.

CHÚ THÍCH: Khuyến cáo rằng bán kính uốn tối thiểu trong khi lắp đặt không được nhỏ hơn đường kính uốn quy định cho thử nghiệm. Trong trường hợp cáp được kéo vào các đường ống trong các điều kiện khó khăn, hoặc trong trường hợp nhiệt độ có thể quá thấp làm vỡ cách điện, có thể đưa vào các thử nghiệm cơ đặc biệt theo thỏa thuận giữa nhà chế tạo và người mua.

14.3. Kiểm tra vỏ bọc, áo giáp và vỏ bảo vệ

Sau thử nghiệm điện áp ở 14.2, đoạn mẫu dài 300 mm được lấy từ phần giữa của mẫu đã được thử nghiệm, được tước vỏ và kiểm tra. Lớp bọc hoặc vỏ bọc ngoài không bị nứt, áo giáp không được lộ ra rõ rệt hoặc vỏ bọc chì hoặc hợp kim chì không bị nứt và rạn.

15. Thử nghiệm thất thoát (đối với cáp không thất thoát)

Một mẫu có chiều dài từ 290 mm đến 300 mm được cắt khỏi tang quấn cáp ở trạng thái có bọc.

Mẫu được để không bịt ở cả hai đầu và treo thẳng đứng trong tủ gia nhiệt ở nhiệt độ bằng nhiệt độ làm việc liên tục lớn nhất cho phép với dung sai ± 2 °C.

Khi kết thúc thời gian 8 h, đo lượng hợp chất đã thoát ra và lượng này không được vượt quá 2 % thể tích bên trong của vỏ bọc của mẫu thử nghiệm đối với cáp một lõi và cáp kiểu SL và 3. % đối với cáp nhiều lõi.

16. Quy trình thử nghiệm lại

Nếu có bất kỳ mẫu nào không đạt thử nghiệm bất kỳ trong mục này thì phải lấy hai mẫu khác từ cùng lô và cho chịu thử nghiệm hoặc các thử nghiệm mà mẫu ban đầu không đạt. Nếu cả hai mẫu thử nghiệm bổ sung đều đạt thử nghiệm đó thì tất cả cáp hoặc phụ kiện trong lô mà chúng được lấy ra được xem là phù hợp với các yêu cầu của tiêu chuẩn này. Nếu một trong hai mẫu này không đạt thì lô mà các mẫu này là đại diện phải được xem là không phù hợp. Việc lấy mẫu và thử nghiệm lại thêm nữa thì cần phải có thỏa thuận.

Mục 6 - Thử nghiệm điển hình trên cáp

17. Quy định chung

Các thử nghiệm dưới đây là thử nghiệm điển hình:

a) thử nghiệm hệ số tổn thất điện môi/nhiệt độ (Điều 18);

b) thử nghiệm cao áp xoay chiều (19.1);

c) thử nghiệm điện áp xung (19.2);

d) thử nghiệm thất thoát (Điều 20) chỉ cho cáp không thất thoát;

e) thử nghiệm không điện trên vỏ bọc phi kim loại (Điều 21).

Nhà chế tạo có thể lựa chọn thực hiện nhiều hơn một thử nghiệm điển hình a), b), c) trên cùng mảnh cáp. Tuy nhiên, nếu thử nghiệm tiếp theo không đáp ứng các yêu cầu thì thử nghiệm đó phải được lặp lại trên mẫu mới của cùng cáp và các kết quả của thử nghiệm lại chỉ có hiệu lực đối với đánh giá cuối cùng các kết quả.

Trong trường hợp cáp ba lõi, thử nghiệm điển hình a), b), c) chỉ cần thực hiện cho một lõi.

18. Thử nghiệm hệ số tổn thất điện môi/nhiệt độ

Thử nghiệm này chỉ áp dụng cho cáp có trường hướng tâm có điện áp danh định U_o lớn hơn hoặc bằng 8,7 kV. Chiều dài của mảnh cáp được thử nghiệm bên dưới vỏ bọc kim loại không nhỏ hơn 4 m.

