Tiêu chuẩn TCVN 14467:2025 Cáp điện ngầm dưới biển có cách điện dạng đùn và phụ kiện cáp dùng cho điện áp danh định từ 6 kV đến 60 kV

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 14467:2025

IEC 63026:2019

CÁP ĐIỆN NGẦM DƯỚI BIỂN CÓ CÁCH ĐIỆN DẠNG ĐÙN VÀ PHỤ KIỆN CÁP DÙNG CHO ĐIỆN ÁP DANH ĐỊNH TỪ 6 kV (Um = 7,2 kV) ĐẾN 60 kV (Um = 72,5 kV) - YÊU CẦU VÀ PHƯƠNG PHÁP THỬ

Submarine power cables with extruded insulation and their accessories for rated voltages from 6 kV (Um = 7,2 kV) up to 60 kV (Um = 72,5 kV) - Test methods and requirements

Lời nói đầu

TCVN 14467:2025 hoàn toàn tương đương với IEC 63026:2019;

TCVN 14467:2025 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/E13 Năng lượng tái tạo biên soạn, Viện Tiêu chuẩn Chất lượng Việt Nam đề nghị, Ủy ban Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng Quốc gia thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

 

CÁP ĐIỆN NGẦM DƯỚI BIỂN CÓ CÁCH ĐIỆN DẠNG ĐÙN VÀ PHỤ KIỆN CÁP DÙNG CHO ĐIỆN ÁP DANH ĐỊNH TỪ 6 kV (U_m = 7,2 kV) ĐẾN 60 kV (U_m = 72,5 kV) - YÊU CẦU VÀ PHƯƠNG PHÁP THỬ

Submarine power cables with extruded insulation and their accessories for rated voltages from 6 kV (Um = 7,2 kV) up to 60 kV (Um = 72,5 kV) - Test methods and requirements

1 Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu và phương pháp thử đối với hệ thống cáp điện có cách điện dạng đùn và các phụ kiện cáp điện liên quan, được sử dụng để lắp đặt cố định dưới biển, với điện áp danh định từ 6 kV (Um = 7,2 kV) đến 60 kV (Um = 72,5 kV).

Tiêu chuẩn này bao gồm các thử nghiệm điện và thử nghiệm vật lý trên các vật liệu và các bộ phận, cùng với các thử nghiệm cơ học đặc thù dành riêng cho hệ thống cáp ngầm biển.

Các yêu cầu áp dụng cho cáp một lõi có áo giáp và cáp ba lõi, cùng các phụ kiện cáp điện, đầu cáp, và mối nối trong điều kiện lắp đặt và vận hành thông thường. Tuy nhiên, tiêu chuẩn này không áp dụng cho các cáp và phụ kiện đặc biệt, chẳng hạn như cáp ngầm biển dùng cho các ứng dụng động (ví dụ như kết nối trực tiếp với một kết cấu nổi). Trong những trường hợp đó, có thể cần phải điều chỉnh các thử nghiệm tiêu chuẩn hoặc thiết lập các điều kiện thử nghiệm đặc biệt.

Tiêu chuẩn này áp dụng cho các cáp ngầm biển được lắp đặt trong điều kiện ngâm nước liên tục với độ sâu nước lên đến 250 m.

CHÚ THÍCH: Tiêu chuẩn này không bao gồm các phụ kiện cáp điện chỉ có chức năng cơ học, chẳng hạn như giá treo hoặc kẹp bảo vệ áo giáp.

2 Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn dưới đây rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn có ghi năm công bố, chỉ áp dụng các phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố, áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 5935-4:2013 (IEC 60502-4:2010), Cáp điện có cách điện dạng đùn và phụ kiện cáp điện dùng cho điện áp danh định từ 1 kV (U_m = 1,2 kV) đến 3 kV (U_m = 3,6 kV) - Phần 4: Yêu cầu thử nghiệm phụ kiện cáp có điện áp danh định từ 6 kV (U_m = 7,2 kV) đến 30 kV (Um = 36 kV)

TCVN 6612 (IEC 60228), Ruột dẫn của cáp cách điện

TCVN 10889 (IEC 60229), Cáp điện - Thử nghiệm trên vỏ ngoài dạng đùn có chức năng bảo vệ đặc biệt

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

TCVN 10893-3 (IEC 60885-3), Phương pháp thử nghiệm điện đối với cáp điện - Phần 3: Phương pháp thử nghiệm dùng cho phép đo phóng điện cục bộ trên đoạn cáp điện dạng đùn

TCVN 12226 (IEC 60840), Cáp điện lực có cách điện dạng đùn và phụ kiện cáp dùng cho điện áp danh định lớn hơn 30 kV (Um = 36 kV) đến và bằng 150 kV (Um =170 kV) - Phương pháp và yêu cầu thử nghiệm

IEC 60502-2:2014[1], Power cables with extruded insulation and their accessories for rated voltages from 1 kV (Um = 1,2 kV) up to 30 kV (Um = 36 kV) - Part 2: Cables for rated voltages from 6 kV (U_m = 7,2 kV) up to 30 kV (U_m = 36 kV) (Cáp điện có cách điện dạng đùn và phụ kiện cáp điện dùng cho điện áp danh định từ 1 kV (U_m =1,2 kV) đến 3 kV (Um = 3,6 kV) - Phần 2: Cáp dùng cho điện áp danh định từ 6 kV (Um = 7,2 kV) đến 30 kV (Um = 36 kV))

IEC 60811-201, Electric and optical fibre cables - Test methods for non-metallic materials - Part 201: General tests - Measurement of insulation thickness (Cáp điện và cáp quang - Phương pháp thử nghiệm dùng cho vật liệu phi kim loại- Phần 201: Thử nghiệm chung - Đo chiều dày lớp cách điện)

IEC 60811-202, Electric and optical fibre cables- Test methods for non-metallic materials - Part 202: General tests - Measurement of thickness of non-metallic sheath (Cáp điện và cáp quang - Phương pháp thử nghiệm dùng cho vật liệu phi kim loại - Phần 202: Thử nghiệm chung - Đo chiều dày vỏ bọc phi kim loại)

IEC 60811-203, Electric and optical fibre cables - Test methods for non-metallic materials - Part 203: General tests - Measurement of overall dimensions (Cáp điện và cáp quang - Phương pháp thử nghiệm dùng cho vật liệu phi kim loại - Phần 203: Thử nghiệm chung - Đo kích thước tổng thể)

IEC 60811-401, Electric and optical fibre cables- Test methods for non-metallic materials - Part 401: Miscellaneous tests - Thermal ageing methods - Ageing in an air oven (Cáp điện và cáp quang - Phương pháp thử nghiệm dùng cho vật liệu phi kim loại - Phần 401: Các thử nghiệm khác - Phương pháp lão hóa nhiệt - Lão hóa trong lò không khí)

IEC 60811-402, Electric and optical fibre cables - Test methods for non-metallic materials - Part 402: Miscellaneous tests - Water absorption tests (Cáp điện và cáp quang - Phương pháp thử nghiệm dùng cho vật liệu phi kim loại - Phần 402: Các thử nghiệm khác - Thử nghiệm hấp thụ nước)

IEC 60811-403, Electric and optical fibre cables - Test methods for non-metallic materials - Part 403: Miscellaneous tests - Ozone resistance test on cross-linked compounds (Cáp điện và cáp quang - Phương pháp thử nghiệm dùng cho vật liệu phi kim loại - Phần 403: Các thử nghiệm khác - Thử nghiệm khả năng chịu ozone đối với hợp chất liên kết ngang)

IEC 60811-501, Electric and optical fibre cables - Test methods for non-metallic materials - Part 501: Mechanical tests - Tests for determining the mechanical properties of insulating and sheathing compounds (Cáp điện và cáp quang - Phương pháp thử nghiệm dùng cho vật liệu phi kim loại - Phần 501: Thử nghiệm cơ học - Thử nghiệm xác định các đặc tính cơ học của hợp chất cách điện và vỏ bọc)

IEC 60811-502, Electric and optical fibre cables - Test methods for non-metallic materials - Part 502: Mechanical tests - Shrinkage test for insulations (Cáp điện và cáp quang - Phương pháp thử nghiệm dùng cho vật liệu phi kim loại - Phần 502: Thử nghiệm cơ học - Thử nghiệm co ngót đối với lớp cách điện)

IEC 60811-503, Electric and optical fibre cables - Test methods for non-metallic materials - Part 503: Mechanical tests - Shrinkage test for sheaths (Cáp điện và cáp quang - Phương pháp thử nghiệm dùng cho vật liệu phi kim loại - Phần 503: Thử nghiệm cơ học - Thử nghiệm co ngót đối với vỏ bọc)

IEC 60811-507, Electric and optical fibre cables - Test methods for non-metallic materials - Part 507: Mechanical tests - Hot set test for cross-linked materials (Cáp điện và cáp quang - Phương pháp thử nghiệm dùng cho vật liệu phi kim loại - Phần 507: Thử nghiệm cơ học - Thử nghiệm kéo giãn trong lò nhiệt đối với vật liệu liên kết ngang)

IEC 60811-508, Electric and optical fibre cables - Test methods for non-metallic materials - Part 508: Mechanical tests - Pressure test at high temperature for insulation and sheaths (Cáp điện và cáp quang - Phương pháp thử nghiệm dùng cho vật liệu phi kim loại - Phần 508: Thử nghiệm cơ học - Thử nghiệm chịu áp suất ở nhiệt độ cao đối với cách điện và vỏ bọc)

IEC 60811-605, Electric and optical fibre cables - Test methods for non-metallic materials - Part 605: Physical tests - Measurement of carbon black and/or mineral filler in polyethylene compounds (Cáp điện và cáp quang - Phương pháp thử nghiệm dùng cho vật liệu phi kim loại - Phần 605: Thử nghiệm vật lý- Đo hàm lượng muội than và/hoặc chất độn khoáng trong hợp chất polyethylene)

ISO 48-2, Rubber, vulcanized or thermoplastic - Determination of hardness - Part 2: Hardness between 10 IRHD and 100 IRHD (Cao su lưu hóa hoặc chất dẻo chịu nhiệt - Xác định độ cứng - Phần 2: Độ cứng từ 10 IRHD đến 100 IRHD)

3 Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa dưới đây.

3.1 Định nghĩa các giá trị kích thước (chiều dày, tiết diện, v.v...)

3.1.1

Giá trị danh nghĩa (nominal value)

Giá trị mà nhờ nó một đại lượng được chỉ định và thường được sử dụng trong bảng.

Chú thích 1: Trong tiêu chuẩn này, thông thường, giá trị danh nghĩa là cơ sở của các giá trị cần được kiểm tra bằng phép đo có tính đến các dung sai quy định.

3.1.2

Giá trị trung vị (median value)

Khi thu được một số kết quả thử nghiệm và sắp xếp chúng theo thứ tự tăng dần (hoặc giảm dần) thì giá trị trung vị là giá trị ở giữa nếu số các giá trị sẵn có là lẻ và là trung bình của hai giá trị ở giữa nếu số các giá trị là chẵn.

3.2 Định nghĩa liên quan đến các thử nghiệm

3.2.1

Thử nghiệm thường xuyên (routine test)

Thử nghiệm do nhà chế tạo thực hiện trên từng đoạn cáp hoặc phụ kiện đã được chế tạo để kiểm tra sự đáp ứng các yêu cầu quy định của từng đoạn cáp đó.

Chú thích 1: Thử nghiệm này được thực hiện trước khi xuất xưởng.

3.2.2

Thử nghiệm mẫu (sample test)

Thử nghiệm do nhà chế tạo thực hiện trên các mẫu cáp hoàn chỉnh hoặc các phần được lấy từ cáp hoàn chỉnh hoặc phụ kiện theo tần suất quy định để kiểm tra xác nhận rằng sản phẩm hoàn chỉnh đáp ứng các yêu cầu quy định.

3.2.3

Thử nghiệm điển hình (type test)

Thử nghiệm được thực hiện trước khi cung cấp, trên cơ sở thương mại chung, một kiểu cáp được quy định trong tiêu chuẩn này để chứng tỏ các đặc tính về tính năng thỏa đáng để đáp ứng ứng dụng dự kiến.

Chú thích 1: Bản chất của các thử nghiệm này là, sau khi thực hiện chúng thì không cần lặp lại trừ khi có những thay đổi về vật liệu hoặc thiết kế hoặc quy trình chế tạo cáp hoặc phụ kiện có thể làm thay đổi bất lợi các đặc tính về tính năng.

3.2.4

Thử nghiệm điện sau khi lắp đặt (electrical test after installation)

Thử nghiệm được thực hiện để chứng tỏ tính toàn vẹn của hệ thống cáp khi đã lắp đặt.

Chú thích 1: Các yếu tố quang học tích hợp, nếu có, sẽ được thử nghiệm theo yêu cầu của khách hàng. Các thử nghiệm sẽ được xác định theo thỏa thuận giữa khách hàng và nhà sản xuất.

3.3 Các định nghĩa khác

3.3.1

Hệ thống cáp (cable system)

Cáp đã lắp đặt các phụ kiện kể cả các linh kiện được dùng để hạn chế nhiệt cơ của hệ thống, chỉ giới hạn cho các linh kiện được sử dụng cho đầu nối và mối nối.

3.3.2

Ứng suất điện danh nghĩa (nominal electrical stress)

Ứng suất điện được tính tại U_o sử dụng kích thước danh nghĩa.

3.3.3

Đối tượng thử nghiệm (test object)

Đối tượng thử nghiệm có thể là một đoạn cáp hoặc một phụ kiện, được chọn để tiến hành thử nghiệm.

3.3.4

Cụm thử nghiệm (test assembly)

Cụm thử nghiệm là sự kết hợp của các đối tượng thử nghiệm nối tiếp, bao gồm cả cáp và phụ kiện, được thử nghiệm cùng lúc.

3.4 Định nghĩa liên quan đến đối tượng thử nghiệm

3.4.1

Chiều dài đùn (extrusion length)

Chiều dài của ruột dẫn của cáp có lớp cách điện và lớp bán dẫn được đùn liên tục bằng công nghệ đùn không bị gián đoạn như nhau.

3.4.2

Chiều dài sản xuất (manufacturing length)

Toàn bộ chiều dài đùn (hoặc các đoạn nếu đã được cắt), tại đó các thành phần kết cấu (bên ngoài lớp bán dẫn) đã được đặt vào.

3.4.3

Chiều dài giao hàng (delivery length)

Chiều dài cáp hoàn chỉnh, thường được cuộn lên trống, cuộn, hoặc bàn xoay.

3.4.4

Mối nối nhà máy (factory joint)

Mối nối giữa các chiều dài dạng đùn hoặc chiều dài sản xuất, được thực hiện trong điều kiện kiểm soát tại nhà máy.

Chú thích 1: Mối nối nhà máy có các đặc tính cơ học và đặc tính điện tương đương với cáp ban đầu và nhìn chung là uốn được hoàn toàn.

3.4.5

Mối nối tại hiện trường (field joint)

Mối nối giữa hai chiều dài cáp giao hàng đã hoàn chỉnh, bao gồm tất cả các thành phần kết cấu của cáp.

Chú thích 1: Mối nối tại hiện trường thường được sử dụng để kết nối hai đoạn cáp tại khu vực ngoài khơi hoặc gần bờ. Trong tiêu chuẩn này, yêu cầu đối với mối nối tại hiện trườngtương đương với mối nối sửa chữa.

Chú thích 2: Yêu cầu trong tiêu chuẩn này khác nhau tùy theo mối nối cứng và mối nối uốn được.

Chú thích 3: Mối nối sửa chữa và mối nối tại hiện trường có thể có thiết kế giống nhau.

3.4.6

Mối nối sửa chữa (repair joint)

Mối nối được sử dụng để sửa chữa các đoạn cáp ngầm biển bị hỏng.

Chú thích 1: Yêu cầu trong tiêu chuẩn này khác nhau tùy theo mối nối cứng và mối nối uốn được.

Chú thích 2: Mối nối sửa chữa và mối nối tại hiện trườngcó thể có thiết kế giống nhau.

3.4.7

Mối nối cứng (rigid joint)

Mối nối không thể chịu được các thử nghiệm cuộn dây hoặc thử nghiệm uốn kéo.

3.4.8

Mối nối sửa chữa uốn được (flexible repair joint)

Mối nối tại hiện trường uốn được (flexible field joint)

Mối nối sửa chữa (mối nối tại hiện trường) được thực hiện trong điều kiện kiểm soát và uốn được.

Chú thích 1: Mối nối sửa chữa (mối nối tại hiện trường) uốn được có đặc tính cơ và đặc tính điện như là cáp ban đầu.

3.4.9

Mối nối bất đối xứng (asymmetric joint)

Mối nối kết nối hai đoạn cáp có hệ thống cách điện giống nhau nhưng thiết kế khác nhau.

Chú thích 1: Ví dụ về thiết kế khác nhau bao gồm ruột dẫn, kích thước cách điện hoặc màn chắn khác nhau, hoặc cáp trên đất liền và cáp ngầm biển dưới biển.

3.4.10

Chiều dài lớn (long length)

Chiều dài cáp quá lớn không thể đưa vào buồng chống nhiễu để đo phóng điện cục bộ.

3.4.11

Chiều cao sóng đáng kể (significant wave height)

Chiều cao trung bình (từ đáy đến đỉnh) của một phần ba các sóng cao nhất.

4 Ký hiệu điện áp, vật liệu và làm tròn số

4.1 Điện áp danh định

Các điện áp danh định U₀/U (U_m) của cáp được xem xét trong tiêu chuẩn này bao gồm:

U₀/U (U_m) = 3,6/6 (7,2) - 6/10 (12) - 8,7/15 (17,5) - 12/20 (24) - 18/30 (36) - 26/45 (52) - 36/60 (72,5) kV.

CHÚ THÍCH 1: Các điện áp nêu trên là các ký hiệu tiêu chuẩn. Tuy nhiên, ở một số quốc gia, có thể sử dụng các ký hiệu khác như: 5,8/10 - 6,6/11 - 11,5/20 - 12,7/22 (24) - 17,3/30 - 19/33 - 20/35 (38,5) - 21/35 - 26/35 - 26/46 - 38/66 kV.

Trong ký hiệu điện áp của cáp U₀/U (U_m):

U₀ là điện áp tần số công nghiệp giữa ruột dẫn và đất hoặc màn chắn kim loại mà cáp được thiết kế để chịu đựng;

U là điện áp tần số công nghiệp giữa các ruột dẫn mà cáp được thiết kế để chịu đựng;

U_m là “điện áp cao nhất cho thiết bị” (xem IEC 60038).

Điện áp danh định của cáp đối với ứng dụng cho trước phải thích hợp với điều kiện làm việc trong hệ thống mà cáp được sử dụng. Để thuận tiện cho việc chọn cáp, hệ thống được chia làm ba cấp sau:

- Cấp A: cấp này gồm các hệ thống trong đó dây pha khi chạm đất hoặc chạm dây đất thì được ngắt ra khỏi hệ thống trong vòng 1 min;

- Cấp B: cấp này gồm các hệ thống mà trong điều kiện sự cố vẫn làm việc trong thời gian ngắn với một pha chạm đất. Theo IEC 60183, thời gian này không được vượt quá 1 h. Đối với cáp thuộc phạm vi áp dụng của tiêu chuẩn này, có thể chấp nhận khoảng thời gian dài hơn nhưng không vượt quá 8 h trong bất kỳ trường hợp nào. Tổng thời gian xuất hiện sự cố chạm đất trong một năm bất kỳ không nên vượt quá 125 h;

- Cấp C: cấp này gồm tất cả các hệ thống không thuộc cấp A hoặc B.

Cần biết rằng trong một hệ thống khi sự cố chạm đất không được cách ly tự động và nhanh chóng thì các ứng suất bất thường trên cách điện của cáp trong thời gian sự cố chạm đất sẽ làm giảm tuổi thọ của cáp ở một mức độ nhất định. Nếu hệ thống được dự kiến làm việc khá thường xuyên với sự cố chạm đất kéo dài thì nên phân loại hệ thống ở cấp C.

Giá trị U₀ khuyến nghị cho cáp được sử dụng trong hệ thống ba pha được liệt kê trong Bảng 1.

Bảng 1 - Điện áp danh định U₀được khuyến nghị

Điện áp cao nhất cho thiết bị (Um) kV	Điện áp danh định (U0) kV
	Cấp A và cấp B	CấpC
7,2	3,6	6,0
12,0	6,0	8,7
17,5	8,7	12,0
24,0	12,0	18,0
36,0	18,0	26,0
52,0	26,0	36,0
72,5	36,0	-

4.2 Hợp chất cách điện cáp

Tiêu chuẩn này áp dụng cho các cáp cách điện bằng các vật liệu được liệt kê trong Bảng 2. Bảng này quy định nhiệt độ tối đa của ruột dẫn trong quá trình vận hành cho từng loại hợp chất cách điện, và các điều kiện thử nghiệm được thiết lập dựa trên những giá trị này.

