解读IEC 60502-2 2014
一、标准的核心定位与范围
首先,必须将IEC 60502-2放在整个IEC 60502系列标准中来理解:
IEC 60502-1:规范了额定电压 1 kV (Um = 1.2 kV) 到 30 kV (Um = 36 kV) 的电缆本身的设计、结构要求和测试方法。它关注的是电缆的导体、绝缘层、屏蔽层、护套等。
IEC 60502-2:2014:本部分,专门规范了用于额定电压 1 kV (Um = 1.2 kV) 到 30 kV (Um = 36 kV) 电缆的附件。它包括电缆终端和电缆接头的所有类型。
简单来说:
IEC 60502-1 是关于“电缆”的标准。
IEC 60502-2 是关于“电缆附件”(终端头和中间接头)的标准。
适用范围:
该标准覆盖了用于标称电压1kV至30kV交流系统的所有类型的电缆附件,包括但不限于:
户外终端
户内终端
直通接头
分支接头
可分离连接器(如T型头、肘型头)
二、标准的主要技术要求解读
IEC 60502-2的核心在于确保电缆附件能与电缆本体形成一个电气性能稳定、机械结构可靠、长期安全运行的整体系统。其主要技术要求包括:
1. 附件的类型与设计
标准认可多种设计和原理的附件,只要它们能通过规定的测试。主要包括:
预制式附件:工厂预制的橡胶(如EPDM、硅橡胶)部件,现场通过扩张或套装安装。
绕包式附件:现场用绝缘带材(如自融性胶带)手工绕包制成。
浇铸式附件:现场将液态树脂混合物浇铸到模具中固化形成绝缘。
热缩式附件:通过加热使聚合物管材收缩,紧密包裹在电缆上。
冷缩式附件:通过抽取支撑芯棒使预扩张的弹性体收缩到位。
2. 测试要求(核心部分)
这是标准最详细和关键的部分,目的是模拟附件的整个生命周期中可能遇到的各种情况。测试分为型式试验和抽样试验。
a) 电气型式试验
这是验证附件电气性能的关键,一套附件样品必须按顺序通过以下测试:
热循环电压试验:
目的:模拟电缆系统因负载变化导致的 daily 热胀冷缩,检验附件界面在长期机械应力下的电气稳定性。
程序:将附件、电缆组成的回路置于特定环境温度下,通电流加热至导体达到稳定温度(如90°C或105°C),然后自然冷却。如此循环20次,在每次加热阶段施加规定的高电压。
室温下的局部放电试验:
目的:检测附件内部是否存在微小的气隙或缺陷,这些缺陷在电场下会发生局部放电,长期会逐渐侵蚀绝缘,导致最终击穿。
要求:对于Um ≥ 1.7 kV的附件,其局部放电量不得超过规定值(通常是几个pC)。
冲击电压试验及随后工频电压试验:
目的:检验附件承受雷击或操作过电压等瞬时高电压冲击的能力。
程序:在室温下和导体高温下,分别施加正负极性各10次的标准雷电冲击电压。之后,再进行工频耐压测试,确保附件未受损伤。
直流电压试验(仅适用于直流系统附件):对于设计用于直流系统的附件,有专门的直流耐压和极性反转测试。
b) 非电气型式试验
短路热稳定试验:
目的:检验附件(尤其是金属屏蔽和连接金具)在系统发生短路时,能承受大电流产生的热效应和电动力而不损坏。
短路动稳定试验:
目的:检验附件在短路电流产生的巨大电磁力下的机械牢固性。
潮湿试验(对于户外终端):
目的:模拟雨天环境,检验户外终端的外绝缘性能和耐漏电起痕能力。
c) 抽样试验
从一批产品中抽样进行测试,以确保生产的一致性。例如:
装配检查:验证附件是否易于安装,且安装说明清晰准确。
橡胶材料的定期试验:对预制附件的橡胶材料进行物理机械性能测试(如老化前后拉伸强度、伸长率)。
3. 标志、包装和运输
标准要求每个附件或包装上应清晰、耐久地标明制造商名称、产品型号、额定电压、执行标准号、生产日期等信息。
三、与IEC 60502-1的关系
IEC 60502-2与IEC 60502-1紧密配合,共同构成一个完整的中压电缆系统标准。
测试样品:IEC 60502-2中的所有测试,都要求将附件安装在符合IEC 60502-1的电缆上进行。这确保了测试的真实性和系统性。
性能匹配:标准确保了附件的电气性能(如额定电压、耐受电压水平)和热性能(如长期允许工作温度)与电缆本体相匹配。
四、对产业链的影响
对附件制造商:是产品设计、生产和质量控制的强制性指导文件。产品必须通过此标准的所有型式试验,才能获得认证(如KEMA、CPR等),进入国际市场。
对电缆制造商和系统集成商:在提供完整电缆系统解决方案时,必须推荐或提供符合IEC 60502-2标准的配套附件,以保证整个系统的性能和可靠性。
对电力公司、工程公司和安装人员:
采购依据:必须采购符合IEC 60502-2标准的附件,这是保证工程质量和运行安全的基本要求。
安装指导:标准隐含了对安装工艺的要求,促使安装人员必须接受专业培训,严格按照制造商的安装说明进行操作。
对检验和认证机构:是进行产品检测和颁发国际认证证书的核心依据。
总结
IEC 60502-2:2014 是确保1kV至30kV电缆附件质量、安全性和可靠性的国际权威准则。 它通过一系列严酷的电气和非电气测试,模拟了附件在几十年运行周期中可能遇到的热、电、机械和环境应力,从而将设计不良或制造缺陷的产品排除在市场之外。