Hệ số tổn thất điện môi của cách điện phải được xác định ở điện áp danh định U_o của cáp ở không ít hơn 4 giá trị nhiệt độ, ví dụ:

a) nhiệt độ phòng;

b) xấp xỉ 40 °C;

c) xấp xỉ 60 °C;

d) cao hơn nhiệt độ làm việc danh định 10 °C.

Phải thực hiện các phòng ngừa để đảm bảo rằng nhiệt độ là đồng đều, dọc trục và hướng tâm trên toàn bộ cáp.

Hệ số tổn thất điện môi đo được của cáp, trừ các đầu nói không lớn hơn giá trị tương ứng cho dưới đây:

Các hệ số tổn thất điện môi đối với các nhiệt độ nằm giữa các giá trị được liệt kê ở trên có được bằng cách nội suy tuyến tính.

19. Thử nghiệm đảm bảo điện môi

Thử nghiệm đảm bảo điện môi chỉ áp dụng cho cáp có trường hướng tâm có điện áp danh định U_o lớn hơn hoặc bằng 8,7 kV. Phải thực hiện cả hai thử nghiệm ở 19.1 và 19.2.

19.1. Thử nghiệm xoay chiều

Mẫu cáp có chiều dài không nhỏ hơn 5 m, ở nhiệt độ môi trường xung quanh, phải chịu được mà không bị hỏng trong 4 h một điện áp xoay chiều bằng 4 U_o đối với cáp ngâm tẩm theo khối lượng và 3 U_o đối với cáp không thất thoát đặt giữa ruột dẫn và các ruột dẫn còn lại nối với vỏ,.

Điện áp phải được đặt liên tục nhưng nếu có gián đoạn không tránh được trong thời gian 4 h thì phải tăng thời gian đặt lên một khoảng bằng với khoảng thời gian gián đoạn. Tổng thời gian gián đoạn không được vượt quá 1 h; nếu quá thì phải thực hiện lại thử nghiệm.

19.2. Thử nghiệm điện áp xung

Thử nghiệm điện áp xung gồm có ba thử nghiệm, được tiến hành theo trình tự sau: thử nghiệm uốn, thử nghiệm xung, thử nghiệm điện áp xoay chiều.

Chiều dài mẫu phải như được yêu cầu cho thử nghiệm uốn nhưng tối thiểu là 5 m không tính đầu bịt.

19.2.1. Thử nghiệm uốn

Mẫu phải chịu các thao tác uốn như quy định ở 14.1.

19.2.2. Thử nghiệm điện áp xung

Thử nghiệm điện áp xung được thực hiện bằng phương pháp như mô tả trong TCVN 10890 (IEC 60230). Nhiệt độ thử nghiệm phải là nhiệt độ làm việc liên tục cao nhất cho phép, với dung sai + 5 °C.

Điện áp thử nghiệm xung phải là điện áp nêu trong IEC 60183, như dưới đây:

19.2.3. Thử nghiệm điện áp xoay chiều ở nhiệt độ phòng

Phương pháp thử nghiệm và điện áp thử nghiệm phải như quy định ở 11.1.

20. Thử nghiệm thất thoát

Mẫu có chiều dài không dưới 1 m được cắt từ cáp ở trạng thái có vỏ bọc. Mẫu phải được bịt ở cả hai đầu, không gia nhiệt, phải có khoảng trống ở một đầu để thu thập bất kỳ chất nào có thể thoát ra khỏi cáp trong khi thử nghiệm.

Mẫu được treo thẳng đứng có khoảng trống để thoát ở bên dưới, đặt trong 7 ngày trong phòng đã gia nhiệt, ở nhiệt độ bằng nhiệt độ làm việc liên tục cao nhất cho phép của ruột dẫn, với dung sai ± 2 °C.