Bảng 2 - Vật liệu cách điện

Vật liệu cách điện	Nhiệt độ tối đa của ruột dẫn °C
	Vận hành bình thường	Ngắn mạch (thời gian tối đa 5 s)
Polyethylene liên kết ngang (XLPE)	90	250
Cao su ethylene propylene (EPR và HEPR)	90	250

Nhiệt độ trong Bảng 2 được xác định dựa trên các đặc tính nội tại của vật liệu cách điện. Tuy nhiên, khi sử dụng các giá trị này để tính toán danh định dòng điện, cần phải cân nhắc thêm các yếu tố khác.

Tham khảo IEC 60287 (tất cả các phần) về hướng dẫn tính thông số dòng điện liên tục

Tham khảo IEC 60853 (tất cả các phần) về hướng dẫn tính thông số dòng điện khẩn cấp và chu kỳ tải.

Tham khảo IEC 60986 và IEC 61443 về nhiệt độ ngắn mạch.

Tham khảo IEC 60949 về tính dòng điện ngắn mạch.

4.3 Làm tròn số

Quy trình cho trong Phụ lục B phải được áp dụng cho tất cả các số và giá trị được sử dụng hoặc tìm được trong quá trình sử dụng tiêu chuẩn này.

5 Cấu tạo cáp

5.1 Quy định chung

Yêu cầu về cấu tạo cáp được cho từ 5.2 đến 5.10.

5.2 Ruột dẫn

Ruột dẫn phải là cấp 1 hoặc cấp 2 theo TCVN 6612 (IEC 60228) bằng đồng ủ không phủ hoặc có phủ kim loại hoặc bằng nhôm hoặc hợp kim nhôm. Đối với tất cả các ruột dẫn, có thể áp dụng các biện pháp để đạt được khả năng chống thấm nước theo chiều dọc. Theo thỏa thuận giữa khách hàng và nhà sản xuất, ruột dẫn có thể không cần phải được chống nước.

5.3 Cách điện

Cách điện phải là cách điện rắn, được đùn từ một trong các loại vật liệu liệt kê trong Bảng 2.

Đối với cáp có điện áp cao nhất dùng cho thiết bị là U_m lên đến 36 kV, chiều dày danh nghĩa của cách điện được quy định trong IEC 60502-2:2014, Điều 6. Một cách khác, theo thỏa thuận giữa khách hàng và nhà sản xuất, chiều dày cách điện có thể được chọn dựa trên mức độ ứng suất điện có thể chấp nhận ở U_m.

Đối với cáp có U_m = 36 kV và lên đến U_m = 72,5 kV, chiều dày danh nghĩa của cách điện là do nhà sản xuất công bố.

Đối với tất cả các cáp, chiều dày cách điện được chọn sẽ tạo ra ứng suất điện danh nghĩa ở màn chắn ruột dẫn không vượt quá 8,0 kV/mm và tại màn chắn cách điện không vượt quá 4,0 kV/mm.

Các cáp có ứng suất cao hơn đang được xem xét.

Chiều dày của bất kỳ lớp phân tách hoặc màn chắn bán dẫn nào trên ruột dẫn hoặc trên cách điện không được tính vào chiều dày cách điện.

5.4 Màn chắn

Màn chắn của các lõi riêng rẽ trong cáp một lõi hoặc cáp ba lõi phải bao gồm màn chắn ruột dẫn và màn chắn cách điện.

Màn chắn ruột dẫn phải bằng vật liệu phi kim loại và phải bằng hợp chất bán dẫn dạng đùn, có thể được đặt lên trên dải băng bán dẫn. Hợp chất bán dẫn dạng đùn phải được gắn chặt vào cách điện.

Màn chắn cách điện phải gồm có một lớp bán dẫn phi kim loại kết hợp với một lớp kim loại.

Lớp phi kim loại phải được đùn trực tiếp lên cách điện của từng lõi và làm bằng hợp chất bán dẫn được gắn chặt.

Đối với cáp ngầm biển dưới biển, màn chắn bán dẫn cần được gắn chặt để chống chịu tốt hơn với các ứng suất cơ học trong quá trình đặt cáp.

Sau đó, lớp dải băng bán dẫn hoặc hợp chất bán dẫn có thể được đặt lên từng lõi riêng rẽ hoặc cụm lõi.

5.5 Màn chắn kim loại

Màn chắn kim loại phải được đặt lên các lõi riêng rẽ hoặc cụm lõi và gồm một hoặc nhiều dải băng, hoặc một lưới đan hoặc một lớp sợi dây đồng tâm hoặc kết hợp giữa các sợi dây và (các) dải băng.

Có thể thực hiện các biện pháp để đạt được khả năng chống thấm nước theo chiều dọc trong màn chắn kim loại. Khi chọn vật liệu màn chắn, phải xem xét đặc biệt về khả năng chịu ăn mòn, không chỉ vì an toàn về cơ mà còn vì an toàn về điện.

Trong một số trường hợp đặc biệt, áo giáp bằng sợi thép của cáp ba lõi có thể được coi là màn chắn kim loại.

5.6 Vật liệu bọc ngoài lõi

Khi được yêu cầu, một vỏ bọc ngoài sẽ được đặt trên màn chắn kim loại. Vỏ bọc ngoài làm từ polyethylene (PE) loại ST₇ được khuyến nghị, xem Bảng 5 và Bảng 7.

Ngoài ra, vỏ bọc ngoài PE bán dẫn cũng được chấp nhận. Vật liệu vỏ bọc ngoài này nên có cùng các tính chất phi điện như ST₇, ngoại trừ hàm lượng cácbon đen.

Cần đặc biệt chú ý đến việc hạn chế quá điện áp quá độ có thể ảnh hưởng đến các loại cáp ngầm biển dài.

5.7 Cụm cáp ba lõi và chất độn

Cụm cáp ba lõi phải duy trì hình dạng về cơ bản là tròn.

Vật liệu sử dụng cho các chất độn và lớp lót phải phù hợp với nhiệt độ làm việc của cáp, tương thích với vật liệu cách điện và/hoặc vật liệu vỏ bọc, và phù hợp với môi trường biển.

5.8 Áo giáp cáp

Tiêu chuẩn này đề cập đến áo giáp bằng sợi dây tròn hoặc dây dẹt, bằng thép mạ kẽm, thép không gỉ, đồng hoặc đồng tráng thiếc, hoặc các hợp kim chống ăn mòn khác. Trong một số trường hợp để làm nhẹ cáp, áo giáp có thể là sự kết hợp của sợi dây kim loại và sợi dây bằng nhựa.

Một lớp dải băng kim loại bổ sung có thể được đặt vào để bảo vệ thêm trong các ứng dụng đặc biệt nếu có yêu cầu.

Áo giáp có thể là một lớp hoặc hai lớp sợi dây, được áp dụng theo cùng một hướng hoặc ngược hướng tùy thuộc vào điều kiện lắp đặt và tính năng cơ học yêu cầu đối với cáp. Áo giáp phải được áp dụng trên một lớp lót để tránh làm hỏng lõi cáp.

Áo giáp không từ tính phải được sử dụng cho cáp một lõi.

Khi chọn vật liệu cho áo giáp, cần đặc biệt xem xét khả năng chống ăn mòn, không chỉ để đảm bảo an toàn cơ học mà còn đảm bảo an toàn điện.

5.9 Lớp bảo vệ bọc ngoài cáp

Các vật liệu được sử dụng cho lớp bảo vệ thường có nguồn gốc từ sợi dệt (ví dụ như sợi polypropylene) với chiều dày thích hợp và phải thích hợp với nhiệt độ làm việc của cáp, đồng thời tương thích với vật liệu cáp bất kỳ mà lớp bảo vệ bên ngoài tiếp xúc vật lý với (ví dụ như vỏ bọc kim loại, áo giáp, vỏ bọc ngoài hoặc vật liệu khác) và với môi trường biển.

Một lớp dạng đùn có thể được đặt vào thay cho lớp bảo vệ bằng sợi dệt.

5.10 Bao gói

Tùy thuộc vào chiều dài của đoạn cáp, cáp ngầm dưới biển có thể được cuộn trên trống, cuộn dây, hoặc trên bàn quay. Khi cáp được cuộn thành các cuộn cố định, cáp sẽ bị xoắn 360° trên mỗi vòng. Do đó, cần đặc biệt chú ý đến bán kính uốn cong và quy trình cuộn để tránh làm hỏng cáp.

6 Đặc tính của cáp

Để thực hiện các thử nghiệm hệ thống cáp được mô tả trong tiêu chuẩn này và ghi lại kết quả, cáp cần phải được nhận diện rõ ràng. Các đặc tính sau đây cần được biết hoặc công bố:

a) tên nhà sản xuất, kiểu, ký hiệu và ngày sản xuất (ngày của giai đoạn sản xuất cuối cùng) hoặc mã ngày:

b) điện áp danh định: các giá trị phải được công bố cho U₀, U, U_m (xem 4.1 và 8.4);

c) độ sâu lắp đặt tối đa trong nước;

d) kiểu ruột dẫn, vật liệu của ruột dẫn và tiết diện danh nghĩa, tính bằng milimét vuông; cấu tạo ruột dẫn; bản chất của các biện pháp chống thấm nước theo chiều dọc;

e) vật liệu và chiều dày danh nghĩa của cách điện (t_n) (xem 5.3);

f) loại quá trình sản xuất đối với hệ thống cách điện;

g) bản chất của các biện pháp chống thấm nước trong khu vực màn chắn;

h) vật liệu và cấu tạo của màn chắn kim loại, ví dụ như số lượng và đường kính của sợi dây; điện trở một chiều của màn chắn kim loại; vật liệu, cấu tạo và chiều dày danh nghĩa của vỏ bọc kim loại, hoặc dải băng hoặc lá kim loại đặt theo chiều dọc liên kết với vỏ bọc ngoài, nếu có;

i) vật liệu và chiều dày danh nghĩa của vỏ bọc ngoài lõi, nếu có;

j) loại vật liệu, số lượng các lớp, hướng bện cáp và đường kính của sợi dây trong mỗi lớp áo giáp bằng sợi dây; loại vật liệu và chiều dày của lớp dải băng kim loại bổ sung, nếu có;

k) loại vật liệu và chiều dày của lớp bảo vệ bọc ngoài, nếu có;

l) đường kính danh nghĩa của ruột dẫn (d);

m) đường kính tổng danh nghĩa của cáp (D);

n) đường kính trong danh nghĩa (d_ii) và đường kính ngoài danh nghĩa tính toán (D_io) của cách điện;

o) điện dung danh nghĩa, hiệu chỉnh cho chiều dài 1 km, giữa ruột dẫn và màn chắn kim loại;

p) ứng suất điện danh nghĩa tính được, tính bằng kV/mm, tại màn chắn ruột dẫn (E_i) và tại màn chắn cách điện (E_o).

trong đó:

D_io = d_ii + 2t_n;

D_io là đường kính ngoài danh nghĩa tính được của cách điện, tính bằng mm;

d_ii là đường kính trong danh nghĩa công bố của cách điện, tính bằng mm;

t_n là chiều dày danh nghĩa công bố của cách điện, tính bằng mm.

7 Đặc tính của phụ kiện

Để thực hiện các thử nghiệm hệ thống cáp hoặc phụ kiện mô tả trong tiêu chuẩn này và ghi lại kết quả, phụ kiện phải được nhận diện.

Các đặc điểm sau đây cần phải được biết hoặc công bố:

a) cáp được sử dụng để thử nghiệm phụ kiện phải được nhận diện chính xác, theo các yêu cầu đã nêu trong Điều 6;

b) các mối nối ruột dẫn được sử dụng trong phụ kiện, nếu có, phải được nhận diện chính xác, kèm theo các yêu cầu cụ thể:

- kỹ thuật lắp ráp;

- dụng cụ, khuôn mẫu và chế độ đặt cần thiết;

- chuẩn bị bề mặt tiếp xúc;

- loại, số tham chiếu và bất kỳ thông tin nhận dạng nào của bộ nối;

- chi tiết về phê duyệt thử nghiệm điển hình của bộ nối, nếu có.

c) Các phụ kiện cáp điện cần thử nghiệm phải được nhận dạng chính xác, bao gồm các yêu cầu liên quan:

- tên nhà sản xuất và bản vẽ;

- chi tiết kẹp áo giáp, nếu có;

- loại, ký hiệu và ngày sản xuất hoặc mã ngày;

- điện áp danh định (xem Điều 6, b));

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

8 Điều kiện thử nghiệm

8.1 Nhiệt độ môi trường xung quanh

Trừ khi có quy định khác trong thử nghiệm cụ thể, các thử nghiệm phải được thực hiện ở nhiệt độ môi trường là (20 ± 15) °C. Mọi sự sai lệch ra khỏi khoảng nhiệt độ này cần được thỏa thuận giữa nhà sản xuất và khách hàng.

8.2 Tần số và dạng sóng cho thử nghiệm điện áp xoay chiều

Trừ khi có quy định khác trong tiêu chuẩn này, tần số của các điện áp thử nghiệm xoay chiều phải nằm trong khoảng từ 10 Hz đến 500 Hz. Dạng sóng phải về cơ bản là hình sin và các giá trị được trích dẫn là giá trị hiệu dụng (RMS).

8.3 Thử nghiệm xung sét

Thử nghiệm phải được thực hiện theo TCVN 10890 (IEC 60230).

8.4 Mối quan hệ của điện áp thử nghiệm với điện áp danh định

Khi điện áp thử nghiệm được chỉ định trong tiêu chuẩn này là bội số của điện áp danh định U₀, giá trị U₀ để xác định các điện áp thử nghiệm phải được lấy từ Bảng 4.

Đối với các cáp và phụ kiện có điện áp danh định không được liệt kê trong bảng, giá trị U₀ để xác định các điện áp thử nghiệm có thể sử dụng giá trị gần nhất với điều kiện giá trị U_m của cáp và phụ kiện không vượt quá giá trị tương ứng trong bảng. Trong trường hợp ngược lại, đặc biệt khi điện áp danh định không gần với bất kỳ giá trị nào trong bảng, giá trị U₀ dựa trên điện áp thử nghiệm phải là giá trị danh định, tức là U chia cho  .

Các điện áp thử nghiệm trong tiêu chuẩn này dựa trên giả định rằng cáp và phụ kiện được sử dụng trong các hệ thống cấp A hoặc B, như được định nghĩa trong IEC 60183.

8.5 Xác định nhiệt độ ruột dẫn cáp

Nhiệt độ ruột dẫn của cáp cần thử nghiệm phải được xác định như mô tả trong Phụ lục A.

9 Thử nghiệm thường xuyên trên cáp và phụ kiện

9.1 Quy định chung

Cáp ngầm biển biển thường có chiều dài lớn, điều này có thể gây khó khăn khi thực hiện các thử nghiệm điện áp xoay chiều và có thể yêu cầu sử dụng dụng cụ chuyên dụng.

Các thử nghiệm định kỳ cần được phân biệt giữa thử nghiệm trên chiều dài sản xuất, thử nghiệm trên các mối nối tại nhà máy, thử nghiệm trên chiều dài giao hàng và thử nghiệm trên các phụ kiện cáp điện.

Các thử nghiệm thường xuyên theo yêu cầu của tiêu chuẩn này được mô tả chi tiết trong các điều từ9.2 đến 9.4.

9.2 Thử nghiệm trên chiều dài sản xuất

9.2.1 Thử nghiệm phóng điện cục bộ

Khi chiều dài cáp không quá lớn để thực hiện thử nghiệm phóng điện cục bộ (PD), thì cần thực hiện thử nghiệm theo TCVN 10893-3 (IEC 60885-3), ngoại trừ độ nhạy được định nghĩa trong TCVN 10893- 3 (IEC 60885-3) phải là 10 pC hoặc thấp hơn. Cụ thể, sự suy giảm của các xung phải được đánh giátheo mô tả trong TCVN 10893-3 (IEC 60885-3) khi xác danh định độ nhạy đã công bố.

Quy trình đo PD như sau:

Điện áp thử nghiệm phải được nâng từ từ đến 2 U₀ và giữ trong 10 s, sau đó giảm dần xuống 1,73 U₀.

Không được có sự phóng điện nào vượt quá mức độ nhạy đã công bố tại 1,73 U₀.

Do việc di chuyển cáp có chiều dài lớn đến môi trường có màn chắn có thể không khả thi, phép đo theo TCVN 10893-3 (IEC 60885-3) có thể không thực hiện được. Trong trường hợp này, Nếu thực hiện các phép đo PD trong trường hợp này thì chỉ nhằm mục đích cung cấp thông tin.

Nếu chiều dài cáp được coi là lớn (xem 3.4.10), phép đo PD có thể được thực hiện trên các mẫu ngắn hơn theo thỏa thuận giữa nhà cung cấp và khách hàng. Trong trường hợp này, độ nhạy như được định nghĩa trong TCVN 10893-3 (IEC 60885-3) phải là 5 pC hoặc nhỏ hơn.

9.2.2 Thử nghiệm điện áp xoay chiều

Thử nghiệm điện áp xoay chiều phải được thực hiện ở nhiệt độ môi trường.

Điện áp thử nghiệm phải được nâng dần đến giá trị được quy định, sau đó giữ trong thời gian quy định giữa ruột dẫn và màn chắn kim loại theo Bảng 4, cột 4.

Không được có hiện tượng bị đánh thủng cách điện trong quá trình thử nghiệm.

Thử nghiệm có thể tạm dừng, ví dụ như do quá nhiệt của phụ kiện thử nghiệm, với điều kiện thời gian thử nghiệm tổng cộng phải được đảm bảo.

9.3 Thử nghiệm trên các mối nối nhà máy

Các khuyến nghị liên quan đến thử nghiệm trên các mối nối tại nhà máy được nêu trong Phụ lục F.

9.4 Thử nghiệm trên chiều dài giao hàng

9.4.1 Quy định chung

Các thử nghiệm này có thể được coi là thử nghiệm nghiệm thu tại nhà máy (FAT) cho chiều dài giao hàng. Nếu thiết bị cơ khí cố định (ví dụ: đầu để treo cáp) được lắp đặt trên cáp trước khi vận chuyển thì FAT phải được thực hiện sau khi hoàn tất lắp ráp các thiết bị cơ khí cố định đó.

9.4.2 Thử nghiệm điện áp xoay chiều

Từng chiều dài giao hàng của cáp phải được thử nghiệm bằng thử nghiệm điện áp xoay chiều như mô tả trong 9.2.2. Nếu chiều dài giao hàng hoàn chỉnh quá lớn mà không thể đặt điện áp thử nghiệm được quy định trong Bảng 4, cột 4 thì nhà cung cấp và khách hàng có thể thỏa thuận về việc giảm điện áp thử nghiệm nhưng với thời gian thử nghiệm kéo dài hơn.

9.4.3 Thử nghiệm phóng điện cục bộ

Trong một số trường hợp, khi chiều dài giao hàng tương đối ngắn, có thể thực hiện thử nghiệm phóng điện cục bộ trên mỗi chiều dài giao hàng hoàn chỉnh. Thử nghiệm phải được thực hiện theo 9.2.1.

Nếu cáp có chiều dài lớn, tham khảo 3.4.10. Khi thực hiện phép đo PD, kết quả chỉ mang tính chất tham khảo.

9.5 Thử nghiệm trên phụ kiện

Các thử nghiệm thường xuyên đối với các mối nối (không phải mối nối tại nhà máy) và các đầu nối cần phải tuân theo yêu cầu của IEC 60502-4 hoặc TCVN 12226 (IEC 60840), tùy theo từng trường hợp.

Nếu phụ kiện không được cấu tạo từ các thành phần chế tạo sẵn, nhà sản xuất và khách hàng cần thống nhất về giải pháp thực tiễn nhất, nếu có, để kiểm tra chất lượng của phụ kiện.

10 Thử nghiệm mẫu trên cáp

10.1Quy định chung

Các thử nghiệm từ a) đến i) dưới đây phải được thực hiện trên từng lõi của các mẫu cáp và thử nghiệm j) trên cáp hoàn chỉnh:

a) kiểm tra ruột dẫn;

b) đo điện trở ruột dẫn và màn chắn kim loại;

c) đo chiều dày cách điện;

d) đo chiều dày vỏ bọc ngoài (nếu có);

e) đo chiều dày vỏ bọc kim loại (nếu có);

f) đo đường kính (nếu cần);

g) thử nghiệm kéo giãn trong lò nhiệt đối với cách điện XLPE và EPR;

h) đo điện dung;

i) thử nghiệm các thành phần của cáp với dải băng kim loại hoặc lá kim loại được dán vào vỏ bọc ngoài;

j) kiểm tra cáp.

Tiêu chuẩn này không bao gồm các thử nghiệm trên cáp quang có thể là một phần của cáp ngầm biển biển xoay chiều trung áp.

10.2 Tần suất thử nghiệm

Tần suất thử nghiệm phải tuân theo các quy trình kiểm soát chất lượng đã được thống nhất. Trong trường hợp không có thỏa thuận như vậy, các thử nghiệm mẫu sẽ được thực hiện đối với các hợp đồng có chiều dài cáp lên đến 20 km và sẽ lặp lại cho mỗi 50 km chiều dài cáp được giao thêm. Nếu cần lấy hai mẫu từ một chiều dài giao hàng, các mẫu sẽ được lấy từ cả hai đầu cáp.

