T/HSXLXH 003-2023
额定电压 6kV(Um=7.2 kV)到 35kV(Um=40.5kV)聚丙烯绝缘电力电缆

Power cables with polypropylene insulation for rated voltages from 6 kV (Um = 7.2 kV) up to 35 kV (Um = 40.5 kV)

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标准号

T/HSXLXH 003-2023

发布

2023年

发布单位

中国团体标准

当前最新

T/HSXLXH 003-2023

 

 

适用范围

4  电压标示和材料 4.1    额定电压 额定电压是电缆设计和电缆性能试验用的基准电压，本文件中电缆的额定电压 U0 /U（Um）标示如 下： U0/U（Um  ）=3.6/6（7.2）kV，6/6（7.2）kV，6/10（12）kV，8.7/10（12）kV，8.7/15（17.5） kV， 12/20（24）kV，18/20（24）kV，18/30（36）kV，21/35（40.5）kV，26/35（40.5）kV。 在电缆的额定电压标示 U0/U（Um  ）中： ——U0  为电缆设计用的导体对地或金属屏蔽之间的额定工频电压； ——U为电缆设计用的导体之间的额定工频电压； ——Um  为设备可使用的“最高系统电压 ”的最大值(按 GB/T 156)。 对于一种给定应用电缆的额定电压应适合电缆所在系统的运行条件。为了便于选择电缆，将系统划 分为以下三类： ——A 类电缆： 该类系统任一相导体与地或接地导体接触时， 能在 1min 内与系统分离； ——B 类电缆： 该类系统可在单相接地故障时做短时运行，接地故障时间按 JB/T 8996 的规定应 不 超过 1 h；对于本文件包括的电缆，在任何情况下应不超过8h及更长的带故障运行时间；任 何一年接地故障的总持续时间不应超过125h； ——C 类电缆： 包括不属于 A 类、 B 类的所有系统。 在系统接地故障不能立即自动解除时，故障期间加在电缆绝缘上过高的电场强度， 会在一定程度 上 缩短电缆寿命。如系统预期会经常地运行在持久的接地故障状态下，该系统可划为 C 类。 用于三相系统的电缆，U0  的推荐值见表 1。 T/HSXLXH 003—2023 表 1  额定电压U0 推荐值 系统最高电压 Um kV　额定电压U0 kV 　A类、B类　C类 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　21.0 40.5　21.0　26.0 4.2   绝缘混合料 表2给出了本文件中绝缘混合料电缆的导体最高温度。 表2  绝缘混合料电缆的导体最高运行温度 绝缘混合料　 代号　正常运行时导体最高温度 ℃ 　　正常运行　短路（最长持续 5 s） 聚丙烯绝缘　P　105　250 表 2 中的温度由绝缘混合料的固有特性决定，在使用这些数据计算额定电流时其他因素的考虑也 是 重要的。 例如正常运行时，如果直接埋入地下的电缆按表2所示导体最高温度在连续负荷（100 %负荷因数） 下运行，电缆周围土壤的热阻系数经过一定时间后，会因土壤干燥而超过原始值，因此导体温度可能会 超过最高温度。如果能预料这类运行条件，应采取适当的预防措施。 关于连续负荷载流量的导则可参照 JB/T 10181。 短路温度的导则可参照IEC 60986 IEC 61443。 4.3护套混合料 表 3 给出了本文件中不同类型护套混合料电缆的导体最高温度。                          表3  不同类型护套混合料电缆的导体最高温度 护套混合料                                代号                       正常运行时导体最高温度℃ 聚氯乙烯（PVC）                    H-105                                        105 无卤低烟阻燃（LSF）              H-105W                                     105                                                                表13     电缆绝缘性能要求　                    实验项目　　　  序号　    （混合料代号见4.2)　                                             单位      　                              PP　 1　老化前机械性能(CB/T 2951.11-2008中9.1　　　 1.1　抗张强度，最小　                                                   N/mm?　                                      18　 1.2　断裂仲长率，最小　　                                                                                             