Kết thúc thời gian này, lượng chất thoát ra vào khoảng trống phải được đo và không được quá 3 % thể tích của phần bên trong vỏ bọc của mẫu.

Nếu mẫu không đạt thử nghiệm này thì cắt thêm hai mẫu khác từ đoạn cáp đã chọn của lô hàng. Thử nghiệm phải được lặp lại trên hai mẫu này. Chỉ khi cả hai mẫu đều đạt thì lô hàng này được xem là phù hợp với các yêu cầu của điều này.

21. Thử nghiệm không điện trên vỏ bọc phi kim loại

Thử nghiệm không điện là các thử nghiệm được quy định trong IEC 60811, khi thích hợp.

Mục 7 - Thử nghiệm điển hình đối với phụ kiện cáp

22. Quy định chung

Việc phê chuẩn theo tiêu chuẩn này đạt được bằng cách thực hiện các thử nghiệm thích hợp nêu ở 24.1.

Trước đây, việc phê chuẩn đã đạt được trên cơ sở các tiêu chuẩn và quy định kỹ thuật quốc gia và/hoặc chứng minh rằng các tính năng làm việc là thỏa đáng. Tiêu chuẩn này không làm mất hiệu lực các phê chuẩn đã có. Tuy nhiên, sản phẩm được phê chuẩn với tiêu chuẩn hoặc quy định kỹ thuật trước đó không được công bố là được phê chuẩn theo tiêu chuẩn này trừ khi được thử nghiệm riêng theo tiêu chuẩn này.

Khi đã thực hiện thành công các thử nghiệm điển hình này thì không cần phải lặp lại trừ khi có thay đổi về vật liệu, thiết kế hoặc quy trình chế tạo có thể ảnh hưởng đến các đặc tính tính năng.

Phương pháp thử nghiệm được nêu trong IEC 61442.

22.1. Kiểu phụ kiện cáp

Phụ kiện được đề cập trong tiêu chuẩn này được liệt kê như dưới đây:

- đầu nối trong nhà và ngoài trời với mọi thiết kế, kể cả hộp đầu nối;

- phụ kiện nối thẳng và phụ kiện nối nhánh với mọi thiết kế, thích hợp để sử dụng ngầm dưới đất hoặc trong không khí;

- phụ kiện nối chuyển tiếp nối cáp cách điện bằng giấy với cáp cách điện dạng đùn.

22.2. Điện áp danh định

Điện áp danh định U_o/U (U_m) của phụ kiện được xem xét trong tiêu chuẩn này được nêu ở 2.2.

CHÚ THÍCH: Không bao gồm phụ kiện của cáp có điện áp danh định đến và bằng 1,8/3 (3,6) kV.

Đối với ứng dụng cho trước, điện áp danh định của phụ kiện phải nhất quán với điện áp của cáp, và phải thích hợp với điều kiện làm việc của hệ thống mà chúng được sử dụng, theo các khuyến cáo của IEC 60183.

22.3. Nhiệt độ cao nhất của ruột dẫn

Phụ kiện phải thích hợp để sử dụng trên cáp có nhiệt độ ruột dẫn quy định ở 1.2 của TCVN 8091-2 (IEC 60055-2) trong điều kiện bình thường và TCVN 10892 (IEC 60986) trong điều kiện ngắn mạch.

23. Lắp ráp các phụ kiện cần thử nghiệm

23.1. Cáp được sử dụng để thử nghiệm phải phù hợp với các mục từ mục 1 đến mục 6 và TCVN 8091-2 (IEC 60055-2). Khuyến cáo rằng cáp được nhận biết đúng như trong B.1 đối với cáp được cách điện bằng giấy, và B.1 và B.2 đối với mục đích của các phụ kiện nối chuyển tiếp.

23.2. Bộ nối được sử dụng trong phụ kiện phải được nhận biết đúng về:

- kỹ thuật lắp ráp;

- gia công bằng máy móc và chế độ đặt cần thiết;

- chuẩn bị bề mặt tiếp xúc;

- kiểu, số tham chiếu và nhận biết khác của bộ nối;

- mô tả chi tiết về phê chuẩn thử nghiệm điển hình.