10.3 Lặp lại các thử nghiệm

Nếu mẫu từ bất kỳ chiều dài nào được chọn cho thử nghiệm không đạt yêu cầu trong bất kỳ thử nghiệm nào được quy định tại Điều 10, các mẫu bổ sung sẽ được lấy từ hai chiều dài khác trong cùng lô cáp và phải trải qua các thử nghiệm tương tự như mẫu gốc đã không đạt. Nếu cả hai mẫu bổ sung đều đạt yêu cầu, các cáp còn lại trong lô từ đó các mẫu này được lấy sẽ được coi là đáp ứng yêu cầu của tiêu chuẩn này. Nếu một trong hai mẫu bổ sung không đạt, lô cáp này sẽ được coi là không đạt yêu cầu.

10.4 Kiểm tra ruột dẫn

Kiểm tra sự phù hợp với các yêu cầu của TCVN 6612 (IEC 60228) về kết cấu ruột dẫn hoặc kết cấu đã công bố bằng cách xem xét và đo, khi có thể.

10.5 Đo điện trở ruột dẫn và màn chắn kim loại

Chiều dài cáp, hoặc một mẫu của nó, phải được đặt trong phòng thử nghiệm, nơi nhiệt độ phải được duy trì ổn định trong ít nhất 12 h trước khi thử nghiệm. Nếu có nghi ngờ rằng nhiệt độ của ruột dẫn hoặc màn chắn kim loại không giống với nhiệt độ phòng, điện trở phải được đo sau khi cáp đã ở trong phòng thử nghiệm trong 24 h. Ngoài ra, điện trở có thể được đo trên một mẫu của ruột dẫn hoặc màn chắn kim loại đã được ổn định trong một bể chất lỏng được kiểm soát nhiệt độ trong ít nhất 1 h.

Điện trở DC của ruột dẫn và màn chắn kim loại phải được hiệu chỉnh về nhiệt độ 20 °C và chiều dài 1 km theo công thức và hệ số được nêu trong TCVN 6612 (IEC 60228). Đối với các màn chắn bằng vật liệu không phải là đồng hoặc nhôm thì hệ số nhiệt độ và công thức hiệu chỉnh phải được lấy từ Bảng 1 và IEC 60287-1-1:2006, 2.1.1 tương ứng.

Điện trở DC đã hiệu chỉnh của ruột dẫn ở 20 °C không được vượt quá giá trị tối đa quy định trong TCVN 6612 (IEC 60228) hoặc giá trị đã công bố.

Điện trở DC đã hiệu chỉnh của màn chắn kim loại ở 20 °C không được vượt quá giá trị đã công bố.

10.6 Đo chiều dày cách điện

10.6.1 Quy định chung

Phương pháp thử nghiệm phải tuân theo IEC 60811 -201.

Từng chiều dài cáp được chọn để thử nghiệm phải được đại diện bởi một đoạn lấy từ một đầu sau khi đã loại bỏ, nếu cần, bất kỳ phần nào có thể đã bị hư hại.

10.6.2 Yêu cầu đối với cách điện

Chiều dày đo được tối thiểu không được nhỏ hơn 90 % chiều dày danh nghĩa:

t_min ≥ 0,90 t_n

 

và:
trong đó:
tmax		là chiềudày đo được lớn nhất, tính bằng milimet;
tmin		là chiềudày đo được nhỏ nhất, tính bằng milimet;
t		là chiều dày danh nghĩa, tính bằng milimet;
tmax và tmin		phải được đo ở cùng một mặt cắt của cách điện

Chiều dày của các màn chắn bán dẫn trên ruột dẫn và trên cách điện không bao gồm chiều dày của cách điện.

10.7 Đo chiều dày vỏ bọc ngoài

10.7.1 Quy định chung

Phương pháp thử nghiệm phải tuân theo IEC 60811-202.

Từng chiều dài cáp được chọn để thử nghiệm phải được đại diện bởi một đoạn lấy từ một đầu sau khi đã loại bỏ, nếu cần, bất kỳ phần nào có thể đã bị hư hại.

10.7.2 Yêu cầu đối với vỏ bọc ngoài

Chiều dày đo được tối thiểu không được nhỏ hơn 80 % chiều dày danh nghĩa trừ đi 0,2 mm:

t_min ≥ 0,8 t_n - 0,2

trong đó:

t_min là chiều dày đo được tối thiểu, tính bằng milimet;

t_n là chiều dày danh nghĩa, tính bằng milimet.

10.8 Đo chiều dày vỏ bọc kim loại

10.8.1 Quy định chung

Áp dụng các thử nghiệm ở các điều từ 10.8.2 đến 10.8.4 nếu cáp có vỏ bọc kim loại bằng chì hoặc hợp kim chì.

10.8.2 Quy định chung

Nếu cáp có vỏ bọc bằng chì hoặc hợp kim chì thì chiều dày tối thiểu của vỏ bọc kim loại không được nhỏ hơn 95 % chiều dày danh nghĩa trừ đi 0,1 mm:

t_min≥ 0,95 t_n- 0,1

trong đó:

t_min là chiều dày đo được tối thiểu, tính bằng milimet;

t_n là chiều dày danh nghĩa, tính bằng milimet.

Chiều dày của vỏ bọc phải được đo bằng một trong các phương pháp dưới đây, theo quyết định của nhà sản xuất.

10.8.3 Phương pháp tuốt vỏ

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.

Phải thực hiện phép đo trên một mảnh vỏ bọc thử nghiệm dài khoảng 50 mm lấy ra từ cáp hoàn chỉnh ở dạng vòng. 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.

10.8.4 Phương pháp vành tròn

Phép đo phải được thực hiện với micromet có một đầu đo phẳng và một đầu đo hình cầu, hoặc một đầu đo phẳng và một đầu đo chữ nhật phẳng có chiều rộng là 0,8 mm và chiều dài là 2,4 mm. Đầu đo hình 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.

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 dày nhỏ nhất.

10.9 Đo đường kính

Nếu người mua yêu cầu, việc đo đường kính của lõi và/hoặc đường kính tổng thể của cáp phải được thực hiện theo IEC 60811-203.

10.10 Thử nghiệm kéo giãn trong lò nhiệt đối với cách điện XLPE, EPR và HEPR

10.10.1 Quy trình

Quy trình lấy mẫu và thử nghiệm phải được thực hiện theo IEC 60811-507, sử dụng các điều kiện thử nghiệm được nêu trong Bảng 8.

Mẫu thử nghiệm sẽ được lấy từ phần lớp cách điện mà mức độ liên kết ngang được đánh giá là thấp nhất trong quá trình đóng rắn.

10.10.2 Yêu cầu

Kết quả thử nghiệm phải phù hợp với các yêu cầu được nêu trong Bảng 8.

10.11 Đo điện dung

Điện dung phải được đo giữa ruột dẫn và màn chắn/vỏ bọc kim loại ở nhiệt độ môi trường, nhiệt độ môi trường phải được ghi lại cùng với dữ liệu thử nghiệm.

Giá trị điện dung đo được phải được hiệu chỉnh về chiều dài 1 km và không được vượt quá 8 % so với giá trị danh nghĩa đã công bố.

10.12 Thử nghiệm các thành phần của cáp với băng kim loại hoặc lá kim loại được dán theo chiều dọc vào vỏ bọc ngoài

Đối với cáp có băng kim loại hoặc lá kim loại được dán theo chiều dọc vào vỏ bọc ngoài, một mẫu dài 1 m sẽ được lấy từ cáp hoàn chỉnh và trải qua các thử nghiệm cũng như đáp ứng các yêu cầu được nêu trong Phụ lục D.

10.13 Kiểm tra cáp hoàn chỉnh

Một mẫu cáp hoàn chỉnh (có chiều dài lớn hơn một bước của vỏ bọc dây), sẽ được thử nghiệm trực quan. Mục đích là để đảm bảo rằng kết cấu cáp tuân thủ thiết kế đã công bố và quy trình sản xuất không gây ra bất kỳ khiếm khuyết có hại nào.

11 Thử nghiệm mẫu trên phụ kiện

11.1 Mối nối nhà máy

11.1.1 Quy định chung

Đối với các hệ thống cáp ngầm biển AC, từng chiều dài sản xuất và từng mối nối nhà máy phải được thử nghiệm theo các thử nghiệm thường xuyên được mô tả trong 9.2, 9.3 và 9.4. Vì các thử nghiệm thường xuyên kiểm tra chất lượng của toàn bộ hệ thống cáp ngầm nên các thử nghiệm mẫu được liệt kê từ 11.1.2 đến 11.1.6 phải được thực hiện trên một mối nối từ nhà máy, chỉ trên lõi, trước khi bắt đầu sản xuất bất kỳ mối nối cáp nào. Phải sử dụng quy trình giống nhau để tạo ra mối nối mẫu thử nghiệm và các mối nối cáp trong sản xuất.

Trong trường hợp các hợp đồng có các tiết diện ruột dẫn khác nhau, thông thường một mối nối của từng kích cỡ phải được thử nghiệm, số lượng thử nghiệm giảm có thể được thực hiện theo thỏa thuận giữa nhà cung cấp và khách hàng.

Mẫu cáp dài ít nhất 10 m và mối nối từ nhà máy phải được chuẩn bị cho các thử nghiệm.

Nếu mối nối nhà máy đã được thử nghiệm điển hình theo hợp đồng thì các thử nghiệm mẫu có thể được bỏ qua.

11.1.2 Đo phóng điện cục bộ và thử nghiệm điện áp AC

Sau khi khôi phục màn chắn cách điện bán dẫn và màn chắn kim loại, và nếu có, vỏ bọc ngoài của lõi, phép đo phóng điện cục bộ và thử nghiệm điện áp AC phải được thực hiện theo 9.2.1 và 9.2.2. Độ nhạy được quy định trong TCVN 10893-3 (IEC 60885-3) phải là 5 pC hoặc nhỏ hơn.

11.1.3 Thử nghiệm điện áp xung sét

Thử nghiệm điện áp xung sét phải được thực hiện trong các điều kiện giống như ở 12.5.6.

11.1.4 Thử nghiệm kéo giãn trong lò nhiệt đối với cách điện

Thử nghiệm kéo giãn trong lò nhiệt phải được thực hiện theo 10.10.

11.1.5 Thử nghiệm kéo

Thử nghiệm kéo của mối nối ruột dẫn phải được thực hiện theo quy định kỹ thuật của nhà sản xuất. Lực kéo đặt lên ruột dẫn không được thấp hơn giá trị đã công bố của nhà sản xuất cáp. Thử nghiệm có thể được thực hiện bằng cách sử dụng một mẫu ruột dẫn riêng biệt.

11.1.6 Kiểm tra mối nối

Kiểm tra mối nối bằng cách bóc tách và quan sát trực tiếp bằng mắt thường hoặc có điều chỉnh thị lực nhưng không dùng kính phóng đại. Không được có dấu hiệu bị hư hại nào (ví dụ: suy giảm điện hoặc co ngót) có thể ảnh hưởng đến mối nối trong quá trình sử dụng.

11.1.7 Tiêu chí đạt

Nếu một mối nối nhà máy không đạt yêu cầu trong bất kỳ thử nghiệm nào được nêu ở trên, hai mối nối bổ sung phải được thử nghiệm lại và đạt yêu cầu.

11.2 Thử nghiệm mẫu trên mối nối sửa chữa (tại hiện trường) và các đầu nối

11.2.1 Thử nghiệm trên các thành phần

Các đặc tính của mỗi thành phần phải được kiểm tra theo quy định kỹ thuật của nhà sản xuất phụ kiện, thông qua báo cáo thử nghiệm từ nhà cung cấp thành phần hoặc thông qua các thử nghiệm của nhà sản xuất phụ kiện.

Nhà sản xuất của phụ kiện cần cung cấp danh sách các thử nghiệm cần thực hiện trên từng thành phần, chỉ rõ tần suất của từng thử nghiệm.

Các các bộ phận cần được kiểm tra theo các bản vẽ tương ứng. Không được có sai lệch nào vượt quá các dung sai đã được công bố.

CHÚ THÍCH: Vì các các thành phần có sự khác nhau giữa các nhà cung cấp, không thể thiết lập các thử nghiệm mẫu chung cho các các thành phần trong tiêu chuẩn này

11.2.2 Thử nghiệm trên phụ kiện hoàn chỉnh

Đối với các phụ kiện trong đó cách điện chính không thể thử nghiệm thường xuyên (xem 9.1), các thử nghiệm điện dưới đây phải được nhà chế tạo thực hiện trên phụ kiện đã được lắp ráp hoàn chỉnh và bao gồm màn chắn kim loại bên ngoài. Các lớp bên ngoài màn chắn kim loại, ví dụ như áo giáp, có thể được bỏ qua:

a) Thử nghiệm phóng điện cục bộ (xem 9.2.1):

b) Thử nghiệm điện áp AC (xem 9.2.2).

Trình tự thực hiện các thử nghiệm này sẽ do nhà sản xuất quyết định.

CHÚ THÍCH: Ví dụ về cách điện chính không thể thử nghiệm thường xuyên bao gồm cách điện co giãn nhiệt, lớp cách điện co giãn lạnh, và cách điện kiểu dải băng và/hoặc được đúc sẵn tại hiện trường.

Các thử nghiệm này sẽ được thực hiện trên một phụ kiện của từng loại theo hợp đồng.

Nếu mẫu không đạt một trong hai thử nghiệm trên thì phải lấy thêm hai mẫu phụ kiện khác cùng loại từ hợp đồng và chịu cùng các thử nghiệm. Nếu cả hai mẫu bổ sung đều đạt thử nghiệm thì tất cả các phụ kiện còn lại của cùng loại được lấy từ hợp đồng phải được xem là phù hợp với các yêu cầu của tiêu chuẩn này. Nếu một trong hai mẫu bổ sung không đạt thì loại phụ kiện này của hợp đồng được xem là không phù hợp.

12 Thử nghiệm điển hình trên hệ thống cáp

12.1 Quy định chung

Các thử nghiệm được quy định trong Điều 12 phải được thực hiện trên hệ thống cáp để chứng minh rằng tính năng đạt yêu cầu.

Trong trường hợp có sự gián đoạn/sai lệch trong các tham số thử nghiệm trong quá trình thử nghiệm điện áp chu kỳ gia nhiệt hoặc thử nghiệm chịu xung, chu kỳ gia nhiệt hoặc (các) xung điện áp phải được lặp lại.

Nếu xảy ra sự cố cách điện khi thử nghiệm nhiều đối tượng cùng một lúc, đối tượng bị sự cố có thể bị loại bỏ và sự cố sẽ được coi là một gián đoạn. Đối tượng bị sự cố được coi là không đạt và cần được thử nghiệm lại. Bất kỳ sự cố nào trong phạm vi 0,5 m từ một phụ kiện kết nối sẽ được coi là liên quan chỉ đến phụ kiện đó, xem Hình 1.

Kích thước tính bằng mét

Hình 1 - Ví dụ về kéo dài chiều dài phụ kiện trong trường hợp mối nối tại nhà máy

CHÚ THÍCH: Các thử nghiệm trên cách điện đầu nối đề cập đến các điều kiện môi trường không được quy định trong tiêu chuẩn này.

12.2 Phạm vi phê duyệt kiểu

Ngoài thử nghiệm điển hình cho hệ thống cáp trên bờ theo IEC 60502-2 hoặc TCVN 12226 (IEC 60840), bao gồm các thử nghiệm điện và không điện, thử nghiệm điển hình hệ thống cáp ngầm biển phải bao gồm một chương trình thử nghiệm cơ học mở rộng hơn trước khi thực hiện thử nghiệm điện. Hệ thống cáp ngầm biển có thể bao gồm các cáp ngầm, đầu nối và các loại mối nối khác nhau. Hệ thống cáp ngầm biển (cáp và mối nối) phải được thử nghiệm cơ học với các tải cơ học cao nhất dự kiến trong quá trình lắp đặt, rải cáp và sửa chữa cáp.

Khi thử nghiệm điển hình được thực hiện thành công trên một hoặc nhiều hệ thống cáp ngầm biển có mặt cắt cụ thể và có cùng điện áp danh định và kết cấu, phê duyệt kiểu được xem là hợp lệ đối với các hệ thống cáp nằm trong phạm vi áp dụng của tiêu chuẩn này với các mặt cắt, điện áp danh định và kết cấu còn lại đáp ứng tất cả các điều kiện từ a) đến k);

a) nhóm điện áp không cao hơn điện áp của (các) hệ thống cáp được thử nghiệm;

CHÚ THÍCH 1: Trong trường hợp này, hệ thống cáp có cùng nhóm điện áp danh định là các hệ thống mà điện áp danh định có chung giá trị U_m, điện áp cao nhất dùng cho thiết bị và cùng mức điện áp thử nghiệm (xem cột 1 và cột 2 của Bảng 4).

b) mặt cắt của ruột dẫn không lớn hơn mặt cắt của ruột dẫn của cáp được thử nghiệm;

c) cáp và phụ kiện có cùng kết cấu hoặc kết cấu tương tự như của (các) hệ thống cáp đã thử nghiệm;

CHÚ THÍCH 2: Cáp và phụ kiện có cùng kết cấu là các cáp và phụ kiện có cùng kiểu và cùng quá trình sản xuất cách điện và màn chắn bán dẫn. Không cần thiết phải lặp lại các thử nghiệm điển hình về điện cho số lượng khác nhau về ruột dẫn và kiểu hoặc vật liệu bộ nối hoặc cho lớp bảo vệ đặt lên các lõi có màn chắn hoặc lên bộ phận cách điện chính của phụ kiện, trừ khi những chi tiết này có ảnh hưởng lớn đến kết quả thử nghiệm. Trong một số trường hợp, có thể cần lặp lại một hoặc nhiều thử nghiệm điển hình (ví dụ: thử nghiệm cơ học, thử nghiệm điện áp chu kỳ gia nhiệt và/hoặc thử nghiệm tính tương thích).

d) ứng suất điện danh nghĩa đã tính và ứng suất điện áp xung được tính theo kích thước danh nghĩa tại màn chắn ruột dẫn của cáp không vượt quá 10 % ứng suất tính được tương ứng của (các) hệ thống cáp đã thử nghiệm.

e) ứng suất điện danh nghĩa đã tính tại màn chắn cách điện và ứng suất điện áp xung tính theo kích thước danh nghĩa không vượt quá ứng suất tính được tương ứng của (các) hệ thống cáp đã thử nghiệm.

f) ứng suất điện danh nghĩa đã tính và ứng suất điện áp xung được tính theo kích thước danh nghĩa trong các bộ phận cách điện chính của phụ kiện và tại giao diện của cáp và phụ kiện không vượt quá ứng suất tính được tương ứng của (các) hệ thống cáp đã thử nghiệm.

g) thiết kế cơ học của cáp giống hoặc tương tự, ví dụ như áo giáp bằng sợi dây đơn hoặc sợi dây kép, vật liệu áo giáp và chiều đặt áo giáp;

h) hệ thống cáp phải chịu ứng suất cơ học bằng hoặc ít nghiêm trọng hơn (kéo, uốn, áp suất nước, v.v...) so với hệ thống cáp đã thử nghiệm;

i) thiết kế và phương pháp đảm bảo kín nước của ruột dẫn và/hoặc màn chắn/vỏ không thay đổi. Các thử nghiệm điển hình thực hiện trên cáp có độ kín nước theo chiều dọc cũng có hiệu lực đối với cáp không có độ kín nước theo chiều dọc;

j) thiết kế và phương pháp lắp ráp (hoặc kết cấu) của các mối nối tại nhà máy và sửa chữa (tại hiện trường) không thay đổi;

k) ứng suất điện danh nghĩa đã tính và ứng suất điện áp xung được tính theo kích thước danh nghĩa tại màn chắn ruột dẫn trong mối nối uốn được (mối nối tại nhà máy) không vượt quá 10 % ứng suất tính toán tương ứng của (các) hệ thống cáp đã thử nghiệm.

Không cần thực hiện các thử nghiệm điển hình trên thành phần cáp (xem 12.7) của các mẫu lấy từ cáp có thông số điện áp khác và/hoặc tiết diện ruột dẫn khác trừ khi sử dụng vật liệu và/hoặc quá trình sản xuất khác. Tuy nhiên, có thể yêu cầu lặp lại các thử nghiệm lão hóa trên các mảnh của cáp hoàn chỉnh để kiểm tra tính tương thích về vật liệu (xem 12.7.5) nếu sự phối hợp các vật liệu đặt lên lõi có màn chắn khác với cáp được thực hiện thử nghiệm điển hình trước đó.

Tối thiểu, các thử nghiệm bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi thiết kế (ví dụ: thử nghiệm thấm nước) sẽ phải được lặp lại.

Một mối nối uốn được với đường kính gần như bằng cáp, phải được xử lý và thử nghiệm như cáp, cả về điện và cơ học.

Thử nghiệm điển hình trên cáp ngầm biển trong dải điện áp lên đến 72,5 kV như quy định trong tiêu chuẩn này, theo cách tiếp cận hệ thống và thử nghiệm trên cáp với các phụ kiện kết nối lắp đặt là được khuyến nghị.

CHÚ THÍCH 3: Tiêu chuẩn này không bao gồm các thử nghiệm để xác định đáp ứng của cách điện khi có nước.