400　 　空气烘箱老化后机械性能(GB/T 2951.12-2008中8.1　　　 2.1　处理条件　　　 2.1.1温度（偏差±3 K）　　                                                                                              135　 2.1.2持续时间　　                                                                                                              168　 2.2　老化后抗张强度，最小　                                           N/mm2　                               15　 2.3　老化后断裂伸长率，最小　　                                                                                       400　 　高温压力试验（GB/T 2951.31-2008中第8意　　　 3.1　压力计算系数k　　                                                                                                        0.7　 3.2　温度(偏差+2 K)                                                               ℃　                                       130　 3.3　时间　                                                                                                                                 6　　 3.4　最大压痕深度　　                                                                                                        10　 　"低温性能试验《GB/T2951.14-2008中第8章)末          经老化前进行试验"　　　 4.1　哑铃片的低温拉伸试验　　　 4.1.1温度（偏差±2 K）　　                                                                                                -25　 4.1.2断裂伸长率，最小　　                                                                                                 20　 5　吸水试验（GB/T 2951.13—2008 中9.2 重量法)　　 5.1　温度（偏差±2 K）　                                                       ℃　                                         85 5.2　持续时间　                                                                        h　                                       336 5.3　重量最大增量　                                                            mg/cm'　                                0.5 6　收缩试验(GB/T 2951.13—2008 中第10章)　　 6.1　标志间长度L　                                                              mm　                                        200 6.2　温度（偏差±3 K）　                                                         ℃　                                        130 6.3　持续时间　                                                                         h　                                           1 6.4　最大允许收缩率　                                                         %　                                           4 4.3护套混合料 表 3 给出了本文件中不同类型护套混合料电缆的导体最高温度。                          