Bộ nối được sử dụng trong các phụ kiện nối chuyển tiếp phải được ép thủy lực trong mọi điều kiện vận hành. Bộ nối này phải được thử nghiệm theo Phụ lục A, trừ bộ nối được ép thủy lực vốn có, tức là được gia công từ thanh đặc không có lỗ khoan thùng.

23.3. Phụ kiện cần thử nghiệm phải được nhận dạng đúng về:

- tên nhà chế tạo;

- kiểu, tên gọi, ngày chế tạo hoặc mã;

- mặt cắt nhỏ nhất và lớn nhất của cáp, vật liệu và hình dạng của ruột dẫn của cáp;

- đường kính nhỏ nhất và lớn nhất của cách điện của cáp;

- điện áp danh định (xem 2.2 và Điều 22);

- hướng dẫn lắp đặt (tham chiếu và ngày).

23.4. Phụ kiện phải được lắp ráp theo cách quy định trong hướng dẫn của nhà chế tạo, với cấp và lượng vật liệu cung cấp, kể cả chất bôi trơn, nếu có.

23.5. Phụ kiện phải khô và sạch, nhưng cả cáp và phụ kiện đều không phải chịu bất kỳ dạng ổn định nào mà có thể làm thay đổi đặc tính điện hoặc nhiệt hoặc cơ của cụm thử nghiệm.

23.6. Nội dung chính liên quan đến lắp đặt thử nghiệm, đặc biệt là cơ cấu đỡ phải được ghi lại.

24. Điều kiện và phạm vi phê chuẩn

24.1. Đối với một kiểu phụ kiện, việc phê chuẩn toàn bộ dải mặt cắt nêu trong TCVN 8091-2 (IEC 60055-2) phải đạt được bằng cách thực hiện thành công các thử nghiệm điển hình của tiêu chuẩn này như được liệt kê ở Bảng 2 và Bảng 3 trên tiết diện cáp bằng 120 mm², 150 mm², 185 mm² hoặc 240 mm².

24.2. Việc phê chuẩn không phụ thuộc vào vật liệu của ruột dẫn cáp: do đó, các thử nghiệm có thể được thực hiện trên cáp có ruột dẫn nhôm hoặc đồng.

24.3. Thử nghiệm được thực hiện trên các phụ kiện lắp đặt trên cáp có ruột dẫn định hình được xem là bao trùm cùng kiểu phụ kiện khi sử dụng trên cáp có ruột dẫn tròn. Không áp dụng cho trường hợp ngược lại.

24.4. Thử nghiệm được thực hiện trên các phụ kiện ba lõi được xem là bao trùm các phụ kiện một lõi. Không áp dụng cho trường hợp ngược lại.

24.5. Việc phê chuẩn chỉ hạn chế cho thiết kế và kiểu cáp điện (tức là có đai hoặc trường hướng tâm, thất thoát hoặc không thất thoát) mà đã thực hiện thử nghiệm.

24.6. Phụ kiện bất kỳ được thử nghiệm với điện áp danh định cho trước được xem là đã được phê chuẩn đối với các điện áp danh định thấp hơn với điều kiện là sử dụng cùng tiêu chí thiết kế.

24.7. Bố trí thử nghiệm và số mẫu thử nghiệm được nêu chi tiết trên Hình 1 và Hình 2.

25. Phương pháp thử nghiệm

Tất cả các phương pháp thử nghiệm được mô tả trong IEC 61442.

26. Trình tự thử nghiệm

Các thử nghiệm áp dụng cho phụ kiện phải được thực hiện theo trình tự liệt kê trong các bảng và hình dưới đây.

Bảng 1 - Trình tự thử nghiệm

Thử nghiệm trên đầu nối và phụ kiện nối có thể kết hợp với điều kiện là trình tự và yêu cầu là như nhau. Điện áp và yêu cầu thử nghiệm được tóm tắt trong Bảng 4.