Chứng chỉ thử nghiệm điển hình được ký bởi đại diện của tổ chức chứng kiến có năng lực hoặc báo cáo của nhà chế tạo cho kết quả thử nghiệm và được ký bởi tổ chức đạt chất lượng thích hợp hoặc chứng chỉ thử nghiệm điển hình được cấp bởi phòng thử nghiệm độc lập phải được chấp nhận là bằng chứng về thử nghiệm điển hình.

12.3 Tóm tắt các thử nghiệm điển hình

Các thử nghiệm điển hình phải bao gồm thử nghiệm cơ học, thử nghiệm điện và thử nghiệm thấm nước theo chiều dọc và ngang như quy định ở 12.4, 12.5, 12.6, cùng với các thử nghiệm không điện thích hợp trên các thành phần cáp và cáp hoàn chỉnh như quy định ở 12.7.

Các thử nghiệm không điện đối với các thành phần cáp và cáp hoàn chỉnh được liệt kê trong Bảng 5, cho biết các thử nghiệm áp dụng cho từng loại cách điện và vỏ bọc ngoài PE .

Chiều dài thử nghiệm tối thiểu yêu cầu và khoảng cách giữa các mối nối nhà máy cho các thử nghiệm cơ học được mô tả trong 12.4.

Các thử nghiệm được liệt kê trong 12.5.2 phải được thực hiện trên một hoặc nhiều mẫu cáp hoàn chỉnh, tùy thuộc vào số lượng mối nối liên quan, với chiều dài tối thiểu là 10 m cộng dồn, không bao gồm các phụ kiện cáp điện. Cáp phải được lấy từ mẫu đã thực hiện các thử nghiệm cơ học trong 12.4 và phải bao gồm các mối nối nhà máy và các mối nối sửa chữa uốn được, nếu có.

Chiều dài tối thiểu của cáp giữa các phụ kiện cáp điện phải là 5 m (không bao gồm 0,5 m tại các phụ kiện cáp điện).

Một mẫu của từng loại phụ kiện phải được thử nghiệm.

Từng chiều dài cáp và mối nối, là một phần của cụm thử nghiệm dùng cho thử nghiệm điện điển hình (ngoại trừ điện trở của các màn chắn bán dẫn) và thử nghiệm thấm nước dọc/ngang (LWP, RWP), phải trải qua các thử nghiệm cơ học theo quy định ở 12.4 trước khi bắt đầu thử nghiệm điện điển hình. Các phụ kiện, đầu nối và mối nối cứng sửa chữa (tại hiện trường) phải được lắp đặt sau khi thực hiện thử nghiệm cơ học trên từng chiều dài cáp là một phần của vòng lặp.

Cáp có dạng hình chữ u với đường kính quy định trong 12.4.2 hoặc theo đường kính uốn được nhà sản xuất quy định, chọn giá trị nào nhỏ hơn.

Cáp và phụ kiện phải được lắp ráp theo hướng dẫn của nhà chế tạo với mức và số lượng vật liệu được cung cấp, kể cả dầu bôi trơn, nếu có.

Cả cáp và phụ kiện không được chịu bất kỳ điều kiện nào không được quy định trong hướng dẫn của nhà sản xuất, điều này có thể làm thay đổi tính năng điện, nhiệt hoặc cơ.

Đo điện trở của các màn chắn bán dẫn, như mô tả trong 12.5.8, phải được thực hiện trên một mẫu riêng biệt.

12.4 Các thử nghiệm cơ học

12.4.1 Thử nghiệm cuộn cáp

12.4.1.1 Mục đích/ứng dụng

Thử nghiệm này chỉ áp dụng cho các cáp được cuộn trong quá trình sản xuất, lưu trữ, vận chuyển hoặc lắp đặt và không áp dụng cho các cáp chỉ đơn thuần được quán trên trống hoặc bàn xoay. Trong quá trình cuộn, cáp phải chịu xoắn. Do đó, việc kiểm tra kết cấu cáp sau khi thử nghiệm cuộn là rất quan trọng.

12.4.1.2 Chuẩn bị/điều kiện

Thử nghiệm cuộn cáp phải được thực hiện trên một cáp có chiều dài phù hợp. Chiều dài này phải tạo thành ít nhất sáu vòng hoàn chỉnh của cuộn, trong trường hợp có có hai mối nối thì phải có ít nhất tám vòng của cuộn, với ít nhất hai vòng giữa các mối nối.

Bố trí điển hình cho thử nghiệm cuộn được thể hiện trên Hình 2 dưới đây:

Hình 2 - Ví dụ về sắp xếp thử nghiệm cuộn

Cáp phải bao gồm ít nhất một mối nối sửa chữa uốn được (tại hiện trường) nếu có. Số lượng mối nối và khoảng cách giữa các mối nối được xác định theo các nguyên tắc sau:

- Cáp một lõi

Số vòng cuộn hoàn chỉnh tối thiểu phải được giữ lại giữa đầu mối nối và đầu gần nhất của chiều dài cáp thử nghiệm. Nếu có hai hoặc nhiều mối nối trong chiều dài cáp thử nghiệm, khoảng cách giữa các đầu của các phần đặc biệt hoặc các đầu của các mối nối khác phải ít nhất là hai vòng cuộn hoàn chỉnh.

- Cáp ba lõi

Số lượng mối nối pha trong cáp thử nghiệm phụ thuộc vào kết cấu của cáp. Đường kính ngoài của lớp áo giáp thường tăng lên trên các mối nối pha do đường kính ngoài của mối nối lớn hơn so với lõi không có mối nối. Phần này của cáp, với đường kính ngoài của lớp áo giáp tăng lên, được coi là một "phần cơ học đặc biệt". Xem thêm Hình 3.

Hai "phần cơ học đặc biệt" được coi là độc lập cơ học nếu khoảng cách giữa chúng ít nhất bằng một bước xoắn, xem Hình 3a). Hai phần cơ học độc lập sẽ không ảnh hưởng lẫn nhau trong quá trình cuộn.

Nếu tất cả các "phần cơ học đặc biệt" trên chiều dài cáp giao hàng được tách biệt đủ để đảm bảo sự độc lập cơ học, số lượng mối nối pha trong cáp thử nghiệm và khoảng cách giữa các mối nối pha có thể được xác định theo cùng một nguyên tắc như đối với cáp một lõi.

Nếu nhiều (thường là ba) mối nối pha được lắp đặt trong một "phần cơ học đặc biệt" liên tục, hoặc nếu khoảng cách giữa hai "phần cơ học đặc biệt" nhỏ hơn một bước xoắn, các mối nối pha sẽ được coi là "phụ thuộc cơ học", xem Hình 3b). Trong trường hợp này, số lượng mối nối pha trong cáp thử nghiệm phải ít nhất bằng số lượng mối nối pha phụ thuộc cơ học trong chiều dài cáp giao hàng. Khoảng cách giữa các mối nối pha phải đại diện cho khoảng cách tối thiểu giữa các mối nối pha trên chiều dài cáp giao hàng. Ví dụ, nếu ba mối nối pha được lắp đặt trong một "phần cơ học đặc biệt" liên tục trên chiều dài cáp giao hàng, ít nhất ba mối nối pha phải được bao gồm trong chiều dài cáp thử nghiệm.

Ngoài các yêu cầu trên, ít nhất hai vòng cáp (có thể bao gồm các mối nối) phải được cuộn với đường kính cuộn tối thiểu đã công bố.

CHÚ THÍCH: Hai vòng cáp tại đường kính cuộn tối thiểu có thể xếp chồng.

Ít nhất hai vòng cuộn hoàn chỉnh phải được giữ giữa đầu của một "phần cơ học đặc biệt" và đầu gần nhất của chiều dài cáp thử nghiệm. Nếu hai hoặc nhiều "phần cơ học đặc biệt" được bao gồm trong chiều dài cáp thử nghiệm, khoảng cách giữa các đầu của các phần đặc biệt hoặc các đầu của các mối nối khác phải ít nhất là hai vòng cuộn hoàn chỉnh.

CHÚ DẪN

1 mối nối ở giữa	4 mối nối pha
2 mối nối	5 mối nối pha hoặc phần cơ học đặc biệt
3 lớp áo giáp
A tối thiểu 6 vòng hoàn chỉnh	C ít nhất một bước xoắn của lớp áo giáp
B tối thiểu 2 vòng hoàn chỉnh	D phần cơ học đặc biệt

Trong hình, a) và b) đề cập đến cáp ba lõi trong khi c) và d) đề cập đến cáp một lõi.

Hình 3 - Chiều dài cáp thử nghiệm cho thử nghiệm cuộn

Nhà sản xuất phải quy định đường kính tối thiểu và chiều cuốn dây sử dụng trong bất kỳ thao tác cuốn nào. Thử nghiệm phải được thực hiện theo đường kính và chiều đã quy định. Đường kính thực tế (bằng 2 lần bán kính đo từ tâm cuộn đến bề mặt gần nhất của các mối nối) tại vị trí của mỗi mối nối phải được ghi lại; thử nghiệm xác nhận các mối nối có thể cuốn ở đường kính cuộn tối thiểu này.

Việc cuốn dây nên được thực hiện sao cho mối nối được đặt ở bán kính tối thiểu của cuộn.

Trước khi bắt đầu cuốn dây, một đường thẳng song song với trục của cáp phải được đánh dấu trên cáp để thử nghiệm sự đồng nhất của độ xoắn trong quá trình cuốn dây.

Chiều cao của bánh xe dẫn hướng (h trong Hình 2) trên lớp trên cùng của cáp đã cuốn không được vượt quá mức được sử dụng trong bất kỳ thao tác cuốn nào.

Nếu cáp chứa cáp quang với các mối nối tại nhà máy, ít nhất một mối nối cáp quang tại nhà máy phải được bao gồm trong thử nghiệm cuốn dây.

12.4.1.3 Thử nghiệm

Với cả hai đầu được giữ cố định hoặc có một vòng cuộn bổ sung ở đầu và cuối thử nghiệm để ngăn ngừa bị xoay, cáp phải được cuộn theo đường kính cuộn tối thiểu (dmin trong Hình 2) theo giá trị mà nhà sản xuất quy định.

Sau khi cuộn, cáp phải được quấn lại vào thiết bị lưu trữ. Chu trình thao tác này phải được lặp lại số lần tối thiểu bằng với số lần dự kiến thực hiện thao tác cuộn trong suốt quá trình sản xuất, lưu kho, vận chuyển và lắp đặt cáp.

Trong quá trình cuộn, độ xoắn của cáp phải được duy trì đồng đều, được đánh giá dựa trên đường đánh dấu đã được áp dụng từ trước.

12.4.1.4 Yêu cầu và kiểm tra bằng mắt

Sau khi thử nghiệm cuộn, cáp và tất cả các mối nối phải được kiểm tra bằng mắt để phát hiện bất kỳ biến dạng nào trên lớp ngoài. Việc kiểm tra bằng mắt phải được thực hiện sau khi hoàn thành tất cả các thử nghiệm cơ học và điện, xem 12.5.7.

12.4.2 Thử nghiệm uốn kéo

12.4.2.1 Mục đích/ứng dụng

Thử nghiệm này được thiết kế để đánh giá các lực tác động lên cáp trong quá trình lắp đặt và thu hồi thông thường. Thử nghiệm uốn kéo được áp dụng cho các loại cáp dự kiến sẽ được lắp đặt, thu hồi hoặc sửa chữa bằng cách uốn khi kéo, ví dụ như khi cáp được lắp đặt qua bánh dẫn hướng, máng dẫn cáp hoặc bánh kéo.

Một mối nối cứng cũng có thể được bao gồm trong chiều dài thử nghiệm. Trong trường hợp này, mối nối cứng không nên được cuốn quanh trống quay, do đó chỉ có cáp ở một bên của mối nối cứng sẽ chịu thử nghiệm uốn kéo. Do đó, phần còn lại của chiều dài thử nghiệm phải đủ dài để đáp ứng tất cả các yêu cầu thử nghiệm uốn kéo, xem thêm 12.4.3.

12.4.2.2 Chuẩn bị/điều kiện

Các mối nối nhà máy và các mối nối sửa chữa uốn được (tại hiện trường) phải được bao gồm trong mẫu thử nghiệm nếu đây là một phần của hệ thống cáp. Nếu cáp thử nghiệm đã được thực hiện thử nghiệm cuộn theo 12.4.1, thì thử nghiệm uốn kéo phải được thực hiện trên một mẫu lấy từ chiều dài cáp đã thử nghiệm đó. Nếu cáp có các kết nối tiếp đất giữa vỏ bọc kim loại và áo giáp thì mẫu thử nghiệm cũng phải bao gồm một trong những kết nối này.

Chiều dài mẫu thử nghiệm phải tối thiểu là 30 m. Mẫu phải được quấn trên một trống có bán kính không lớn hơn bán kính nhỏ nhất của bánh xe cấp phát, bánh kéo hoặc máng dẫn cáp, được lắp đặt trên tàu lắp đặt cáp. Chiều dài của mẫu thử nghiệm tiếp xúc với trống thử nghiệm không được nhỏ hơn một nửa chu vi của trống.

Trong tất cả các thử nghiệm cơ học, tất cả các ruột dẫn và lớp áo giáp phải được neo lại với nhau ở cả hai đầu của mẫu thử nghiệm bằng cách sử dụng một đầu neo để ngăn chúng di chuyển dọc theo và xoay tương đối bên trong cáp. Các đầu cáp cần được lắp đặt sao cho các lực tác động lên các thành phần cáp ở xa các đầu cáp có sự phân phối lực tương tự như trong quá trình lắp đặt. Một cách để đạt được điều này là sử dụng các phụ kiện neo riêng biệt cho lớp áo giáp và lõi của mẫu thử nghiệm, trong đó việc phân chia tải tương đối có thể được kiểm soát bằng cơ cấu kiểu vít hoặc tương tự. Một ví dụ về điều này được minh họa trong Hình 4. Trước khi thử nghiệm, một độ bền kéo nhỏ được áp dụng lên mẫu thử nghiệm và vị trí neo của lõi được điều chỉnh so với neo lớp áo giáp để đảm bảo rằng lõi cũng chịu lực tải.

CHÚ DẪN

1 cáp đang thử nghiệm 4 vít điều chỉnh lực trên ruột dẫn

2 neo lớp áo giáp 5 lực kéo

3 neo ruột dẫn

Hình 4 - Minh họa ví dụ về đầu neo nơi việc phân chia tải giữa ruột dẫn và lớp áo giáp có thểđược kiểm soát

Một đầu của mẫu thử nghiệm phải có khả năng quay tự do, trong khi đầu còn lại phải được cố định. Khoảng cách từ đầu cáp đến mối nối uốn được phải ít nhất 10 m hoặc bằng năm lần bước xoắn, tùy thuộc vào giá trị nào lớn hơn.

Nếu cáp chứa các cáp quang với mối nối tại nhà máy, ít nhất một mối nối cáp quang phải được bao gồm trong thử nghiệm uốn kéo.

Lực kéo thử nghiệm, T, được sử dụng trong thử nghiệm phải được thiết lập dựa trên lực kéo tối đa dự kiến trong quá trình lắp đặt hoặc thu hồi. Phương pháp tính toán lực kéo Tđược nêu trong Phụ lục G.

12.4.2.3 Thử nghiệm

Lực kéo trong cáp phải được tăng lên giá trị đã tính toán, T. Sử dụng phụ kiện phù hợp, mẫu cáp (bao gồm cả các mối nối, nếu có) phải được quấn và tháo ra khỏi trống ba lần liên tiếp mà không thay đổi hướng uốn. Trong quá trình thử nghiệm, điều quan trọng là phải đảm bảo rằng toàn bộ chiều dài cáp được sử dụng cho các thử nghiệm tiếp theo đều đã trải qua đủ ba lần uốn. Các đoạn cáp vẫn còn nằm trên trống ở đầu hoặc cuối thử nghiệm không được coi là đã hoàn thành thử nghiệm. Hình 5 minh họa một ví dụ về phụ kiện được sử dụng trong thử nghiệm này.

CHÚ DẪN

1 cáp thử nghiệm4 đầu cáp

2 mối nối5 ròng rọc

3 trống quay

Hình 5 - Ví dụ về cách thiết lập thử nghiệm uốn kéo với mối nối uốn được hoặc tại nhà máy

Nếu mẫu thử nghiệm chứa sợi quang học, thì cần kiểm tra tính liên tục để đảm bảo tất cả các sợi quang học vẫn còn nguyên vẹn.

12.4.3 Thử nghiệm kéo

12.4.3.1 Mục đích/ứng dụng

Mục đích của thử nghiệm này là kiểm tra xác nhận tính năng của cáp và mối nối khi chịu lực kéo dọc trục mà không uốn. Thử nghiệm kéo phải được tiến hành nếu hệ thống cáp có mối nối cứng. Tuy nhiên, nếu mối nối cứng đã được thử nghiệm trong thử nghiệm uốn kéo mà không bị quay quanh bánh xe, thì không cần phải thực hiện thử nghiệm kéo riêng biệt.

Thử nghiệm này đánh giá khả năng chịu lực kéo của mối nối cứng ở lực kéo thử nghiệm T được sử dụng trong thử nghiệm uốn kéo.

12.4.3.2 Chuẩn bị/điều kiện

Chiều dài cáp sử dụng cho thử nghiệm này phải ít nhất bằng năm lần bước xoắn của lớp áo ngoài. Nếu đã thực hiện thử nghiệm uốn kéo, thử nghiệm này có thể được tiến hành trên mẫu cáp đã được thử nghiệm theo 12.4.2.

Khoảng cách từ đầu cáp đến bất kỳ mối nối nào phải ít nhất là 10 m hoặc năm lần chiều dài lớp áo giáp, tùy theo giá trị nào lớn hơn. Các đầu cáp phải được lắp đặt sao cho lực tác động lên các thành phần cáp xa đầu cáp được phân bố đều như trong quá trình lắp đặt, theo 12.4.2.2.

Một đầu cáp phải quay tự do, trong khi đầu kia phải được cố định.

Nếu cáp có các kết nối nối đất giữa vỏ bọc kim loại và lớp áo giáp, mẫu cáp thử nghiệm cũng phải bao gồm một trong các kết nối này.

Nếu cáp chứa sợi quang học, ít nhất một mối nối sợi quang học tại nhà máy phải được bao gồm trong thử nghiệm kéo nếu trong cáp quang học có các mối nối tại nhà máy.

12.4.3.3 Thử nghiệm

Độ bền kéo trong cáp phải được tăng dần đến mức căng thẳng đã được chỉ định, T. Độ bền kéo này phải được duy trì trong ít nhất 30 min và phải được theo dõi liên tục trong suốt quá trình thử nghiệm.

Nếu mẫu thử có chứa sợi quang, thì tính toàn vẹn của tất cả các sợi quang phải được kiểm tra bằng cách kiểm tra tính liên tục.

12.5 Thử nghiệm điển hình về điện

12.5.1 Giá trị điện áp thử nghiệm

Trước khi tiến hành các thử nghiệm điển hình điện, chiều dày cách điện phải được đo theo phương pháp quy định trong IEC 60811-201 trên mảnh chiều dài đại diện được sử dụng cho thử nghiệm, để kiểm tra chiều dày trung bình không vượt quá giá trị danh nghĩa.

Nếu chiều dày trung bình của cách điện không vượt quá giá trị danh nghĩa quá 5 % thì điện áp thử nghiệm phải là giá trị quy định ở Bảng 4 đối với điện áp danh định của cáp.

Nếu chiều dày trung bình của cách điện vượt quá giá trị danh nghĩa quá 5 % nhưng không quá 15 % thì điện áp thử nghiệm phải được điều chỉnh để cho ứng suất điện tại màn chắn ruột dẫn bằng với ứng suất đặt lên khi chiều dày trung bình của cách điện bằng giá trị danh nghĩa và điện áp thử nghiệm là giá trị bình thường quy định cho điện áp danh định của cáp.

Chiều dài cáp được sử dụng cho thử nghiệm điển hình về điện không được có chiều dày cách điện trung bình quá giá trị danh nghĩa 15 %.

12.5.2 Thử nghiệm điển hình về điện và trình tự các thử nghiệm

Mẫu thử nghiệm cho các thử nghiệm điển hình điện phải được lấy từ cáp hoặc hệ thống cáp đã trải qua các thử nghiệm uốn kéo trước đó, và nếu có, các thử nghiệm cuộn dây theo quy định tại 12.4. Trong trường hợp áp dụng, mẫu có chứa mối nối cứng phải được thực hiện thử nghiệm kéo trước khi tiến hành thử nghiệm điển hình điện.

Đối với cáp ba lõi, từng thử nghiệm hoặc phép đo phải được thực hiện trên tất cả các lõi.

