GB/T 28427-2012 电气化铁路27.5kV单相交流交联聚乙烯绝缘电缆及附件

　　ICS 29. 280 S 82

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 28427—2012

　　电气化铁路

　　27. 5 kV 单相交流交联聚乙烯

　　绝缘电缆及附件

　　27. 5 kV single-phaseAC XLPE

　　insulation cableand accessoriesforelectrification railway

　　2012-06-29发布 2012-10-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 28427—2012

　　目 次

　　前言 Ⅰ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 2

　　4 电压标示及材料 4

　　5 使用特性及条件 4

　　6 电缆产品代号及表示方法 6

　　7 技术要求 7

　　8 试验条件 11

　　9 电缆的例行试验 12

　　10 电缆的抽样试验 12

　　11 电缆的型式试验 15

　　12 成品电缆的检验规则 22

　　13 附件的型式试验 24

　　14 附件的抽样试验 28

　　15 附件的检验规则 29

　　16 安装后的电气试验 29

　　17 验收规则 30

　　18 标志 、包装 、运输 、保管 30

　　附录 A (规范性附录) 确定护层尺寸的假设计算方法 34

　　附录 B (资料性附录) 电缆参考载流量及修正系数 37

　　附录 C (规范性附录) 电缆产品代号及表示方法 39

　　附录 D (规范性附录) 终端 、中间接头及内锥型插入式可分离连接器安装材料一般技术要求 41

　　附录 E (规范性附录) 终端 、中间接头及内锥型插入式可分离连接器材料主要性能要求 42

　　附录 F (规范性附录) 内锥型套管的内界面尺寸 43

　　附录 G (资料性附录) 内锥型插入式可分离连接器典型结构和部件 44

　　附录 H (规范性附录) 电缆附件试验方法 45

　　附录 I (规范性附录) 护套工频火花试验方法 47

　　附录 J (规范性附录) 数值修约 50

　　附录 K (规范性附录) 电缆半导电屏蔽电阻率测量方法 51

　　附录 L (资料性附录) 安装用硅脂润滑剂主要性能要求 53

　　参考文献 54

　　GB/T 28427—2012

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本标准由中华人民共和国铁道部提出 。

　　本标准由中铁电气化局集团有限公司归 口 。

　　本标准负责起草单位 : 中铁电气化勘测设计研究院有限公司 、中铁电气化局集团有限公司 。

　　本标准参加起草单位 :河北晶辉电工有限公司 、广东吉熙安电缆附件有限公司 、3M 中国有限公司 。本标准主要起草人 : 李汉卿 、邵健强 、沈菊 、王立天 、王作祥 、韩士恩 、吴春玲 、杨韬 、庄猛 。

　　Ⅰ

　　GB/T 28427—2012

　　电气化铁路

　　27. 5 kV 单相交流交联聚乙烯

　　绝缘电缆及附件

　　1 范围

　　本标准规定了电气化铁路 27. 5 kV单相交流交联聚乙烯绝缘电缆及附件的术语及定义 、电压标示及材料 、使用特性及条件 、代号及表示方法 、技术要求 、试验条件 、检验规则 、试验方法 、验收规则 、标志 、包装 、运输及保管 。

　　本标准适用于电气化铁路的额定电压 U0 为 27. 5 kV 的单相交流交联聚乙烯绝缘电缆及其内锥型插入式可分离连接器 、户内外终端 、中间接头等 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB/T 2951. 11—2008 电 缆 和 光 缆 绝 缘 和 护 套 材 料 通 用 试 验 方 法 第 11 部 分 : 通 用 试 验 方

　　法 厚度和外形尺寸测量 机械性能试验(IEC 60811-1-1:2001,IDT)

　　GB/T 2951. 12—2008 电 缆 和 光 缆 绝 缘 和 护 套 材 料 通 用 试 验 方 法 第 12 部 分 : 通 用 试 验 方

　　法 热老化试验方法(IEC 60811-1-2:1985,IDT)