表3  不同类型护套混合料电缆的导体最高温度 护套混合料                                代号                       正常运行时导体最高温度℃ 聚氯乙烯（PVC）                    H-105                                        105 无卤低烟阻燃（LSF）              H-105W                                     105 4.4   工作温度 4.4.1  电缆正常运行时的导体允许的长期最高温度为 105 ℃。 4.4.2  短路时（最长持续时间不应超过 5 s）， 电缆导体允许的最高温度为 250 ℃。 T/HSXLXH 003—2023 5  导体 导体应是符合GB/T 3956的第1种或第2种镀金属层或不镀金属层退火铜导体，或是第1种或是第2种 铝或铝合金导体， 导体也可是纵向阻水结构。其铝合金导体具体化学成分见GB/T31840.2附录A，导体 的各项性能应符合GB/T31840.2中5.3和5.4的规定。 6  绝缘 6.1   材料 绝缘应为聚丙烯挤包成型的材料。 6.2  绝缘厚度 绝缘标称厚度见表4。 导体或绝缘外面的任何隔离层或半导电屏蔽层的厚度不应包括在绝缘厚度之中。 表4中额定电压6/6 kV、8.7/10 kV、18/20 kV电缆分别与6/10 kV、8.7/15 kV、18/30 kV电缆结构 完全相同， 详见表1。 表 4 聚丙烯绝缘标称厚度 导体标称 截面积 mm2　额定电压U0/U（Um ）kV 下的绝缘标称厚度 mm 　 3.6/6(7.2)　6/6(7.2) 6/10(12)　8.7/10(12) 8.7/15(17.5)　 12/20(24)　18/20(24) 18/30(36)　 21/35(40.5)　 26/35(40.5) 25 35 50～185 240 300 400 500～1600　2.5 2.5 2.5 2.6 2.8 3.0 3.2　3.4 3.4 3.4 3.4 3.4 3.4 3.4　4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5　 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5　 8.0 8.0 8.0 8.0 8.0　 9.3 9.3 9.3 9.3 9.3　 10.5 10.5 10.5 10.5 10.5 注1:不宜采用任何小于表中给出的导体截面积。如果需要更小截面积，可用导体屏蔽来增加导体的直径( 见7.2 )或增加绝缘厚度，限制在试验电压下加于绝缘的最大电场强度不超过表中给出的最小导体 尺寸计算得出的场强值。 注2:对标称截面积大于 1000mm2 导体，可增加绝缘厚度以避免安装和运行时的机械伤害。 7  屏蔽 7.1   概述 所有电缆的绝缘线芯上应有金属屏蔽层。 单芯或三芯电缆绝缘线芯的屏蔽，应由导体屏蔽和绝缘屏蔽组成。 7.2   导体屏蔽 导体屏蔽应是非金属的半导电材料，由挤包热塑性半导电料或在导体上先包半导电带再挤包半导电 料组成。挤包半导电层应与绝缘紧密结合，其与绝缘层的界面应光滑,无明显绞线凸纹，不应有尖角、 颗粒、烧焦或擦伤的痕迹。 7.3  绝缘屏蔽 绝缘屏蔽应由非金属半导电层与金属层组合而成。 T/HSXLXH 003—2023 每根绝缘线芯上应直接挤包与绝缘线芯紧密结合或可剥离的非金属的热塑性半导电层，与绝缘层的 界面应光滑，不应有尖角、颗粒、烧焦或擦伤的痕迹。 需要时，可以在每根绝缘线芯上包覆一层半导电带。 金属屏蔽层应包覆在每根绝缘线芯的外面，并应符合第 10章的要求。 8  三芯电缆的缆芯、内衬层和填充 8.1   通用要求 三芯电缆的缆芯与电缆的额定电压有关。 8.2～8.4 不适用于有护套的单芯电缆成缆的缆芯。 8.2   内衬层和填充 8.2.1  结构 内衬层可挤包或绕包。 圆形绝缘线芯电缆只有在绝缘线芯间的间隙被填充时，才可采用绕包内衬层。 挤包内衬层前可用 合适的带子扎紧。 8.2.2  材料 用于内衬层和填充的材料应适应电缆的运行温度并与电缆绝缘材料相兼容。除纵向阻水型电缆外， 内衬层和填充物应采用非吸湿性材料。 无卤电缆的内衬层和填充应符合表 15规定。 8.2.3  挤包内衬层厚度 挤包内衬层的标称厚度见表 5。 表 5  挤包内衬层标称厚度 单位为毫米 缆芯假设直径　挤包内衬层标称厚度 　 >25.0 >35.0 >45.0 >60.0 >80.0　=25.0 =35.0 =45.0 =60.0 =80.0　1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 8.2.4  绕包内衬层 缆芯假设直径为 40.0mm 及以下时,绕包内衬层的标称厚度取 0.4mm；当大于 40.0mm时,则取 0.6mm。 绕包内衬层采用单根或多根带材重叠绕包而成，不应露出缆芯或下层包带。当多根带材料绕包时， 每一根均应重叠绕包。 8.3   具有统包金属层的电缆（见第 9 章） 电缆的缆芯外应包覆内衬层。内衬层和填充物应符合 8.2 规定。 