Các thử nghiệm điện sau đây phải được thực hiện trên mẫu:

CHÚ THÍCH: Mẫu thử nghiệm có thể bao gồm một mối nối tại nhà máy, một mối nối sửa chữa (thực hiện tại hiện trường), mối nối không đối xứng, các đầu nối, v.v., tùy thuộc vào phạm vi của phê duyệt thử nghiệm kiểu yêu cầu.

a) thử nghiệm phóng điện cục bộ ở nhiệt độ môi trường (xem 12.5.3):

b) đo tan δ (xem 12.5.4);

Thử nghiệm này có thể được thực hiện trên một mẫu khác, với các đầu nối thử nghiệm đặc biệt, so với mẫu dùng cho phần còn lại của trình tự thử nghiệm;

c) thử nghiệm điện áp chu kỳ gia nhiệt (xem 12.5.5):

d) thử nghiệm phóng điện cục bộ (xem 12.5.3)

- ở nhiệt độ môi trường và

- ở nhiệt độ cao;

Các thử nghiệm phải được thực hiện sau chu kỳ cuối cùng của điểm c) hoặc một cách khác, sau thử nghiệm điện áp xung sét ở điểm e) dưới đây;

e) thử nghiệm điện áp xung sét, sau đó là thử nghiệm điện áp tần số công nghiệp (xem 12.5.6)

f) thử nghiệm phóng điện cục bộ, nếu chưa thực hiện ở điểm d) nêu trên (xem 12.5.3);

g) kiểm tra hệ thống cáp với cáp và phụ kiện sau khi hoàn thành các thử nghiệm trên;

h) điện trở suất của màn chắn bán dẫn của cáp phải được đo trên mẫu riêng rẽ;

Điện áp thử nghiệm phải phù hợp với các giá trị nêu ở cột thích hợp của Bảng 4.

Phụ lục A mô tả các phương pháp gia nhiệt cáp thử nghiệm và xác định nhiệt độ của ruột dẫn.

12.5.3 Thử nghiệm phóng điện cục bộ

Các thử nghiệm phải được thực hiện theo TCVN 10893-3 (IEC 60885-3), với độ nhạy là 5 pC hoặc tốt hơn. Điện áp thử nghiệm phải được nâng dần lên và giữ ở 2 U₀ trong 10 s và sau đó giảm từ từ đến 1,73 U₀ (xem Bảng 4, cột 5).

Khi thực hiện ở nhiệt độ cao, thử nghiệm phải được thực hiện trên cụm thử nghiệm ở nhiệt độ ruột dẫn của cáp 5 K đến 10 K cao hơn nhiệt độ tối đa của ruột dẫn trong vận hành bình thường. Nhiệt độ ruột dẫn phải được duy trì trong phạm vi nhiệt độ nêu trên ít nhất 2 h.

Cụm lắp ráp thử nghiệm phải được gia nhiệt chỉ bằng dòng điện qua ruột dẫn, cho đến khi cáp đạt được nhiệt độ yêu cầu.

Vì lý do thực tế, nếu không đạt được nhiệt độ thử nghiệm thì có thể đặt cách nhiệt bổ sung.

Không được có phóng điện vượt quá độ nhạy công bố từ cụm thử nghiệm ở 1,73 U₀.

12.5.4 Đo tan δ

Mẫu được gia nhiệt bằng dòng điện đi qua ruột dẫn và nhiệt độ của ruột dẫn được xác định bằng cách đo điện trở của nó hoặc bằng cảm biến đo nhiệt độ trên bề mặt của màn chắn/vỏ bọc hoặc bằng cảm biến nhiệt độ trên ruột dẫn của mẫu khác của cùng một cáp, được gia nhiệt theo cùng một phương pháp.

Mẫu phải được gia nhiệt cho đến khi ruột dẫn đạt đến nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ lớn nhất của ruột dẫn trong hoạt động bình thường từ 5 K đến 10 K, được cho trong Bảng 2.

Vì lý do thực tế, nếu không đạt được nhiệt độ thử nghiệm thì có thể đặt cách nhiệt bổ sung.

Tg δ phải được đo với điện áp xoay chiều tần số công nghiệp U₀ ở nhiệt độ được quy định ở trên (xem cột 6, Bảng 4).

Giá trị đo được không được vượt quá giới hạn quy định trong Bảng 3.

12.5.5 Thử nghiệm điện áp chu kỳ gia nhiệt

Cáp được uốn thành hình chữ u theo đường kính như quy định ở 12.4.2.2 hoặc đường kính uốn do nhà sản xuất quy định, tùy theo giá trị nào nhỏ hơn.

Cụm thử nghiệm được gia nhiệt bằng dòng điện qua ruột dẫn cho đến khi ruột dẫn của cáp đạt đến nhiệt độ ổn định lớn hơn nhiệt độ lớn nhất của ruột dẫn trong hoạt động bình thường từ 5 K đến 10 K, được cho trong Bảng 2.

Đối với cáp ba lõi, dòng điện gia nhiệt phải chạy qua tát cả các lõi.

Vì lý do thực tế, nếu không đạt được nhiệt độ thử nghiệm thì có thể đặt cách nhiệt bổ sung.

Phải gia nhiệt trong ít nhất 8 h. Nhiệt độ của ruột dẫn được duy trì trong giới hạn nhiệt độ quy định trong ít nhất 2 h của từng giai đoạn gia nhiệt. Sau đó, để nguội tự nhiên trong ít nhất 16 h cho đến khi nhiệt độ ruột dẫn nhỏ hơn hoặc bằng 30 °C hoặc nhiệt độ môi trường xung quanh ± 10 K, chọn giá trị nào lớn hơn. Dòng điện qua ruột dẫn trong 2 h cuối của từng giai đoạn gia nhiệt phải được ghi lại.

Chu kỳ gia nhiệt và để nguội phải được thực hiện 20 lần.

Trong suốt toàn bộ giai đoạn thử nghiệm, điện áp 2 u₀ được đặt lên cụm lắp ráp (xem cột 7, Bảng 4).

Cho phép gián đoạn thử nghiệm, với điều kiện là toàn bộ 20 chu kỳ gia nhiệt chịu điện áp đã hoàn thành.

Chu kỳ gia nhiệt có nhiệt độ ruột dẫn lớn hơn nhiệt độ lớn nhất của ruột dẫn trong hoạt động bình thường 10 K, được cho trong Bảng 2, được xem là hợp lệ.

12.5.6 Thử nghiệm điện áp xung sét sau đó thử nghiệm điện áp tần số công nghiệp

Cụm thử nghiệm được gia nhiệt bằng dòng điện qua ruột dẫn cho đến khi ruột dẫn của cáp đạt đến nhiệt độ ổn định lớn hơn nhiệt độ lớn nhất của ruột dẫn trong hoạt động bình thường từ 5 K đến 10 K, được cho trong Bảng 2.

Nhiệt độ của ruột dẫn được duy trì trong giới hạn nhiệt độ quy định trong ít nhất 2 h.

Vì lý do thực tế, nếu không đạt được nhiệt độ thử nghiệm thì có thể đặt cách nhiệt bổ sung.

Điện áp xung sét phải được đặt theo quy trình nêu trong TCVN 10890 (IEC 60230).

Cụm thử nghiệm phải chịu được 10 xung điện áp dương và 10 xung điện áp âm với giá trị thích hợp nêu ở cột 8, Bảng 4 mà không bị hỏng hoặc phóng điện bề mặt.

Sau thử nghiệm xung sét, cụm thử nghiệm phải chịu thử nghiệm điện áp tần số công nghiệp ở điện áp thử nghiệm thường xuyên trong 15 min, theo cột 9, Bảng 4. Tùy theo nhà sản xuất, thử nghiệm này có thể được thực hiện trong giai đoạn để nguội hoặc ở nhiệt độ môi trường xung quanh.

Không được xảy ra đánh thủng cách điện hoặc phóng điện bề mặt.

12.5.7 Kiểm tra

12.5.7.1 Quy định chung

Mục đích của việc kiểm tra bằng mắt là đảm bảo rằng các thử nghiệm cơ học và điện đã không gây ra bất kỳ tổn hại nào cho hệ thống cáp. Một mẫu, có chiều dài ít nhất bằng bước xoắn, lấy từ phần trung tâm của chiều dài cáp thử nghiệm, và nếu có áp dụng, bao gồm cả mối nối hoặc "phần đặc biệt về cơ học", sẽ được Kiểm tra bằng mắt. Việc thử nghiệm bằng thị lực bình thường hoặc đã được điều chỉnh mà không cần phóng đại không được phát hiện bất kỳ dấu hiệu nào sau đây, bao gồm nhưng không giới hạn ở:

- các sợi dây của áo giáp bị đứt, chéo hoặc phồng tạo thành dạng hình lồng chim vĩnh viễn;

- các vết lõm gây hại trên lõi cáp, ví dụ như vết lõm hoặc nứt trên vỏ bọc chì;

- hỏng cách điện;

- hỏng ruột dẫn có thể ảnh hưởng xấu đến tính năng của cáp.

Cần đặc biệt chú ý đến các thành phần tương tự trong mối nối, bao gồm cả các kết nối của lớp vỏ kim loại.

12.5.7.2 Cáp và phụ kiện

Kiểm tra cáp bằng cách phân chia mẫu cáp lấy từ phần uốn hình chữ U và nếu có thể, phân chia phụ kiện bằng cách tháo rời, bằng mắt thường hoặc mắt có điều chỉnh thị lực mà không dùng kính phóng đại, phải cho thấy không có dấu hiệu suy giảm (ví dụ suy giảm về điện, rò rỉ, ăn mòn hoặc co ngót gây hại) làm ảnh hưởng đến hệ thống khi vận hành.

12.5.7.3 Cáp có dải băng hoặc lá kim loại đặt theo chiều dọc, liên kết với vỏ ngoài

Mẫu cáp dài 1 m phải được lấy từ phần uốn hình chữ U của vòng thử nghiệm điển hình và thực hiện các thử nghiệm theo 12.7.10.

12.5.8 Điện trở suất của màn chắn bán dẫn

12.5.8.1 Quy định chung

Đo độ điện trở suất của các màn chắn bán dẫn phải được thực hiện trên một mẫu riêng biệt.

Điện trở suất của màn chắn bán dẫn dạng đùn đặt lên ruột dẫn và lên cách điện phải được xác định bằng cách đo các mảnh thử nghiệm được lấy từ lõi mẫu cáp như được chế tạo và mẫu cáp đã được xử lý lão hóa để thử nghiệm tính tương thích của vật liệu thành phần như quy định ở 12.7.4.

12.5.8.2 Quy trình

Quy trình thử nghiệm phải thực hiện theo Phụ lục C.

Đối với các màn chắn bán dẫn, các phép đo sẽ được thực hiện ở nhiệt độ trong khoảng ±2 K so với nhiệt độ tối đa của ruột dẫn trong vận hành bình thường, như quy định trong Bảng 2.

12.5.8.3 Yêu cầu

Điện trở suất của các màn chắn bán dẫn, cả trước và sau khi lão hóa, không được vượt quá các giá trị sau đây:

Màn chắn ruột dẫn : 1 000 Ω  m

Màn chắn cách điện: 500 Ω m

CHÚ THÍCH: Quy trình đo và các yêu cầu về độ dẫn điện của vỏ bọc ngoài bằng polymer sẽ được xem xét trong tương lai.

12.6 Thử nghiệm thấm nước theo chiều dọc/hướng kính (LWP/RWP)

12.6.1 Quy định chung

Cáp ngầm biển có các thử nghiệm thấm nước được chia thành ba loại:

- LWP a: Thử nghiệm thấm nước theo chiều dọc của ruột dẫn (xem 12.6.2):

- LWP b: Thử nghiệm thấm nước theo chiều dọc của màn chắn kim loại (xem 12.6.3);

- RWP: Thử nghiệm thấm nước theo phương hướng kính cho các mối nối (xem 12.6.4).

Các thử nghiệm này bao gồm quy trình ổn định trước cơ học và nhiệt.

Ổn định trước cơ học bao gồm thử nghiệm uốn kéo và, nếu cần, thử nghiệm cuộn trước khi tiến hành thử nghiệm uốn kéo.

Nước được sử dụng trong các thử nghiệm phải phù hợp với ứng dụng của hệ thống cáp. Nước máy được sử dụng nếu cáp được lắp đặt trong nước ngọt, hoặc nước biển có độ mặn tương ứng với khu vực lắp đặt cáp. Nếu không có thông tin về môi trường ứng dụng, nồng độ NaCI 3,5% theo khối lượng phải được sử dụng.

Áp suất nước phải được tăng lên đến áp suất thử nghiệm nhanh nhất có thể.

Để tiện lợi, các kích thước sau đây được xác định:

d₁ = độ dài thấm nước dọc tối đa trong ruột dẫn công bố;

d₂ = độ dài thấm nước dọc tối đa trong khu vực màn chắn kim loại công bố.

Khoảng cách thấm nước tối đa cần được thỏa thuận giữa nhà cung cấp và khách hàng.

12.6.2 Thử nghiệm thấm nước ruột dẫn

Thử nghiệm này chỉ áp dụng cho cáp có vật chắn nước theo chiều dọc của ruột dẫn.

Mãu cáp phải được lấy từ đoạn cáp đã qua thử nghiệm cơ học (xem 12.4).

Chiều dài của mẫu thử nghiệm, không bao gồm phần phần ruột dẫn hở, phải ít nhất bằng chiều dài d₁ + 1,0 m; chiều dài của mẫu thử nghiệm bên trong buồng thử nghiệm là tùy chọn (xem Hình 6).

Cáp hoàn chỉnh phải được ổn định trước bằng ít nhất ba giai đoạn gia nhiệt, đảm bảo rằng cáp đã trải qua quá trình giãn nở nhiệt.

Mỗi giai đoạn gia nhiệt kéo dài ít nhất 8 h, sau đó là ít nhất 16 h làm nguội tự nhiên. Dòng điện gia nhiệt cho ruột dẫn phải được sử dụng từ 5 K đến 10 K cao hơn nhiệt độ ruột dẫn tối đa trong vận hành bình thường, như được quy định trong Bảng 2. Nhiệt độ này phải được duy trì trong khoảng ít nhất 2 h trong mỗi chu kỳ gia nhiệt.

Sau khi ổn định trước cáp phải được tháo rời và thử nghiệm tiếp tục trên một lõi đơn của cáp; trong mọi trường hợp, các màn chắn bán dẫn ngoài cùng có thể được gỡ bỏ để dễ dàng thực hiện thử nghiệm.

Chuẩn bị đối tượng thử nghiệm như sau. Một đoạn ruột dẫn dài (50 ± 10) mm phải được lộ ra ở cả hai đầu của mẫu. Mãu thử nghiệm được đặt bên trong một bình áp lực như minh họa trong Hình 6. Do lực từ áp suất nước sẽ có xu hướng đẩy cáp (hoặc các thành phần bên trong nó) ra khỏi buồng, cần áp dụng các biện pháp ngăn cản cơ học phù hợp để ngăn chặn sự di chuyển này.

Kích thước tính bằng mét

CHÚ DẪN:

1 cách điện

2 lớp bán dẫn ngoài cùng

3 ruột dẫn lộ ra có chiều dài (50 ± 10) mm

Hình 6 - Bố trí cho thử nghiệm thấm nước ruột dẫn

Đối tượng thử nghiệm chịu áp suất trong khi chìm dưới nước với áp lực nước tương ứng với độ sâu lắp đặt tối đa được công bố, xem Điều 6. Áp lực sẽ được tăng lên nhanh nhất có thể để mô phỏng sự cố cáp tại phần sâu nhất của đoạn cáp. Thời gian thử nghiệm sẽ kéo dài trong 10 ngày với nước ở nhiệt độ môi trường.

Khi thời gian thử nghiệm đã hết, đối tượng thử nghiệm được lấy ra khỏi nước. Một vết cắt được thực hiện trên ruột dẫn ở chiều dài d₁ để thử nghiệm sự có mặt của nước. Điều này có thể được xác định bằng cách thử nghiệm bằng mắt ở đầu hoặc sử dụng giấy thấm. Không được có sự có mặt của nước.

12.6.3 Thử nghiệm thấm nước của màn chắn kim loại

Thử nghiệm này chỉ áp dụng cho các cáp có lõi với vỏ bọc kim loại hoặc lớp phủ bên ngoài, cũng như có rào cản nước dọc trong khu vực màn chắn kim loại.

Chiều dài của mẫu thử nghiệm, không bao gồm bất kỳ phần nào kéo dài ra ngoài buồng thử nghiệm, phải ít nhất bằng khoảng cách d₂+ 1,0 m, xem Hình 7.

Cáp hoàn chỉnh sử dụng cho thử nghiệm phải được ổn định trước bằng ba chu kỳ gia nhiệt. Mỗi chu kỳ gia nhiệt bao gồm ít nhất 8 h gia nhiệt, sau đó là ít nhất 16 h làm nguội. Dòng điện gia nhiệt cho ruột dẫn phải được sử dụng từ 5 K đến 10 K cao hơn nhiệt độ tối đa trong vận hành bình thường, như nêu trong Bảng 2. Nhiệt độ ruột dẫn cần được duy trì trong khoảng này ít nhất 2 h trong mỗi chu kỳ gia nhiệt.

Sau khi ổn định trước, cáp phải được tháo rời và thử nghiệm tiếp tục trên một lõi đơn của cáp.

CHÚ THÍCH: Trong trường hợp cáp ba lõi, lõi có thể lấy từ cùng một mẫu cáp hoàn chỉnh đã được sử dụng cho thử nghiệm thấm nước ruột dẫn.

Tất cả các lớp bên ngoài của màn chắn bán dẫn ngoài cùng, ít nhất 1,0 m từ một đầu mẫu, phải được gỡ bỏ để lộ màn chắn bán dẫn trong nước. Mẫu thử nghiệm được đặt bên trong một bình áp lực như thể hiện trong Hình 7. Nhiệt độ của ruột dẫn phải được đo bên trong bình áp lực, và vị trí của cảm biến nhiệt độ cần được chọn để hạn chế ảnh hưởng ở đầu.

Kích thước tính bằng mét

CHÚ DẪN:

1. cách điện

2. lớp bán dẫn bên ngoài

3. màn chắn kim loại

4. vỏ bọc ngoài

Hình 7 - Bố trí thử nghiệm thấm nước màn chắn kim loại

Bình áp suất phải được đổ đầy nước ở nhiệt độ môi trường, và áp suất sẽ được điều chỉnh để tương ứng với độ sâu lắp đặt tối đa được chỉ định, tối đa là 3 bar. Đối tượng thử nghiệm sẽ phải chịu 10 chu kỳ gia nhiệt trong khi chịu áp suất. Tổ hợp thử nghiệm chỉ được gia nhiệt bằng dòng điện của ruột dẫn, cho đến khi nhiệt độ của ruột dẫn ổn định từ 5 K đến 10 K so với nhiệt độ tối đa trong điều kiện vận hành bình thường, như nêu trong Bảng 2. Việc gia nhiệt sẽ được thực hiện ít nhất trong 8 h. Nhiệt độ của ruột dẫn cần duy trì trong khoảng nhiệt độ đã nêu ít nhất 2 h trong mỗi chu kỳ gia nhiệt. Sau đó, cần có ít nhất 16 h làm mát tự nhiên.

Sau khi thời gian thử nghiệm kết thúc, mẫu thử nghiệm sẽ được lấy ra khỏi nước. Phần dưới của lớp bảo vệ hoặc vỏ bọc kim loại tiếp xúc với rào cản nước sẽ được kiểm tra ở chiều dài d₂ từ điểm tiếp xúc với nước để xem có nước hay không. Có thể kiểm tra bằng cách quan sát trực tiếp và dùng giấy thấm. Không tìm thấy bất kỳ dấu hiệu nào của nước.

12.6.4 Thử nghiệm thấm nước hướng kính cho các mối nối

Thử nghiệm áp dụng cho các mối nối tại nhà máy, sửa chữa và tại hiện trường .

Mối nối phải chịu các thử nghiệm cơ học phù hợp (xem 12.4) và tối thiểu 10 chu kỳ gia nhiệt. Cụm thử nghiệm được gia nhiệt bằng dòng điện qua ruột dẫn cho đến khi ruột dẫn đạt nhiệt độ ổn định, trong khoảng từ 5 K đến 10 K cao hơn nhiệt độ tối đa trong vận hành bình thường, như nêu trong Bảng 2. Phải gia nhiệt trong ít nhất 8 h. Nhiệt độ của ruột dẫn được duy trì trong giới hạn nhiệt độ quy định trong ít nhất 2 h của từng giai đoạn gia nhiệt. Sau đó, để nguội tự nhiên trong ít nhất 16 h.

Thử nghiệm này được thực hiện trên phần mối nối có áp suất và không nhất thiết phải áp dụng cho toàn bộ mối nối, đặc biệt đối với các mối nối sửa chữa cứng (tại hiện trường). Đối với cáp ba lõi, ít nhất một mối nối tại nhà máy phải được thử nghiệm.

Sau khi hoàn tất các chu kỳ gia nhiệt, mẫu thử nghiệm sẽ được đưa vào một bình áp suất. Các đầu cáp có thể được dẫn ra ngoài qua chi tiết làm kín hoặc được làm kín.

CHÚ THÍCH: Phần có áp suất không bao gồm các phụ kiện cơ khí kết nối với mối nối nhằm hạn chế sự uốn cong, và không có chức năng liên quan đến việc chống thấm nước.

Mẫu thử nghiệm được ngâm trong nước có áp suất tương ứng với độ sâu lắp đặt tối đa được chỉ định và tiếp tục trong 48 h ở nhiệt độ môi trường.

Khi thời gian thử nghiệm đã hết, áp suất nước có thể được giảm xuống áp suất khí quyển. Nếu các đầu cáp được bịt kín bằng nắp, cần chuẩn bị để áp dụng điện áp thử nghiệm.