27. Kết quả thử nghiệm

Tất cả các mẫu được thử nghiệm như chỉ ra ở Điều 24, Bảng 2 và Bảng 3 phải đáp ứng các yêu cầu đối với tất cả các trình tự thử nghiệm.

Nếu có bất kỳ một mẫu nào không đáp ứng yêu cầu thì phải tháo mẫu đó, kiểm tra để xác định xem áp dụng 27.1 hay 27.2 và ghi lại kết quả kiểm tra.

27.1. Hỏng phụ kiện

Nếu phụ kiện không đáp ứng các yêu cầu do sai lỗi về lắp đặt hoặc quy trình thử nghiệm thì thử nghiệm phải được công bố là không có hiệu lực mà không kết luận xấu về phụ kiện.

Trình tự thử nghiệm hoàn chỉnh phải được lặp lại trên một tập các mẫu mới.

Nếu không có bằng chứng về sai lỗi như vậy thì không phê chuẩn loại phụ kiện này.

27.2. Hỏng cáp

Nếu cáp bị sự cố bên ngoài ở bất kỳ phần nào của một phụ kiện thì các thử nghiệm phải được công bố là không có hiệu lực mà không kết luận xấu về phụ kiện. Thử nghiệm có thể được lặp lại trên phụ kiện mới (bắt đầu thử nghiệm từ đầu trình tự thử nghiệm) hoặc có thể sửa chữa cáp (tiếp tục thử nghiệm từ lúc hỏng).

Mục 8 - Thử nghiệm sau lắp đặt

28. Thử nghiệm cao áp

Khi hệ thống lắp đặt cáp và phụ kiện cáp đã hoàn chỉnh thì thực hiện thử nghiệm cao áp với điện áp một chiều. Không được có phóng điện đánh thủng cách điện.

Thử nghiệm phải được thực hiện như mô tả ở Điều 11, ngoại trừ điện áp một chiều phải là 70 % giá trị quy định trong điều đó.

CHÚ THÍCH: Trong trường hợp cơ cấu đóng cắt hoặc bất kỳ thiết bị nào khác không dễ dàng cách ly với đầu nối thì điện áp thử nghiệm sẽ theo thỏa thuận giữa các bên liên quan.

Bảng 2 - Trình tự thử nghiệm và yêu cầu đối với đầu nối

Bảng 3 - Trình tự thử nghiệm và yêu cầu đối với phụ kiện nối thẳng hoặc phụ kiện nối nhánh

Bảng 4 - Tóm tắt điện áp thử nghiệm và các yêu cầu (xem Điều 26)

CHÚ THÍCH 1: Chiều dài cáp nêu trên được đo giữa các điểm tại lối vào cáp của các phụ kiện.

CHÚ THÍCH 2: 1.2 có thể kết hợp với 1.3. Đối với phụ kiện của cáp một lõi, 1.2 có thể thực hiện trên các vòng riêng rẽ. Phương pháp kẹp cáp và phụ kiện và khoảng cách giữa các phụ kiện phải như nhà chế tạo khuyến cáo.

Hình 1 - Bố trí thử nghiệm và số mẫu đầu nối (xem Bảng 2)

CHÚ THÍCH 1: Chiều dài cáp nêu trên được đo giữa các điểm tại lối vào cáp của các phụ kiện.

CHÚ THÍCH 2: Cho phép thử nghiệm các phụ kiện nối trong các vòng riêng rẽ.

CHÚ THÍCH 3: 2.2 có thể kết hợp với 2.3. Đối với phụ kiện của cáp một lõi, 2.2 có thể thực hiện trên các vòng riêng rẽ. Phương pháp kẹp cáp và phụ kiện và khoảng cách giữa các phụ kiện phải như nhà chế tạo khuyến cáo.