如果电缆每个绝缘线芯均采用半导电屏蔽并统包金属层，其内衬层应采用半导电材料，填充物也可 采用半导电材料。 统包金属层不适用于额定电压 U 为 35kV 的电缆。 8.4   具有分相金属层的电缆（见第 9 章） 各个绝缘线芯的金属层应相互接触。 若电缆分相金属屏蔽缆芯外具有另外的同样金属材料的绕包金属层（见第 9 章），电缆的缆芯外 应 包覆内衬层。 内衬层和填充物应符合 8.2 规定。内衬层和填充物也可采用半导电材料。 当分相与统包金属层采用的金属材料不同时， 应采用符合 13.2 中规定的任一种材料挤包隔离套 将 其隔开。 若电缆没有统包金属层（见第 9 章），只要电缆外形保持圆整，可省略内衬层。 T/HSXLXH 003—2023 9  单芯或三芯电缆的金属层 本文件包括以下类型的金属层： a) 金属屏蔽（见第10章）； b) 同心导体（见第11章）； c) 金属铠装（见第12章）。 金属层应为上述的一种或几种形式组成，包覆在单芯电缆上或三芯电缆的单独绝缘线芯上时应是非 磁性的。 可采取措施使金属层周围具有纵向阻水性能。 10  金属屏蔽 10.1    结构 金属屏蔽应由一根或多根金属带、金属丝的同心层或金属丝与金属带的组合结构组成。 金属屏蔽 可为金属套或在统包屏蔽情况下符合10.2规定的铠装。 选择金属屏蔽材料时，应特别考虑存在腐蚀的可能性， 这不仅为了机械安全，也为了电气安全。 金 属屏蔽绕包的搭盖和间隙应符合10.2规定。 10.2   要求 10.2.1  金属屏蔽中铜丝屏蔽的电阻，适用时应符合 GB/T 3956 规定。铜丝屏蔽的标称截面积应根据故 障电流容量确定。 10.2.2  铜丝屏蔽由疏绕的软铜线组成， 表面可采用反向绕包的铜丝或铜带扎紧，相邻铜丝的平均间 隙应不大于 4mm。相邻铜丝平均间隙的定义和计算应符合 GB/T 11017.2 中 6.5.2 的规定。 10.2.3  铜带屏蔽应由一根重叠绕包的软铜带组成。重叠绕包铜带间标称搭盖率为 15%，最小搭盖率 应 不小于 5 %。要求时， 可采用其他结构。 屏蔽原材料软铜带应选择符合 GB/T 11091 规定的铜带。 铜带标称厚度为： ——单芯电缆： ≥0.12mm； ——三芯电缆： ≥0.10mm。 铜带的最小厚度应不小于标称值的90 %。 10.2.4  额定电压 U 为 35kV 且标称截面积为 500mm2  及以上电缆的金属屏蔽应采用铜丝屏蔽结 构。 11  同心导体 11.1    结构 同心导体的间隙应符合10.2.2规定。 选用同心导体结构和材料时，应特别考虑腐蚀的可能性， 这不仅为了机械安全，也为了电气安全。 11.2   要求 同心导体的尺寸、结构及其电阻值要求， 应符合10.2规定。 11.3   使用 如要求采用同心导体结构，可在三芯电缆的内衬层外，对单芯电缆也可直接在半导电绝缘屏蔽层上 或适当的内衬层外包覆同心导体层。 12  金属铠装 12.1    金属铠装类型 本文件铠装类型如下： a) 扁金属线铠装； b) 圆金属丝铠装； c) 双金属带铠装。 T/HSXLXH 003—2023 d）铝合金连锁铠装 注：铝合金连锁铠装只适用于35kV以下电缆。 12.2   材料 圆金属丝或扁金属丝应为镀锌钢丝、不锈钢丝（非磁性） 、铜丝或镀锡铜丝、铝丝或铝合金丝。 金属带应为镀锌钢带、不锈钢带（非磁性）、铝带或铝合金带。钢带应采用工业等级的热轧或冷轧 钢带。 连锁铠装用铝合金带应符合GB/T31840.2-2015中附录C的规定。 在要求铠装钢丝层满足最小导电性的情况下，铠装层中可包含足够的铜丝或镀锡铜丝， 以确保达 到要求。 选择铠装材料时，尤其是铠装作为屏蔽层时， 应特别考虑腐蚀的可能性，这不仅为了机械安全， 也 为了电气安全。 除非采用特殊结构， 用于交流系统单芯电缆的铠装应采用非磁性材料。 注： 用于交流系统的单芯电缆以磁性材料为主的铠装即使采用特殊结构， 电缆载流量仍将大为降 低。 12.3   铠装的应用 12.3.1  单芯电缆 单芯电缆的铠装层下应有挤包或绕包的内衬层，厚度应符合8.2.3或8.2.4规定。 12.3.2  三芯电缆 三芯电缆需要铠装时，铠装应包覆在符合8.2规定的内衬层上。 12.3.3  隔离套 当铠装下的金属层与铠装材料不同时，应采用13.2中规定的一种材料， 挤包一层隔离套将其隔开。 隔离套应经受GB/T 3048.10规定的火花试验。 如果在铠装层下采用隔离套，可代替内衬层或附加在内衬层上。 在金属层周围具有纵向阻水结构的电缆不必采用隔离套。 隔离套的标称厚度应按公式(1)计算： Ts=0.02 Du+0.6                             　 (1) 式中： Ts  ——隔离套标称厚度， 单位为毫米（mm）； Du  ——隔离套前的假设直径，单位为毫米（mm）。 计算应按附录A的规定进行，计算结果应按附录B的规定修约到0.1mm。 电缆隔离套标称厚度的计算值小于1.2mm时， 隔离套标称厚度取值为1.2mm。 12.4   铠装金属丝和铠装金属带的尺寸 铠装金属丝和铠装金属带应优先采用下列标称尺寸： —— 圆金属丝（细） ：直径0.8mm、1.25mm、1.6mm、2.0mm、2.5mm、3.15mm； —— 圆金属丝（粗） ：直径4.0mm； ——扁金属线： 厚度0.8mm； ——钢带： 厚度0.2mm、0.5mm、0.8mm； ——铝带或铝合金带：厚度0.5mm、0.8mm； ——连锁铠装用铝合金带： 厚度 0.5mm、0.6mm、0.7mm。 