Mẫu có thể được lấy ra khỏi nước chỉ trong thời gian cần thiết để thực hiện thao tác này. Trong khi vẫn còn ngâm trong nước, một điện áp thử nghiệm 25 kV DC sẽ được áp dụng giữa các ruột dẫn của mối nối và nước. Không bị đánh thủng điện xảy ra.

Sau đó, mẫu thử nghiệm sẽ được lấy ra khỏi nước để tiến hành thử nghiệm. Mẫu phải đáp ứng các yêu cầu sau:

a) Không có nước xuất hiện dưới hàng rào chống thấm nước của mối nối.

b) Không có sự không đều đáng kể nào trong vỏ bọc kim loại. Đối với các màn chắn kim loại được tạo thành từ dây đồng, băng hoặc lát mỏng hoặc sự kết hợp của các thành phần này, không được nhìn thấy vết nứt nào trên các thành phần kim loại.

12.7 Thử nghiệm không điện đối với các thành phần cáp và cáp hoàn chỉnh

12.7.1 Quy định chung

Các thử nghiệm bao gồm và các thử nghiệm từ b) đến n) phải được thực hiện trên tất cả các lõi:

a) thử nghiệm kết cấu cáp (xem 12.7.2);

b) thử nghiệm để xác định các đặc tính cơ học của cách điện trước và sau khi lão hóa (xem 12.7.3);

c) thử nghiệm đề xác định các đặc tính cơ học của vỏ bọc ngoài trước và sau khi lão hóa (xem 12.7.4);

d) thử nghiệm lão hóa trên các đoạn cáp hoàn chỉnh để thử nghiệm khả năng tương thích của vật liệu (xem 12.7.5);

e) thử nghiệm áp suất ở nhiệt độ cao đối với các vỏ bọc ngoài ST₇ (xem 12.7.6);

f) thử nghiệm tính kháng ozon đối với lớp cách điện EPR và HEPR (xem 12.7.7);

g) thử nghiệm kéo giãn trong lò nhiệt đối với lớp cách điện EPR, HEPR và XLPE (xem 12.7.8);

h) đo hàm lượng cacbon đen đối với các vỏ bọc ngoài PE đen (xem 12.7.9);

i) thử nghiệm các thành phần của cáp với lớp băng hoặc tấm kim loại được đặt theo chiều dài, liên kết với vỏ bọc ngoài (xem 12.7.10 và IEC TR 61901);

j) thử nghiệm thấm nước nước đối với cách điện (xem 12.7.11);

k) thử nghiệm độ co ngót đối với cách điện XLPE (xem 12.7.12);

l) xác định độ cứng đối với cách điện HEPR (xem 12.7.13);

m) xác định mô đun đàn hồi đối với cách điện HEPR (xem 12.7.14);

n) thử nghiệm co ngót đối với vỏ bọc ngoài PE (xem 12.7.15).

12.7.2 Kiểm tra kết cấu cáp

Việc thử nghiệm ruột dẫn và đo các lớp cách điện, vỏ bọc ngoài PE , vỏ bọc kim loại hoặc Màn chắn , và lớp áo giáp sẽ được thực hiện theo các yêu cầu quy định trong 10.4, 10.6, 10.7, 10.8, 10.9 và các giá trị được công bố bởi nhà sản xuất theo yêu cầu của Điều 6.

Kiểm tra ruột dẫn và đo chiều dày cách điện, vỏ ngoài và vỏ bọc kim loại hoặc màn chắn và áo giáp phải được thực hiện và tuân theo các yêu cầu nêu ở 10.4, 10.6, 10.7, 10.8, 10.9 và các giá trị được công bố bởi nhà sản xuất theo yêu cầu của Điều 6.

12.7.3 Thử nghiệm để xác định đặc tính cơ học của cách điện trước và sau khi lão hóa

12.7.3.1 Lấy mẫu

Lấy mẫu và chuẩn bị mảnh thử nghiệm phải được thực hiện như mô tả ở IEC 60811-501.

12.7.3.2 Xử lý lão hóa

Xử lý lão hóa phải được thực hiện như mô tả ở IEC 60811-401 trong các điều kiện được nêu trong Bảng 6.

12.7.3.3 Ổn định và thử nghiệm cơ

Ổn định và đo đặc tính cơ phải được thực hiện như mô tả ở IEC 60811-501.

12.7.3.4 Yêu cầu

Kết quả thử nghiệm đối với mảnh thử nghiệm chưa lão hóa và đã lão hóa phải phù hợp với các yêu cầu được nêu trong Bảng 6.

12.7.4 Thử nghiệm để xác định đặc tính cơ học của vỏ bọc ngoài trước và sau khi lão hóa

12.7.4.1 Lấy mẫu

Lấy mẫu và chuẩn bị mảnh thử nghiệm phải được thực hiện như mô tả ở IEC 60811-501.

12.7.4.2Xử lý lão hóa

Việc xử lý lão hóa phải được thực hiện như mô tả ở IEC 60811-401 trong các điều kiện được nêu trong Bảng 7.

12.7.4.3 Ổn định và thử nghiệm cơ

Ổn định và đo các đặc tính cơ học phải được thực hiện như mô tả ở IEC 60811 -501.

12.7.4.4 Yêu cầu

Kết quả thử nghiệm đối với mảnh thử nghiệm chưa lão hóa và đã lão hóa phải phù hợp với các yêu cầu được nêu trong Bảng 7.

12.7.5 Thử nghiệm lão hóa trên các mảnh cáp hoàn chỉnh để kiểm tra tính tương thích của vật liệu

12.7.5.1 Quy định chung

Thử nghiệm lão hóa trên các mảnh cáp hoàn chỉnh được thực hiện để kiểm tra cách điện, lớp bán dẫn dạng đùn và vỏ bọc ngoài không bị suy giảm chất lượng quá mức do tiếp xúc với các linh kiện khác của cáp khi làm việc. Thử nghiệm áp dụng cho tất cả các kiểu cáp.

12.7.5.2 Lấy mẫu

Mẫu để thử nghiệm cách điện và vỏ bọc ngoài phải được lấy từ cáp hoàn chỉnh như mô tả trong IEC 60811-501.

12.7.5.3 Xử lý lão hóa

Việc xử lý lão hóa các đoạn cáp sẽ được thực hiện trong lò không khí, như mô tả ở IEC 60811-401 trong các điều kiện sau:

- nhiệt độ: lớn hơn (10 ± 2) K so với nhiệt độ cao nhất của ruột dẫn của cáp trong hoạt động bình thường (xem Bảng 6);

- thời gian: 7 x 24 h.

12.7.5.4 Thử nghiệm cơ

Mảnh thử nghiệm là cách điện và vỏ bọc ngoài lấy từ mảnh cáp đã lão hóa phải được chuẩn bị và chịu các thử nghiệm cơ như mô tả ở IEC 60811-501.

12.7.5.5 Yêu cầu

Sự thay đổi giữa các giá trị trung bình của độ bền kéo và độ giãn tại thời điểm đứt sau khi lão hóa, cùng với các giá trị tương ứng thu được từ mẫu không lão hóa (xem 12.7.3 và 12.7.4), không được phép vượt quá các giá trị quy định cho thử nghiệm sau khi lão hóa trong lò không khí, như nêu trong Bảng 6 đối với các lớp cách điện và Bảng 7 đối với các vỏ bọc ngoài PE.

12.7.6 Thử nghiệm áp suất ở nhiệt độ cao đối với vỏ bọc ngoài PE ST₇

12.7.6.1 Quy trình

Thử nghiệm áp suất ở nhiệt độ cao đối với vỏ bọc ngoài ST₇ phải được thực hiện theo mô tả trong IEC 60811-508, sử dụng các điều kiện thử nghiệm được nêu trong phương pháp thử nghiệm và trong Bảng 7.

12.7.6.2 Yêu cầu

Kết quả phải tuân thủ các yêu cầu được nêu trong IEC 60811-508.

12.7.7 Thử nghiệm tính kháng ôzôn đối với cách điện EPR và HEPR

12.7.7.1 Quy trình

Cách điện EPR và HEPR phải được thử nghiệm tính kháng ôzôn bằng cách sử dụng quy trình lấy mẫu và thử nghiệm được mô tả trong IEC 60811-403. Nồng độ ôzôn và thời gian thử nghiệm phải tuân theo Bảng 8.

12.7.7.2 Yêu cầu

Kết quả thử nghiệm phải phù hợp với các yêu cầu được nêu trong IEC 60811-403.

12.7.8 Thử nghiệm kéo giãn trong lò nhiệt đối với cách điện EPR, HEPR và XLPE

Cách điện EPR, HEPR và XLPE phải được thực hiện thử nghiệm kéo giãn trong lò nhiệt theo mô tả trong 10.10 và phải phù hợp với các yêu cầu của 10.10.

12.7.9 Đo hàm lượng cacbon đen của vỏ bọc ngoài PE đen

12.7.9.1 Quy trình

Hàm lượng carbon đen của vỏ bọc ST₇ phải được thực hiện theo IEC 60811-605, ngoại trừ các vỏ bọc bán dẫn.

12.7.9.2 Yêu cầu

Giá trị danh nghĩa của hàm lượng carbon đen phải là (2,5 ± 0,5) %.

Các giá trị thấp hơn được chấp nhận cho các ứng dụng đặc biệt không tiếp xúc với UV.

12.7.10 Thử nghiệm trên thành phần của cáp có dải băng hoặc lá kim loại đặt theo chiều dọc, liên kết với vỏ bọc ngoài

Mẫu phải chịu các thử nghiệm sau:

a) kiểm tra bằng cách xem xét (xem Điều D.1);

b) độ bền kết dính của lá kim loại (xem D.2.2);

c) độ bền bong tróc của lá kim loại xếp chồng (xem D.2.3).

Thiết bị, quy trình và yêu cầu thử nghiệm phải theo Phụ lục D.

12.7.11 Thử nghiệm hấp thụ nước đối với cách điện

12.7.11.1 Quy trình

Quy trình lấy mẫu và thử nghiệm phải tuân theo quy định trong IEC 60811-402 với các điều kiện được quy định trong Bảng 8.

12.7.11.2 Yêu cầu

Kết quả thử nghiệm phải phù hợp với yêu cầu trong Bảng 8.

12.7.12 Thử nghiệm co ngót đối với cách điện XLPE

12.7.12.1 Quy trình

Quá trình lấy mẫu và thử nghiệm phải tuân theo quy định trong IEC 60811-502, sử dụng các điều kiện được quy định trong Bảng 8.

12.7.12.2 Yêu cầu

Kết quả thử nghiệm phải phù hợp với yêu cầu trong Bảng 8.

12.7.13 Xác định độ cứng của cách điện HEPR

12.7.13.1 Quy trình

Quy trình lấy mẫu và thử nghiệm phải tuân theo quy định trong Phụ lục E.

12.7.13.2 Yêu cầu

Kết quả thử nghiệm phải phù hợp với yêu cầu trong Bảng 8.

12.7.14 Xác định môđun đàn hồi của lớp cách điện HEPR

12.7.14.1 Quy trình

Quy trình lấy mẫu và thử nghiệm phải được thực hiện theo lEC 60811-501.

Phải đo các tải yêu cầu để đạt độ giãn dài 150 %. Ứng suất tương ứng được tính bằng cách chia tải đo được cho tiết diện của mảnh thử nghiệm chưa kéo giãn. Các tỷ số giữa ứng suất và độ giãn phải được xác định để thu được các môđun đàn hồi ở 150 % độ giãn dài.

Môđun đàn hồi phải là giá trị trung vị.

12.7.14.2 Yêu cầu

Kết quả thử nghiệm phải phù hợp với yêu cầu trong Bảng 8.

12.7.15 Thử nghiệm độ co ngót đối với vỏ bọc ngoài PE

12.7.15.1 Quy trình

Quy trình lấy mẫu và thử nghiệm phải được thực hiện theo IEC 60811-503, sử dụng các điều kiện được quy định trong Bảng 7.

12.7.15.2 Yêu cầu

Kết quả thử nghiệm phải phù hợp với yêu cầu trong Bảng 7.

13 Thử nghiệm điện sau lắp đặt

13.1 Quy định chung

Thử nghiệm được thực hiện trên hệ thống lắp đặt mới khi hệ thống cáp đã được lắp đặt hoàn chỉnh.

13.2 Thử nghiệm điện áp DC của vỏ bọc ngoài

Mức điện áp và thời gian được quy định trong TCVN 10889:2015 (IEC 60229:2007), Điều 5 phải được thực hiện giữa từng màn chắn kim loại và đất. Thử nghiệm này không áp dụng trong trường hợp vỏ bọc bán dẫn.

13.3 Thử nghiệm điện áp AC của cách điện

Theo thỏa thuận giữa người mua và nhà thầu, việc thử nghiệm điện áp xoay chiều giữa mỗi ruột dẫn và màn chắn kim loại theo IEC 60060-3 có thể được thực hiện như trong các điểm a), b) hoặc c) dưới đây:

a) đối với U_m ≤ 36 kV, thử nghiệm trong 15 min với điện áp AC theo Bảng 4, cột 10 và tần số từ 10 Hz đến 500 Hz;

đối với U_m > 36 kV, thử nghiệm trong 60 min với điện áp AC theo Bảng 4, cột 10 và tần số từ 10 Hz đến 500 Hz;

b) đối với U_m ≤ 36 kV, thử nghiệm trong 15 min với giá trị điện áp hiệu dụng danh định của 3 U₀ ở tần số 0,1 Hz;

c) thử nghiệm trong 24 h với điện áp danh định U₀của hệ thống.

Đối với các hệ thống lắp đặt đã qua sử dụng, có thể sử dụng điện áp thấp hơn và/hoặc thời gian ngắn hơn. Các giá trị này nên được thương lượng, có tính đến tuổi thọ, điều kiện môi trường, lịch sử hỏng hóc và mục đích của việc thực hiện thử nghiệm.

13.4 Thử nghiệm điện áp DC của cách điện

Thử nghiệm điện áp DC có thể gây nguy hiểm cho hệ thống cách điện đang được thử nghiệm. Nếu có thể, nên sử dụng thử nghiệm điện áp AC như đã mô tả ở trên.

Thử nghiệm điện áp DC không được khuyến nghị, tuy nhiên đối với thủ tục thử nghiệm được sử dụng trước đây, xem Phụ lục H.

13.5 Đo phản xạ miền thời gian (TDR)

Đo phản xạ miền thời gian (TDR) có thể được thực hiện để có thông tin kỹ thuật.

Nếu thiết bị TDR được sử dụng với liên kết cáp, nên thực hiện phép đo TDR để có “đặc điểm nhận dạng” của các đặc tính lan truyền sóng của cáp.

Sự lan truyền của các xung trong các phép đo TDR phụ thuộc vào điện trở, điện dung và cảm kháng của cáp, xem Hình 8.

CHÚ DẪN

E_S và Z_S điện áp nguồn và trở kháng nguồn (thiết bị đo DTR)

L và R điện cảm và điện trở của một phần tử ruột dẫn của cáp điện.

C và G điện dung và điện dẫn (tổn hao điện môi) của một phần tử cách điện của cáp điện

Z_Ltrở kháng đầu nối (tải)

Hình 8 - Sơ đồ mạch điện để thử nghiệm TDR

(Sơ đồ đường dây truyền dẫn truyền thống, mô hình π)

Bảng 3 - Yêu cầu tan δ cho các hợp chất cách điện của cáp

Ký hiệu hợp chất (xem 4.2)	EPR/HEPR	XLPE
Tan δ tối đa	50 x 10-4	10 x 10-4 a
a Đối với các cáp sản xuất với hợp chất XLPE chứa các chất phụ gia đặc biệt, tan δ tối đa là 50 x 10-4

 

Bảng 4 - Điện áp thử nghiệm

1	2	3	4a		5a	6a	7a	8a	9a	10b
Điện áp danh định	Điện áp cao nhất dùng cho thiết bị	Giá trị U0để xác định điện áp thửnghiệm	Thử nghiệm điên áp ở 9.2.2 và 9.4.2	Thời gian thử nghiệm điện áp	Thử nghiệm phóng điện cục bộ ở 9.2.1, 9.4.3 và 12.5.3	Đo tg δ ở 12.5.4	Thử nghiệm điện áp chu kỳ gia nhiệt ở 12.5.5	Thử nghiệm điện áp xung sét ở 12.5.6	Thử nghiệm điên áp ở 12.5.6 trong 15 min	Thử nghiệm điện áp sau lắp đặt ở 13.3 a)
U	Um	U0			1,73 U0	U0	2 U0
kV	kV	kV	kV	kV	kV	kV	kV	kV	kV	kV
6 đến 6,6	7,2	3,6	12,5	5	6,2	3,6	7,2	60	12,5	6,2
10 đến 11	12	6	21	5	10,4	6	12	75	21	10,4
13,8 đến 15	17,5	8,7	30,5	5	15,1	8,7	17,5	95	30,5	15,1
20 đến 22	24	12	42	5	20,8	12	24	125	42	20,8
30 đến 33	36	18	63	5	31,1	18	36	170	63	31,1
45 đến 47	52	26	65	30	45	26	52	250	65	52
60 đến 69	72,5	36	90	30	62,3	36	72	325	90	72
a Nếu cần, các điện áp thử nghiệm này phải được điều chỉnh như quy định ở 12.5.1 b Nếu cần, các điện áp thử nghiệm này phải được điều chỉnh như quy định ở 13.3.

Bảng 5 - Thử nghiệm không điện đối với các hợp chất cách điện và vỏ bọc ngoài của cáp

Ký hiệu hợp chất (xem 4.2 và 5.6)	Cách điện			Vỏ bọc PE
	EPR	HEPR	XLPE	st7
Kiểm tra kết cấu Thử nghiệm thấm nướca	Áp dụng bất kể vật liệu cách điện và vỏ bọc ngoài
Kích thước Đo chiều dày	x	x	x	x
Đặc tính cơ (Độ bền kéo và độ giãn dài tại thời điểm đứt)
a) không lão hóa b) sau khi lão hóa trong lò không khí c) sau khi lão hóa cáp hoàn chỉnh (thử nghiệm tính tương thích)	x x x	x x x	x x x	x x x
Thử nghiệm nén ở nhiệt độ cao Thử nghiệm tính kháng ozone Thử nghiệm kéo giãn trong lò nhiệt Thử nghiệm hấp thụ nước Thử nghiệm độ co ngót Hàm lượng cacbon đenb Xác định độ cứng Xác định môđun đàn hồi	- x x x - - - -	- x x x - - x x	- x x x - - -	x - - x x - -
x Thử nghiệm điển hình phải được áp dụng.
aLWP a, LWP b, và RWP được áp dụng, nếu thuộc đối tượng áp dụng, xem 12.6.1.
bChỉ áp dụng cho vỏ bọc màu đen nếu thuộc đối tượng áp dụng, xem 12.7.9.

Bảng 6 - Yêu cầu thử nghiệm về đặc tính cơ học của các hợp chất cách điện cho cáp (trước và sau khi lão hóa)

Ký hiệu hợp chất (xem 4.2)		EPR	HEPR	XLPE
Nhiệt độ tối đa của ruột dẫn trong vận hành bình thường (xem 4.2)	°C	90	90	90
Không lão hóa (IEC 60811-501)
Độ bền kéo, tối thiểu	N/mm2	4,2	8,5	12,5
Độ giãn dài tại thời điểm đứt, tối thiểu	%	200	200	200
Sau khi lão hóa trong lò không khí (IEC 60811-401)
Sau khi lão hóa không có ruột dẫn
Xử lý:
- nhiệt độ	°C	135	135	135
- dung sai	°C	±3	±3	±3
- thời gian	h	168	168	168
Độ bền kéo:
aGiá trị sau khi lão hóa, tối thiểu	N/mm2	-	-	-
bBiến đổi*, tối đa	%	±30	±30	±30
Độ giãn dài tại thời điểm đứt:
a Giá trị sau khi lão hóa, tối thiểu	%	-	-	-
b Biến đổi*, tối đa	%	±30	±30	±30
Biến đổi: chênh lệch giữa giá trị trung vị thu được sau khi lão hóa và giá trị trung vị thu được không lão hóa được thể hiện bằng phần trăm của giá trị trung vị thu được không lão hóa.