Hình 2 - Bố trí thử nghiệm và số mẫu phụ kiện (xem Bảng 3)

PHỤ LỤC A

(quy định)

Thử nghiệm bộ nối “ép thủy lực” được sử dụng trong phụ kiện nối chuyển tiếp giữa cáp cách điện bằng giấy ngâm tẩm và cáp có cách điện dạng đùn

Để mô phỏng điều kiện làm việc, áp dụng quy trình dưới đây:

A.1. Thử nghiệm phải được thực hiện trên một bộ nối duy nhất ép giữa hai đoạn ngắn (mỗi đoạn xấp xỉ 0,5 m) ruột dẫn bện nhưng không điền đầy.

A.2. Mẫu phải được giữ thẳng đứng với cột nước cao 1 m, đặt vào phía cao nhất của bộ nối như thể hiện trên Hình A.1. Sử dụng nước có chứa thuốc nhuộm huỳnh quang.

A.3. Bộ nối được gia nhiệt đến nhiệt độ được xác định cho cáp có nhiệt độ làm việc lớn nhất thấp hơn bằng cách sử dụng lò hoặc gia nhiệt cho ruột dẫn rồi để nguội về nhiệt độ không cao hơn 30 °C. Bộ nối phải chịu 100 chu kỳ.

A.4. Thử nghiệm được xem là thỏa mãn nếu không có dấu hiệu cho thấy có nước xâm nhập vào một dẫn phía dưới.

Hình A.1 - Bố trí thử nghiệm

PHỤ LỤC B

(tham khảo)

Nhận dạng cáp thử nghiệm

B.1. Cáp cách điện bằng giấy

Điện áp danh định U_o/U (U_m): kV

B.2. Cáp cách điện dạng đùn (xem 23.1)

Điện áp danh định U_o/U (U_m): kV

MỤC LỤC

Lời nói đầu

Mục 1 - Quy định chung

1. Phạm vi áp dụng và tài liệu viện dẫn

2. Thuật ngữ và định nghĩa

Mục 2 - Điều kiện thử nghiệm

3. Tần số và dạng sóng của các điện áp thử nghiệm tần số công nghiệp

4. Dạng sóng của điện áp thử nghiệm xung

5. Nhiệt độ môi trường xung quanh

Mục 3 - Phân loại và tần suất của các thử nghiệm trên cáp

6. Thử nghiệm thường xuyên

7. Thử nghiệm đặc biệt

8. Thử nghiệm điển hình

9. Thử nghiệm sau khi lắp đặt

Mục 4 - Thử nghiệm thường xuyên trên cáp

10. Điện trở ruột dẫn

11. Thử nghiệm điện áp cao

12. Thử nghiệm hệ số tổn thất điện môi

Mục 5 - Thử nghiệm đặc biệt trên cáp

13. Đo chiều dày

14. Thử nghiệm cơ

15. Thử thất thoát (đối với cáp không thất thoát)

16. Quy trình thử nghiệm lại

Mục 6 - Thử nghiệm điển hình trên cáp

17. Quy định chung

18. Thử nghiệm hệ số tổn thất điện môi/nhiệt độ

19. Thử nghiệm đảm bảo điện môi

20. Thử nghiệm thất thoát

21. Thử nghiệm không điện trên vỏ bọc phi kim loại

Mục 7 - Thử nghiệm điển hình trên phụ kiện cáp

22. Quy định chung

23. Cụm lắp ráp các phụ kiện cần thử nghiệm

24. Điều kiện và phạm vi phê chuẩn

25. Phương pháp thử nghiệm

26. Trình tự thử nghiệm

27. Kết quả thử nghiệm

Mục 8 - Thử nghiệm sau lắp đặt

28. Thử nghiệm cao áp

Phụ lục A (quy định) - Thử nghiệm bộ nối “chặn thủy lực” được sử dụng trong phụ kiện nối chuyển tiếp giữa cáp cách điện bằng giấy ngâm tẩm và cáp có cách điện dạng đùn

Phụ lục B (tham khảo) - Nhận dạng cáp thử nghiệm