12.5   电缆直径与铠装层尺寸的关系 铠装圆金属丝的标称直径和铠装金属带的标称厚度分别见表5、表6和表7。 T/HSXLXH 003—2023 表 5  铠装圆金属丝标称直径 单位为毫米 铠装前假设直径　铠装金属丝的标称直径 — >10.0 >15.0 >25.0 >35.0 >60.0　≤10.0 ≤15.0 ≤25.0 ≤35.0 ≤60.0 　　0.8 1.25 1.6 2.0 2.5 3.15,4.0 表 6  铠装金属带标称直径 单位为毫米 铠装前假设直径　金属带的标称厚度 　钢带　铝带或铝合金带 　 >30.0 >70.0　≤30.0 ≤70.0　0.2 0.5 0.8　0.5 0.5 0.8 表 7  连锁铠装用铝合金带标称厚度 电缆铠装前外径 d/mm　铝合金带的厚度/mm 　 >20 >40　≤20 ≤40 　　0.5 0.6 0.7 电缆铠装前假设直径大于15.0mm时，扁金属线的标称厚度应取0.8mm。电缆假设直径为15.0mm 及以 下时， 不应采用扁金属线铠装。 12.6    圆金属丝或扁金属线铠装 金属丝铠装应紧密，即使相邻金属丝间的间隙很小。必要时，可在扁金属线铠装和圆金属丝铠装外 疏绕一条标称厚度最小为 0.3mm的镀锌钢带， 钢带厚度的偏差应符合16.6.3规定。 采用粗圆金属丝铠装时，当铠装下隔离套或内衬层的标称厚度计算值小于2.0mm时，隔离套或内 衬 层的标称厚度应取值为2.0mm。 12.7   双金属带铠装 当采用双金属带铠装和符合8.2规定的绕包内衬层时， 内衬层应采用包带垫层加强。如果铠装金属 带厚度为0.2mm，内衬层和附加包带垫层总厚度按8.2的标称值再加0.5mm；如果铠装金属带厚度大于 0.2mm，内衬层和附加包带垫层总厚度按8.2的规定值再加0.8mm。 绕包内衬层和附加包带垫层总厚度的测量值应不小于规定值的80%再减0.2mm。 金属带铠装应螺旋绕包两层，使外层金属带的中线大致在内层金属带间隙上方，每层金属带间隙率 应不大于金属带宽度的50%。 13  外护套 13.1    概述 所有电缆都应具有外护套。 外护套通常为黑色，但也可按照供需双方协议采用黑色以外的其他颜色，以适应电缆使用的特定环 境。 包覆在铠装、金属屏蔽或同心导体上的电缆外护套应经受GB/T3048.10规定的火花试验。 13.2   材料 T/HSXLXH 003—2023 外护套应为符合表3规定的热塑性材料（聚氯乙烯、无卤低烟阻燃材料）。 如果要求在火灾时电缆能阻止火焰的蔓延、发烟少以及没有卤素气体释放，应采用无卤低烟阻燃型 护套材料。 无卤低烟阻燃（H-105W） 电缆的外护套应符合表 15 规定。 外护套应与4.4规定的电缆运行温度相适应。 在特殊条件下（例如为了防白蚁）使用的外护套， 可能有必要使用化学添加剂， 但这些添加剂不 应 包括对人类及环境有害的材料。 注：例如添加剂不希望采用的材料包括1)： ——氯甲桥萘（艾氏剂） ：1、2、3、4、10、10-六氯代-1、4，4a、5、8、8a-六氢化-1、4、5、 8-二甲桥萘； ——氧桥氯甲桥萘（狄氏剂） ：1、2、3、4、10、10-六氯代-6、7-环氧-1、4、4a、5、6、7、8、 8a-八 -1、4、5、8-二甲桥萘； ——六氯化苯（高丙体六六六）： 1、2、3、4、5、6、-六氯代-环乙烷Υ异构体。 13.3  厚度 若无其他规定， 挤包外护套标称厚度值应按公式(2)计算： t os=0.035D os+1.0               　 (2) 式中： t os  ——外护套标称厚度，单位为毫米（mm）； D os  ——挤包护套前电缆的假设直径，单位为毫米（mm）。 按公式（2）计算出的数值应按附录B的规定修约到0.1mm。 当单芯电缆外护套标称厚度的计算值小于1.4mm时，外护套标称厚度取值为1.4mm。当多芯电缆外 护 套标称厚度的计算值小于1.8mm时，外护套标称厚度取值为1.8mm。 表13     电缆绝缘性能要求 序号　（混合料代号见4.2)　单位　PP　　　 1　老化前机械性能(CB/T 2951.11-2008中9.1　　　　　 1.1　抗张强度，最小　N/mm?　18　　　 1.2　断裂仲长率，最小　　400　　　 　空气烘箱老化后机械性能(GB/T 2951.12-2008中8.1　　　　　 2.1　处理条件　　　　　 2.1.1　温度（偏差±3 K）　　135　　　 2.1.2　持续时间　　168　　　 2.2　老化后抗张强度，最小　N/mm2　15　　　 2.3　老化后断裂伸长率，最小　　400　　　 　高温压力试验（GB/T 2951.31-2008中第8意　　　　　 3.1　压力计算系数k　　0.　　　 3.2　温度(偏差+2 K)　℃　130　　　 3.3　时间　　　　　 3.4　最大压痕深度　　10　　　 　低温性能试验《GB/T2951.14-2008中第8章)末 经老化前进行试验　　　　　 4.1　哑铃片的低温拉伸试验　　　　　 4.1.1　温度（偏差±2 K）　　25　　　 4.1.2　断裂伸长率，最小　　20　　　 　　　　　　

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