Bảng 7 - Yêu cầu thử nghiệm về đặc tính cơ học của các hợp chất vỏ bọc ngoài cho cáp (trước và sau quá trình lão hóa)

Ký hiệu hợp chất (xem 5.6)	Đơn vị	st7
Không lão hóa (IEC 60811-501) Độ bền kéo, tối thiểu	N/mm2	12,5
Độ giãn dài tại thời điểm đứt, tối thiểu	%	300
Sau khi lão hóa trong lò không khí (IEC 60811-401) Xử lý: Nhiệt độ	°C	110
Dung sai	K	±2
Thời gian	h	240
Độ giãn dài tại thời điểm đứt, giá trị tối thiểu sau khi lão hóa	%	300
Thử nghiệm độ co ngót (IEC 60811-503) Nhiệt độ (dung sai ±2 K)	°C	80
Gia nhiệt, thời gian	h	5
Chu kỳ gia nhiệt		5
Độ co ngót tối đa	%	3
Thử nghiệm áp suất ở nhiệt độ cao (IEC 60811-508) Nhiệt độ thử nghiệm	°C	110
Dung sai	K	±2
Độ lõm tối đa	%	50

Bảng 8 - Yêu cầu thử nghiệm về các đặc tính cụ thể của hợp chất cách điện cho cáp

Ký hiệu hợp chất (xem 4.2)		EPR	HEPR	XLPE
Tính kháng ôzôn (IEC 60811-403) Nồng độ ôzôn (theo thể tích)	%	0,025- 0,030	0,025 - 0,030	-
Thời gian thử nghiệm không có vết nứt	h	24	24	-
Thử nghiệm kéo giãn trong lò nhiệt (IEC 60811- 507) Xử lý:
- nhiệt độ không khí (dung sai ±3 °C)	°C	250	250	200
- Ứng suất cơ học	N/cm2	20	20	20
Độ giãn dài tối đa có tải trọng	%	175	175	175
Độ giãn dài vĩnh viễn tối đa sau khi để nguội	%	15	15	15
Hấp thụ nước (IEC 60811-402) Phương pháp đo khối lượng:
nhiệt độ (dung sai ±2 °C)	°C	85	85	85
thời gian	h	336	336	336
Độ tăng khối lượng tối đa	mg/cm2	5	5	1 a
Thử nghiệm co ngót (IEC 60811-502) Khoảng cách L giữa các điểm đánh dấu	mm			200
nhiệt độ (dung sai ±3 °C)	°C	-	-	130
thời gian	h	-	-	1
Độ co ngót tối đa	%	-	-	4
Xác định độ cứng (xem Phụ lục E) IRHDb, tối thiểu		-	80	-
Xác định môđun đàn hồi (xem 12.7.14) Môđun ở độ giãn dài 150%, tối thiểu	N/mm2	-	4,5	-
a Khối lượng tăng lớn hơn 1 mg/cm2 đang được xem xét cho các loại XLPE có khối lượng riêng lớn hơn 1 g/cm3. b IRHD: độ cứng cao su quốc tế.

 

Phụ lục A

(quy định)

Phương pháp gia nhiệt cáp thử nghiệm và xác định nhiệt độ ruột dẫn của cáp

A.1 Mục đích

Đối với một số thử nghiệm, nhiệt độ ruột dẫn của cáp cần được nâng lên từ 5 K đến 10 K so với nhiệt độ tối đa trong điều kiện vận hành bình thường, trong khi cáp đang được cấp điện có thể ở tần số công nghiệp hoặc trong điều kiện xung. Vì vậy, không thể tiếp cận ruột dẫn để đo trực tiếp nhiệt độ.

Tất cả các lõi trong cáp một lõi và cáp ba lõi phải được gia nhiệt bằng dòng điện của chúng, sử dụng một trong những phương pháp mô tả trong Điều A.2. Nhiệt độ ruột dẫn cần phải duy trì trong khoảng 5 K trong suốt thời gian thử nghiệm, trong khi nhiệt độ môi trường có thể thay đổi trong một khoảng rộng hơn. Do đó, cần áp dụng phương pháp thích hợp (cho cáp một lõi hoặc cáp ba lõi) như quy định trong Phụ lục A, cho phép theo dõi và điều chỉnh nhiệt độ ruột dẫn trong suốt quá trình thử nghiệm.

A.2 Phương pháp gia nhiệt cáp có áo giáp đối với thử nghiệm điện

A.2.1 Cáp một lõi

Cáp một lõi phải được gia nhiệt chỉ bằng dòng điện qua ruột dẫn. Bố trí được thể hiện trên Hình A.1.

CHÚ DẪN

1 điện áp thử nghiệm4 cáp uốn hình chữ U

2 cáp được thử nghiệm5 máy biến đổi dòng điện

3 đầu nối6 máy biến dòng đo lường

Hình A.1 - Bố trí để gia nhiệt cáp một lõi có áo giáp

A.2.2 Cáp ba lõi

Cáp ba lõi thường được bảo vệ bằng lớp áo giáp từ sợi dây thép mạ kẽm, có từ tính và dễ bị gia nhiệt do các dòng điện xoáy. Do đó, để thực hiện thử nghiệm gia nhiệt cho cáp, cần áp dụng dòng điện ba pha cân bằng lên các ruột dẫn nhằm hạn chế tình trạng này.

Cáp ba lõi thường được bọc giáp bằng dây thép mạ kẽm, là vật liệu có tính từ, do đó rất dễ bị gia nhiệt tại lớp giáp do hiện tượng dòng điện xoáy. Vì vậy, để gia nhiệt cho cáp thử nghiệm, phải cấp dòng điện ba pha cằn bằng vào các ruột dẫn nhằm giảm thiểu ảnh hưởng của hiện tượng này.

Phải sử dụng một trong hai sơ đồ bố trí sau:

a) Gia nhiệt bằng dòng điện ba pha với máy biến áp tải trên từng lõi (tại đoạn mà các lõi riêng lẻ đã được tách rời ở cuối đoạn cáp thử nghiệm) và tất cả các ruột dẫn được nối lại với nhau ở cả hai đầu. Các máy biến áp tải phải được cấp điện sao cho dòng điện trong các lõi cáp là ba pha và có độ lớn bằng nhau với sai số không vượt quá ±2 %. Xem Hình A.2.

CHÚ DẪN

1 điện áp thử nghiệm chỉ được nối ở một đầu 4cáp uốn hình chữ U

2 cáp được thử nghiệm 5máy biến đổi dòng

3 đầu nối 6máy biến dòng đo lường

Hình A.2 - Bố trí 1 để gia nhiệt cáp ba lõi có áo giáp

Tương tự như phương pháp a), nhưng với các đầu của từng ruột dẫn được nối lại để mang dòng điện gia nhiệt (thường sử dụng thanh cái điện áp cao). Sau đó, một đấu nối duy nhất giữa các lõi được thực hiện để đặt điện áp cao cho tất cả các lõi trong thử nghiệm xoay chiều. Đối với thử nghiệm xung sét, khi cần thực hiện riêng cho từng lõi của cáp, có thể tháo đấu nối giữa các lõi và thực hiện thử nghiệm điện áp xung cho từng lõi. Trong mọi trường hợp, các máy biến áp tải phải được cấp điện sao cho dòng điện trong các lõi là 3 pha và có độ lớn bằng nhau trong mỗi lõi với sai số tối đa là ±2 %. Xem Hình A.3.

Phương pháp b) có thể được chọn khi cần giảm điện dung tải cho thử nghiệm xung do có sẵn thiết bị.

CHÚ DẪN

1 điện áp thử nghiệm được nối với 1 hoặc 3 lõi tùy theo yêu cầu	5 máy biến đổi dòng điện
2 cáp cần thử nghiệm	6 máy biến dòng đo lường
3 đầu nối	7 số lượng lõi
4 cáp uốn hình chữ U	8 khe hở không khí giữa các thanh cái phù hợp để chịu được điện áp thử nghiệm xung sét

Hình A.3 - Bố trí 2 để gia nhiệt cáp có áo giáp ba lõi

A.3Đo nhiệt độ của cáp thử nghiệm

A.3.1 Quy định chung

Nhiệt độ ruột dẫn của cáp thử nghiệm được xác định bằng cách đo trực tiếp nhiệt độ của ruột dẫn trong một đoạn cáp thứ hai (gọi là cáp tham chiếu) đang mang cùng một dòng điện và ở trong cùng điều kiện nhiệt độ môi trường với cáp cần thử nghiệm.

Cáp được dùng cho phép đo nhiệt độ (sau đây gọi là cáp tham chiếu) phải được lấy từ cùng một chiều như cáp thử nghiệm.

A.3.2 Lắp đặt cáp và cảm biến đo nhiệt độ

A.3.2.1 Quy định chung

Cáp tham chiếu phải có chiều dài tối thiểu 10 m và phải đảm bảo rằng sự truyền nhiệt dọc theo chiều dài cáp đến hai đầu không làm thay đổi nhiệt độ quá 2 K ở đoạn giữa dài 2 m của cáp.

Cáp tham chiếu phải là đoạn thẳng và có thể được lắp đặt bên ngoài buồng điện áp cao nhưng vẫn phải đảm bảo các điều kiện môi trường giống như cáp thử nghiệm.

Để lắp đặt cảm biến nhiệt độ vào ruột dẫn của cáp tham chiếu, cần phải cắt qua các lớp bọc bên ngoài của cáp để tiếp cận ruột dẫn. Việc tháo hoặc tách rời lớp bọc và lớp áo giáp bên ngoài, rồi sau đó lắp lại, là không được phép vì điều này có thể làm thay đổi đặc tính nhiệt của cáp. Có thể cắt một lỗ có đường kính không quá 20 mm trong lớp bọc và lớp áo giáp bên ngoài để lắp đặt cảm biến nhiệt độ. Tất cả các lỗ được cắt theo cách này phải được phục hồi sau khi lắp đặt cảm biến nhiệt độ.

Kích thước tính bằng milimét

CHÚ DẪN

1 ruột dẫn5 hợp chất cách điện chịu nhiệt uốn được

2 màn chắn bán dẫn6 cảm biến nhiệt độ

3 cách điện7 lớp bọc bên ngoài và áo giáp

4 màn chắn kim loại

Hình A.4 - Lắp đặt cảm biến nhiệt độ vào ruột dẫn của cáp tham chiếu

A.3.2.2 Cáp một lõi

Cảm biến nhiệt độ phải được lắp đặt vào ruột dẫn ở trung tâm của cáp tham chiếu (TC₁).

Hai cảm biến nhiệt độ khác, TC₂ và TC₃, phải được lắp đặt trên ruột dẫn của cáp tham chiếu (xem Hình A.5), mỗi cảm biến cách điểm trung tâm khoảng 1 m.

Nên gắn cảm biến nhiệt độ vào ruột dẫn bằng phương tiện cơ khí vì chúng có thể di chuyển do rung ruột dẫn cáp trong khi gia nhiệt, cần cẩn thận để duy trì tốt tiếp xúc nhiệt trong khi thử nghiệm và để ngăn ngừa rò nhiệt ra môi trường xung quanh. Nên gắn (các) cảm biến nhiệt độ như trên Hình A.4. Để cho phép tiếp cận ruột dẫn ở giữa cáp tham chiếu, cần làm một vạch nhỏ bằng cách bóc bỏ các lớp phía trên ruột dẫn. Sau khi lắp (các) cảm biến nhiệt độ, có thể đặt lại các lớp đã bóc ra. Việc này có thể phục hồi đáp ứng nhiệt của cáp tham chiếu.

Để chứng tỏ một lượng nhiệt không đáng kể truyền về các đầu cáp, chênh lệch giữa các số đọc của TC₁, TC₂ và TC₃ cần nhỏ hơn 2 K khi cáp đang ở nhiệt độ cao.

Kích thước tính bằng milimét

CHÚ DẪN

1 cáp tham chiếu3 máy biến đổi dòng điện

2 đấu nối dòng điện4 máy biến dòng đo lường

Hình A.5 - Cáp tham chiếu để gia nhiệt cho cáp một lõi có áo giáp

A.3.2.3 Cáp ba lõi

Việc lắp đặt cảm biến nhiệt độ trên cáp ba lõi phải được thực hiện theo hướng dẫn trong A.3.2.2, nhưng có những khác biệt sau (xem Hình A.6):

- ba cảm biến nhiệt độ phải được gắn vào một trong các ruột dẫn của cáp tham chiếu: một cảm biến sẽ ở vị trí trung tâm (TCn) và hai cảm biến còn lại sẽ cách trung tâm 1 m về mỗi phía (TC-12 và TC₁₃). Ngoài ra, một cảm biến nhiệt độ cũng phải được gắn vào ruột dẫn của hai lõi còn lại, ở vị trí trung tâm chiều dài cáp (TC₂₁ và TC₃₁).

- Đối với cáp ba lõi, cần xác định vị trí chính xác của các lõi tại những điểm lắp đặt cảm biến nhiệt độ trước khi tiến hành. Phương pháp sau được khuyến nghị:

• Điều chỉnh dòng điện trong các ruột dẫn của cáp tham chiếu để đạt được nhiệt độ ruột dẫn xấp xỉ 60 °C.

• Sử dụng thiết bị hình ảnh nhiệt để xác định vị trí có nhiệt độ cao nhất trên chu vi của lớp bọc ngoài của cáp, tại vị trí trung tâm chiều dài cáp và vị trí ở cách trung tâm 1 m ở cả hai phía.

• Lắp đặt cảm biến nhiệt độ cho các ruột dẫn tại các vị trí đã nêu trong A.3.2.3.

• Tăng dần dòng điện trong các ruột dẫn của cáp tham chiếu để xác định dòng điện cần thiết nhằm đạt được nhiệt độ của cáp cao hơn 5 K so với nhiệt độ tối đa của ruột dẫn trong điều kiện vận hành bình thường. Cả hai phương pháp khống chế dòng điện thủ công hoặc tự động đều có thể được sử dụng để duy trì nhiệt độ trong khoảng đã xác định trong thời gian cần thiết cho thử nghiệm. Hệ thống sử dụng có thể được cài đặt và điều chỉnh trong giai đoạn này.

Kích thước tính bằng milimét

CHÚ DẪN

1 cáp tham chiếu 3 máy biến dòng cảm ứng

2 máy biến dòng đo lường

Hình A.6 - Cáp tham chiếu để gia nhiệt cho cáp ba lõi có áo giáp

A.4 Gia nhiệt cho thử nghiệm

Việc lắp đặt cáp cần thử nghiệm, cáp tham chiếu và cảm biến nhiệt độ phải được thực hiện theo hướng dẫn trên các hình từ Hình A.1 đến A.6.

Thử nghiệm sẽ được tiến hành trong một khu vực kín gió và ở nhiệt độ môi trường.

Nhiệt độ được đo bằng cảm biến TC₁₁ trên (các) ruột dẫn của cáp tham chiếu một lõi, hoặc TC₁₁, TC₂₁ và TC₃₁ trên cáp tham chiếu ba lõi phải được coi là tương đương với nhiệt độ ruột dẫn của cáp thử nghiệm đang đóng điện. Đối với cáp ba lõi, trung bình của ba giá trị nhiệt độ ruột dẫn đo được tại trung tâm của cáp tham chiếu phải được lấy là nhiệt độ của các ruột dẫn của cáp cần thử nghiệm.

Tất cả các cảm biến nhiệt độ phải được đấu nối với thiết bị đo để ghi lại các dữ liệu nhiệt độ. Dòng điện gia nhiệt trong từng ruột dẫn của cả cáp tham chiếu và cáp cần thử nghiệm cũng phải được ghi lại trong suốt quá trình thử nghiệm.

Trước khi bắt đầu thử nghiệm, cả cáp tham chiếu và cáp cần thử nghiệm phải ở nhiệt độ môi trường.

Dòng điện trung bình của ba pha trong cáp thử nghiệm phải tương đồng với dòng điện trung bình của ba pha trong cáp tham chiếu, với sai số cho phép là ±2%.

Cả hai cáp tham chiếu và cáp thử nghiệm phải được gia nhiệt cho đến khi nhiệt độ ruột dẫn, được chỉ thị bởi cảm biến nhiệt độ TCn của Hình A.5 hoặc các cảm biến nhiệt độ TC₁₁, TC₂₁ và TC₃₁ của Hình A.6, ổn định và đạt đến mức cao hơn từ 5 K đến 10 K so với nhiệt độ ruột dẫn tối đa của cáp trong điều kiện vận hành bình thường (lấy giá trị trung bình ba nhiệt độ trong trường hợp cáp ba lõi), như đã được quy định trong Bảng 2.

Các dòng điện gia nhiệt của cả hai vòng dây dẫn dòng điện gia nhiệt cáp thử nghiệm và cáp tham chiếu phải được điều chỉnh sao cho nhiệt độ ruột dẫn (lấy trung bình ba nhiệt độ trong trường hợp cáp ba lõi) được duy trì trong giới hạn quy định trong suốt thời gian cần thiết để thực hiện thử nghiệm.

 

Phụ lục B

(quy định)

Làm tròn số

Khi các giá trị được làm tròn thành số các chữ số thập phân quy định, ví dụ khi tính giá trị trung bình từ một số phép đo hoặc khi suy ra giá trị nhỏ nhất bằng cách áp dụng dung sai phần trăm đối với một giá trị danh nghĩa đã cho, phương pháp này như dưới đây.

Nếu sau chữ số cuối cùng được giữ lại, trước khi làm tròn, là các số 0, 1, 2, 3 hoặc 4 thì chữ số cuối cùng được giữ lại này vẫn được giữ nguyên (làm tròn xuống).

Nếu sau chữ số cuối cùng được giữ lại, trước khi làm tròn, là các số 9, 8, 7, 6 hay 5 thì chữ số cuốicùng được giữ lại này sẽ được tăng thêm một (làm tròn lên).

VÍ DỤ:

2,449	≈	2,45	làm tròn đến hai chữ số thập phân
2,449	≈	2,4	làm tròn đến một chữ số thập phân
2,453	≈	2,45	làm tròn đến hai chữ số thập phân
2,453	≈	2,5	làm tròn đến một chữ số thập phân
25,047 8	≈	25,048	làm tròn đến ba chữ số thập phân
25,047 8	≈	25,05	làm tròn đến hai chữ số thập phân
25,047 8	≈	25,0	làm tròn đến một chữ số thập phân.

 

Phụ lục C

(quy định)

Phương pháp đo điện trở suất của màn chắn bán dẫn

Từng mảnh thử nghiệm phải được chuẩn bị từ một mẫu cáp hoàn chỉnh dài 150 mm.

Mảnh thử nghiệm màn chắn ruột dẫn phải được chuẩn bị bằng cách cắt làm đôi mẫu lõi theo chiều dọc, loại bỏ ruột dẫn và lớp phân cách, nếu có (xem Hình C.1a). Mảnh thử nghiệm màn chắn cách điện phải được chuẩn bị bằng cách loại bỏ tất cả các lớp bọc từ mẫu lõi (xem Hình C.1b).

Quy trình xác định điện trở suất khối của màn chắn như sau:

Bốn điện cực sơn bạc A, B, C và D (xem Hình C.1a và c.1b) phải được áp vào các bề mặt bán dẫn. Hai thế điện cực, B và C, phải cách nhau 50 mm và hai điện cực dòng, A và D, phải cách các thế điện cực ít nhất là 25 mm về phía ngoài.

Việc đấu nối với các điện cực phải được thực hiện bằng các kẹp thích hợp. Khi đấu nối với các điện cực màn chắn ruột dẫn, phải đảm bảo rằng các kẹp được cách điện với màn chắn cách điện trên bề mặt ngoài của mẫu thử nghiệm.

Cụm lắp ráp này phải được đặt trong lò đã được gia nhiệt trước đến nhiệt độ quy định và sau một thời gian ít nhất là 30 min, điện trở giữa các điện cực phải được đo bằng một mạch điện, công suất của mạch không được vượt quá 100 mW.

Sau các phép đo điện, đường kính ngoài của màn chắn ruột dẫn và màn chắn cách điện và chiều dày của màn chắn ruột dẫn và màn chắn cách điện phải được đo ở nhiệt độ môi trường xung quanh, mỗi đường kính là trung bình của sáu phép đo thực hiện trên mẫu thể hiện trên Hình C.1b.

Điện trở suất khối ρ, tính bằng ôm.met, được tính như sau:

a) màn chắn ruột dẫn

trong đó

ρ_c là điện trở suất khối, tính bằng ôm.mét;

R_c là điện trở đo được, tính bằng ôm;

L_c là khoảng cách giữa các thế điện cực, tính bằng mét;

D_c là đường kính ngoài của màn chắn ruột dẫn, tính bằng mét;

T_c là chiều dày trung bình của màn chắn ruột dẫn, tính bằng mét.

b) màn chắn cách điện

trong đó

ρ_i là điện trở suất khối, tính bằng ôm.mét;

R_i là điện trở đo được, tính bằng ôm;

L_i là khoảng cách giữa các thế điện cực, tính bằng mét;

D_i là đường kính ngoài của màn chắn cách điện, tính bằng mét;

T_i là chiều dày trung bình của màn chắn cách điện, tính bằng mét.

CHÚ DẪN

1 màn chắn cách điệnB, C thế điện cực

2 màn chắn ruột dẫnA, D điện cực dòng

Hình C.1a - Đo điện trở suất khối của màn chắn ruột dẫn

CHÚ DẪN

1 màn chắn cách điệnB, C thế điện cực

2 màn chắn ruột dẫnA, D điện cực dòng

Hình C.1b - Đo điện trở suất khối của màn chắn cách điện

Hình C.1 - Chuẩn bị mẫu để đo suất điện trở của màn chắn ruột dẫn và màn chắn cách điện

 

Phụ lục D

(quy định)

Thử nghiệm các thành phần của cáp có dải băng hoặc lá kim loại đặt theo chiều dọc, liên kết với vỏ ngoài

D.1 Kiểm tra bằng cách xem xét

Cáp phải được cắt mở và kiểm tra bằng mắt. Việc thử nghiệm các mẫu với thị lực bình thường hoặc đã điều chỉnh mà không có sự phóng đại không đủ để phát hiện các hiện tượng như tách lớp, gấp nếp, nứt hoặc rách của lá kim loại, cũng như tình trạng cong vênh hoặc chéo của dây màn chắn.

D.2 Độ bám dính và độ bền bong tróc của lá kim loại

D.2.1 Quy định chung

Độ bám dính và độ bền bong tróc được định nghĩa là F/w, trong đó:

F là lực (N);

w là chiều rộng của dải băng (mm).

Trong thiết kế CD (thiết kế kết hợp (CD) - màn chắn kim loại kết hợp khả năng chống thấm nước hướng kính và các đặc tính điện), vấn đề chính là sự tách lớp có thể làm hỏng thành phần kim loại và ảnh hưởng đến chức năng điện của màn chắn. Do đó, yêu cầu về độ bám dính và độ bền bong tróc của lớp phủ dán cần cao hơn so với thiết kế SD.

Đối với thiết kế SD (thiết kế tách rời (SD) - khả năng chống thấm nước hướng kính và đặc tính điện, được kiểm soát bởi các thành phần kim loại khác nhau), không lo ngại về việc tách lớp sẽ ảnh hưởng đến chức năng điện của màn chắn. Cáp có thể hoạt động hiệu quả với khả năng ngắn mạch nhờ vào sự hiện diện của các sợi dây màn chắn. Tuy nhiên, độ bám dính và độ bền bong tróc vẫn cần đủ cao để bảo vệ lớp dán khỏi việc gấp nếp và cong vênh.

CHÚ THÍCH: Các ví dụ về các thiết kế như trên có thể tham khảo ở IEC TR 61901:2016, Phụ lục A.

D.2.2 Thử nghiệm độ bám dính

Mẫu thử nghiệm phải được lấy từ phần lớp phủ của cáp, tại đó lá kim loại được dán vào vỏ bọc ngoài.

Tổng cộng sẽ có năm mẫu thử nghiệm, trong đó ba mẫu được lấy từ phần có màn chắn kim loại xếp chồng hoặc được hàn, và hai mẫu từ phía đối diện.

Chiều dài và chiều rộng của mẫu thử phải vào khoảng 200 mm và 10 mm tương ứng.

Một đầu của mẫu thử nghiệm phải được bóc tách ra từ 50 mm đến 120 mm và đưa vào máy thử kéo bằng cách kẹp đầu tự do của vỏ bọc ngoài vào một kẹp. Đầu tự do của lá kim loại sẽ được gập lại và kẹp vào kẹp còn lại như minh họa trong Hình D.1.

CHÚ DẪN

1. Vỏ bọc ngoài

2. Lá kim loại

3. Kẹp

Hình D.1 - Độ bám dính của lá kim loại

Mẫu thử nghiệm cần được giữ ở vị trí gần như thẳng đứng trong suốt quá trình thử nghiệm.

Sau khi điều chỉnh thiết bị ghi liên tục, lá kim loại sẽ được tuốt ra khỏi mẫu thử ở góc khoảng 180°, và quá trình tách lớp sẽ tiếp tục cho đến khi đạt đủ khoảng cách để xác định giá trị độ bám dính. Ít nhất một nửa diện tích còn lại cần được bóc ra với tốc độ khoảng 50 mm/min.

Nếu độ bám dính cao hơn độ bền kéo của lá kim loại, khiến lá bị đứt trước khi hoàn toàn tách ra, thì thử nghiệm sẽ dừng lại và ghi nhận điểm đứt.

D.2.3 Độ bền bong tróc của lá kim loại xếp chồng

Một mẫu thử nghiệm dài 200 mm phải được lấy từ cáp, bao gồm phần có lá kim loại xếp chồng. Mẫu thử nghiệm được chuẩn bị bằng cách cắt riêng phần lá kim loại chồng lên từ mẫu này, như minh họa trong Hình D.2.

CHÚ DẪN

1. Mẫu thử nghiệm

2. Vỏ ngoài

3. Lá kim loại hoặc lá kim loại dán lớp

Hình D.2 - Ví dụ về lá kim loại xếp chồng

Thử nghiệm phải được thực hiện theo cách tương tự như mô tả trong thử nghiệm độ bám dính. Cách bố trí của mẫu thử nghiệm được hiển thị trong Hình D.3.

Thử nghiệm phải được thực hiện trên tổng số 3 mẫu.

CHÚ DẪN

1. Vỏ ngoài

2. Lá kim loại hoặc lá kim loại dán lớp

3. Ngàm kẹp

Hình D.3 - Độ bám dính của lá kim loại xếp chồng

Độ bám dính sẽ được ghi lại so với khoảng cách của các kẹp. Các bản ghi điển hình được minh họa trong Hình D.4 và Hình D.5.

Phần đầu của đường cong biểu thị quá trình chuẩn bị mẫu, trong khi phần cuối giảm dần biểu thị kết thúc mẫu thử. Ở phần giữa, trạng thái tương đối ổn định sẽ đạt được. Lực bám dính tối thiểu F_min trên mỗi mm chiều rộng của mẫu không được thấp hơn giá trị quy định trong Bảng D.1.

Hình D.4 - Ví dụ 1 về đường cong lực bám dính theo khoảng cách kẹp

Hình D.5 - Ví dụ 2 về đường cong lực bám dính theo khoảng cách kẹp

D.2.4 Yêu cầu về độ bám dính và độ bong tróc

Bảng D.1 liệt kê các yêu cầu về độ bám dính và độ bền bong tróc khi bóc tối thiểu dựa trên loại màn chắn, tức là CD hoặc SD.

Bảng D.1 - Các lực bám dính hoặc bong tróc tối thiểu chấp nhận được

Lực bám dính hoặc lực bong tróc (Fmin/mm)	Loại màn chắn
	CD		SD
N/mm	Đồng	1,5	Đồng	1,0
N/mm	Nhôm	1,5	Nhôm	1,0
N/mm	Phần xếp chồng	1,5	Phần xếp chồng	1,0

 

Phụ lục E

(quy định)

Xác định độ cứng của cách điện HEPR

E.1 Mảnh thử nghiệm

Mảnh thử nghiệm phải là một mẫu cáp hoàn chỉnh với tất cả các lớp bọc bên ngoài cách điện HEPR cần đo, được loại bỏ cẩn thận. Một cách khác, có thể sử dụng một mẫu lõi cách điện.

E.2 Quy trình thử nghiệm

E.2.1 Quy định chung

Các thử nghiệm phải được thực hiện theo ISO 48-2, với các ngoại lệ được nêu dưới đây.

E.2.2 Bề mặt có bán kính cong lớn

Dụng cụ thử nghiệm, theo ISO 48-2, phải được thiết kế sao cho có thể đặt vững chắc lên lớp cách điện HEPR và cho phép chân nén cũng như đầu ấn tiếp xúc theo phương thẳng đứng với bề mặt này. Việc này được thực hiện theo một trong hai cách sau:

a) dụng cụ được lắp các chân di chuyển được trong các khớp nối vạn năng sao cho chúng tự điều chỉnh trên bề mặt cong;

b) đế của dụng cụ đo được lắp hai thanh song song A và A’ cách nhau một khoảng tùy thuộc vào độ cong của bề mặt (xem Hình E.1).

Các phương pháp trên có thể sử dụng trên các bề mặt có bán kính cong tối thiểu đến 20 mm.

Khi chiều dày của cách điện HEPR cần thử nghiệm nhỏ hơn 4 mm thì phải sử dụng dụng cụ đo như mô tả trong phương pháp ở ISO 48-2 cho các mảnh thử nghiệm mỏng và nhỏ.

E.2.3 Bề mặt có bán kính cong nhỏ

Trên các bề mặt có bán kính cong quá nhỏ đối với các quy trình được mô tả trong E.2.2 thì mảnh thử nghiệm phải được đỡ trên cùng một đế cứng vững giống như dụng cụ thử nghiệm theo cách sao cho giảm thiểu tổng thể chuyển dịch của cách điện HEPR khi gia tăng lực đánh dấu lên dụng cụ đánh dấu và sao cho dụng cụ đánh dấu ở phía trên theo chiều thẳng đứng trục của mảnh thử nghiệm. Các quy trình thích hợp như sau:

a) bằng cách đặt mảnh thử nghiệm trong rãnh hoặc máng trong khuôn kim loại (xem Hình E.2a);

b) bằng cách đặt các đầu ruột dẫn của mảnh thử nghiệm trong khối chữ V (xem Hình E.2b).

Bán kính cong nhỏ nhất của bề mặt cần đo theo các phương pháp trên phải tối thiểu là 4 mm.

Đối với bán kính nhỏ hơn, phải sử dụng dụng cụ đo như mô tả trong phương pháp ở ISO 48-2 cho các mảnh thử nghiệm mỏng và nhỏ.

E.2.4 Điều kiện và nhiệt độ thử nghiệm

Thời gian nhỏ nhất giữa sản xuất, tức là lưu hóa và thử nghiệm phải là 16 h.

Thử nghiệm phải được thực hiện ở nhiệt độ bằng (20 ± 2) °C và các mảnh thử nghiệm phải được duy trì ở nhiệt độ này trong ít nhất 3 h ngay trước thử nghiệm.

E.2.5Số lượng phép đo

Một phép đo phải được thực hiện ở từng điểm trong số ba hoặc năm điểm khác nhau phân bố xung quanh mảnh thử nghiệm. Giá trị trung vị của các kết quả được lấy làm độ cứng của mảnh thử nghiệm, ghi vào báo cáo đến số nguyên gần nhất tính theo độ cứng cao su quốc tế (IRHD).

Hình E.1 - Thử nghiệm trên các bề mặt có bán kính cong lớn

a) Mảnh thử nghiệm trong rãnh b) Mảnh thử nghiệm trong khối V

Hình E.2 - Thử nghiệm trên các bề mặt có bán kính cong nhỏ

 

Phụ lục F

(tham khảo)

Thử nghiệm trên các mối nối nhà máy

Hiện nay có ít nhất ba phương pháp để kiểm tra chất lượng hệ thống cách điện của các mối nối tại nhà máy:

- thử nghiệm điện áp xoay chiều,

- đo phóng điện cục bộ (PD),

- kiểm tra bằng tia X.

Từng mối nối, được sản xuất tại nhà máy, có thể được thử nghiệm phóng điện cục bộ theo IEC 60270. Việc thử nghiệm PD có thể được thực hiện trước khi khôi phục màn chắn bán dẫn bên ngoài.

Nếu không thể đo PD theo IEC 60270 do môi trường tạp âm hoặc lý do thực tiễn khác, có thể thỏa thuận giữa nhà sản xuất và khách hàng về các kỹ thuật đo PD thay thế (như âm thanh, v.v.) hoặc các quy trình chất lượng.

Kiểm tra bằng tia X cung cấp thông tin về chất lượng của các giao diện và khả năng xuất hiện của các tạp chất kim loại.

Tất cả các mối nối trong toàn bộ chiều dài giao hàng phải được thử nghiệm bằng điện áp xoay chiều theo thử nghiệm cao áp mô tả trong 9.2.2. Tuy nhiên, việc thử nghiệm điện áp xoay chiều ngay sau khi nối có thể làm giảm thời gian trì hoãn nếu mối nối bị hỏng ở giai đoạn sau của quy trình sản xuất.

Nếu các ruột dẫn được kết nối bằng phương pháp hàn, việc kiểm tra bằng tia X được khuyến nghị.

Mặc dù mỗi mối nối sản xuất đều trải qua thử nghiệm thường xuyên, việc lắp đặt mối nối nên được thực hiện bởi những nhân viên có kinh nghiệm. Nhà cung cấp được khuyến nghị cung cấp hồ sơ năng lực của người thực hiện mối nối. Việc kiểm soát các thông số như kích thước, thử nghiệm nhiệt độ và áp suất trong quá trình sản xuất mối nối phải được ghi lại và thực hiện theo hướng dẫn đã đặt ra.

 

Phụ lục G

(quy định)

Tính toán tải thử nghiệm kéo và uốn kéo

Tải kéo sử dụng trong thử nghiệm uốn kéo và thử nghiệm kéo (xem 12.4.2 và 12.4.3) phải được chọn dựa trên nguyên tắc rằng ứng suất thử nghiệm phải lớn hơn độ bền kéo sẽ xảy ra trong tất cả các giai đoạn của quá trình lắp đặt (và sửa chữa nếu có). Công thức dưới đây đề cập đến lực kéo mà cáp phải chịu trong quá trình kéo hoặc sửa chữa cáp khi cáp được treo từ một tàu. Nếu cần thiết, độ bền kéo yêu cầu trong các hoạt động kéo cáp vào ống J hoặc ống khi cập bờ cũng nên được phân tích.

Sự gia tăng tiềm năng của lực kéo lắp đặt tối đa trong quá trình triển khai các mối nối cứng hoặc phụ kiện khác nên được xem xét khi xác định lực kéo lắp đặt tối đa dự kiến. Sự gia tăng lực kéo do ma sát khi thực hiện phục hồi qua một máng cố định hoặc tương tự cũng cần được xem xét.

Ứng suất thử nghiệm, T, được tính như sau:

T = 1,3 x w x d + H

(G.1)

trong đó:

w là khối lượng chìm của 1 m cáp (N/m);

d là độ sâu đặt tối đa; giá trị của d không được nhỏ hơn 50 (m);

H là ứng suất đáy tối đa dự kiến trong quá trình lắp đặt; giá trị của H không được nhỏ hơn 40.w (N).

Ứng suất thử nghiệm, T, được làm tròn lên số gần nhất là 1 kN. Lực kéo thử nghiệm đặt vào phải ít nhất bằng với ứng suất thử nghiệm đã tính toán.

Công thức (G.1) áp dụng nếu chiều cao sóng đáng kể, H_s(xem 3.4.11), trong quá trình lắp đặt nhỏ hơn hoặc bằng 2 m. Hệ số 1,3 tính đến các lực động và bao gồm một hệ số an toàn cho giá trị H_s lên đến 2 m.

CHÚ THÍCH: CIGRE TB 623 cung cấp hướng dẫn để đánh giá các ứng suất xảy ra dưới điều kiện thời tiết không thuận lợi, khi H_s có thể lớn hơn 2 m.

 

Phụ lục H

(tham khảo)

Thử nghiệm điện áp một chiều của hệ thống cách điện

Thử nghiệm điện áp một chiều có thể gây nguy hiểm cho hệ thống cách điện đang thử nghiệm. Nếu có thể, nên sử dụng thử nghiệm điện áp xoay chiều như mô tả trong 13.3.

Quy trình thử nghiệm đã được sử dụng cho các cáp lên đến U_m = 36 kV như sau:

- điện áp thử nghiệm một chiều bằng 4 U₀ được đặt trong 15 min.

Đối với các phụ kiện đã được sử dụng, có thể áp dụng điện áp thấp hơn và/hoặc thời gian thử nghiệm ngắn hơn. Các giá trị thử nghiệm có thể được điều chỉnh giảm, tùy thuộc vào tuổi thọ của thiết bị, môi trường hoạt động, lịch sử vận hành, và mục đích của thử nghiệm.

 

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] IEC 60038, IEC Standard voltages

[2] IEC 60060-1, High-voltage test techniques - Part 1: General definitions and test requirements

[3] IEC 60060-3, High-voltage test techniques - Part 3: Definitions and requirements for on-site

[4] testing

[5] IEC 60183, Guidance to the selection of high-voltage A.C. cable systems

[6] IEC 60270, High-voltage test techniques - Partial discharge measurements

[7] IEC 60287 (all parts), Electric cables - Calculation of the current rating

[8] IEC 60287-3-1, Electric cables - Calculation of the current rating - Part 3-1: Operating conditions - Site reference conditions

[9] I EC 60811-100, Test methods for non-metallic materials - Part 100: General

[10] IEC 60853 (all parts), Calculation of the cyclic and emergency current rating of cables

[11] IEC 60949, Calculation of thermally permissible short-circuit currents, taking into account non- adiabatic heating effects

[12] I EC 60986, Short-circuit temperature limits of electric cables with rated voltages from 6 kV (Um = 7,2 kV) up to 30 kV (Um = 36 kV)

[13] IEC 61443, Short-circuit temperature limits of electric cables with rated voltages above 30 kV (Um = 36 kV)

[14] IEC TR 61901:2016, Tests recommended on cables with a longitudinally applied metal foil for rated voltages above 30 kV (Um = 36 kV) up to and including 500 kV (Um = 550 kV)

[15] Electra No. 128, Guide to the protection of specially bonded cable systems against sheath overvoltages, January 1990, pp 46-62

[16] Electra No. 157, CIGRE Technical Brochure, Accessories for HV extruded cables, December 1994, pp 84-89

[17] Electra No. 173, After laying tests on high-voltage extruded insulation cable systems, August 1997, pp 32-41

[18] Electra No. 171, Recommendations for mechanical tests on Submarine cables, April 1997, pp 5'-66

[19] CIGRE TB 490, Recommendations for testing of long AC submarine cables with extruded insulation for system voltage above 30 (36) to 500 (550) kv, February 2012

[20] CIGRE TB 610, Offshore generation cable connections, February 2015

[21] CIGRE TB 623, Recommendations for mechanical testing of submarine cables, June 2015

[22] CIGRE TB 722, Recommendations for additional testing for submarine cables from 6 kV (Um = 7,2 kV) up to 60 kV (Um = 72,5 kV)

 

Mục lục

Lời nói đầu

1 Phạm vi áp dụng

2 Tài liệu viện dẫn

3 Thuật ngữ và định nghĩa

4 Ký hiệu điện áp, vật liệu và làm tròn số

4.1 Điện áp danh định

4.2 Hợp chất cách điện cáp

4.3 Làm tròn số

5 Cấu tạo cáp

5.1 Quy định chung

5.2 Ruột dẫn

5.3 Cách điện

5.4 Màn chắn

5.5 Màn chắn kim loại

5.6 Vật liệu bọc ngoài lõi

5.7 Cụm cáp ba lõi và chất độn

5.8 Áo giáp cáp

5.9 Lớp bảo vệ bọc ngoài cáp

5.10 Bao gói

6 Đặc tính của cáp

7 Đặc tính của phụ kiện

8 Điều kiện thử nghiệm

8.1 Nhiệt độ môi trường xung quanh

8.2 Tần số và dạng sóng cho thử nghiệm điện áp xoay chiều

8.3 Thử nghiệm xung sét

8.4 Mối quan hệ của điện áp thử nghiệm với điện áp danh định

8.5 Xác định nhiệt độ ruột dẫn cáp

9 Thử nghiệm thường xuyên trên cáp và phụ kiện

9.1 Quy định chung

9.2 Thử nghiệm trên chiều dài sản xuất

9.3 Thử nghiệm trên các mối nối nhà máy

9.4 Thử nghiệm trên chiều dài giao hàng

9.5 Thử nghiệm trên phụ kiện

10 Thử nghiệm mẫu trên cáp

10.1 Quy định chung

10.2 Tần suất thử nghiệm

10.3 Lặp lại các thử nghiệm

10.4 Kiểm tra ruột dẫn

10.5 Đo điện trở ruột dẫn và màn chắn kim loại

10.6 Đo chiều dày cách điện

10.7 Đo chiều dày vỏ bọc ngoài

10.8 Đo chiều dày vỏ bọc kim loại

10.9 Đo đường kính

10.10 Thử nghiệm kéo giãn trong lò nhiệt đối với cách điện XLPE, EPR và HEPR

10.11 Đo điện dung

10.12 Thử nghiệm các thành phần của cáp với băng kim loại hoặc lá kim loại được dán theo chiềudọc vào vỏ bọc ngoài

10.13 Kiểm tra cáp hoàn chỉnh

11 Thử nghiệm mẫu trên phụ kiện

11.1 Mối nối nhà máy

11.2 Thử nghiệm mẫu trên mối nối sửa chữa (tại hiện trường) và các đầu nối

12 Thử nghiệm điển hình trên hệ thống cáp

12.1 Quy định chung

12.2 Phạm vi phê duyệt kiểu

12.3 Tóm tắt các thử nghiệm điển hình

12.4 Các thử nghiệm cơ học

12.5 Thử nghiệm điển hình về điện

12.7 Thử nghiệm không điện đối với các thành phần cáp và cáp hoàn chỉnh

13 Thử nghiệm điện sau lắp đặt

13.1 Quy định chung

13.2 Thử nghiệm điện áp DC của vỏ bọc ngoài

13.4 Thử nghiệm điện áp DC của cách điện

13.5 Đo phản xạ miền thời gian (TDR)

Phụ lục A (quy định), Phương pháp gia nhiệt cáp thử nghiệm và xác định nhiệt độ ruột dẫn của cáp

Phụ lục B (quy định), Làm tròn số

Phụ lục C (quy định), Phương pháp đo điện trở suất của màn chắn bán dẫn

Phụ lục D (quy định), Thử nghiệm các thành phần của cáp có dải băng hoặc lá kim loại đặt theo chiềudọc, liên kết với vỏ ngoài

Phụ lục E (quy định), Xác định độ cứng của cách điện HEPR

Phụ lục F (tham khảo), Thử nghiệm trên các mối nối nhà máy

Phụ lục G (quy định), Tính toán tải thử nghiệm kéo và uốn kéo

Phụ lục H (tham khảo), Thử nghiệm điện áp một chiều của hệ thống cách điện