　　GB/T 2951. 13—2008 电 缆 和 光 缆 绝 缘 和 护 套 材 料 通 用 试 验 方 法 第 13 部 分 : 通 用 试 验 方

　　法 密度测定方法 吸水试验 收缩试验(IEC 60811-1-3:2001,IDT)

　　GB/T 2951. 14—2008 电 缆 和 光 缆 绝 缘 和 护 套 材 料 通 用 试 验 方 法 第 14 部 分 : 通 用 试 验 方法 低温试验(IEC 60811-1-4:1985,IDT)

　　GB/T 2951. 21—2008 电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法 第 21部分 : 弹性体混合料专用试验方法 耐臭氧试验-热延伸试验-浸矿物油试验(IEC 60811-2-1:2001,IDT)

　　GB/T 2951. 31—2008 电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法 第 31部分 : 聚氯乙烯混合料专用试验方法 高温压力试验-抗开裂试验(IEC 60811-3-1:1985,IDT)

　　GB/T 2951. 32—2008 电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法 第 32部分 : 聚氯乙烯混合料专用试验方法 失重试验 热稳定性试验(IEC 60811-3-2:1985,IDT)

　　GB/T 2951. 41—2008 电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法 第 41部分 : 聚乙烯和聚丙烯混合料专用试验方法 耐环境应力开裂试验 熔体指数测量方法 直接燃烧法测量聚乙烯中碳黑和(或)矿物 质 填 料 含 量 热 重 分 析 法 (TGA) 测 量 碳 黑 含 量 显 微 镜 法 评 估 聚 乙 烯 中 碳 黑 分 散 度(IEC 60811-4-1:2004,IDT)

　　GB/T 2952. 3—2008

　　电缆外护层 第 3部分 :非金属套电缆通用外护层

　　GB/T 3048. 4—2007

　　电线电缆电性能试验方法 第 4部分 :导体直流电阻试验

　　GB/T 3048. 8—2007

　　电线电缆电性能试验方法 第 8 部分 : 交流电压试验(IEC 60060-1: 1989,

　　NEQ)

　　GB/T 3048. 11—2007

　　电线电缆电性能试验方法 第 11部分 :介质损耗角正切试验

　　GB/T 3048. 12—2007

　　电 线 电 缆 电 性 能 试 验 方 法 第 12 部 分 : 局 部 放 电 试 验 (IEC 60885-3:

　　1988,MOD)

　　1

　　GB/T 28427—2012

　　GB/T 3048. 13—2007 电线电缆电性能试验方法 第 13部分 : 冲击电压试验(IEC 60230: 1966, IEC 60060-1:1989,MOD)

　　GB/T 3512—2001 硫化橡胶或热塑性橡胶 热空气加速老化和耐热试验(eqvISO 188:1998)

　　GB/T 3956—2008

　　GB/T 6553—2003 (IEC 60587:1984,IDT) GB 6995. 3—2008

　　GB/T 9327—2008

　　电缆的导体(IEC 60228:2004,IDT)

　　评定在 严 酷 环 境 条 件 下 使 用 的 电 气 绝 缘 材 料 耐 电 痕 化 和 蚀 损 的 试 验 方 法

　　电线电缆识别标志方法 第 3部分 : 电线电缆识别标志

　　金具 试验方法和要求(IEC 61238-1:2003,MOD)

　　GB/T 14315—2008 电力电缆导体用压接型铜 、铝接线端子和连接管

　　额定电压 35kV(Um =40. 5 kV)及以下电力电缆导体用压接式和机械式连接

　　GB/T 16585—1996 硫化橡胶人工气候老化(荧光紫外灯)试验方法(eqvASTM G53:1988)

　　GB/T 16927. 1—2011 高电压试 验 技 术 第 1 部 分 : 一 般 定 义 及 试 验 要 求(IEC 60060-1: 1989, MOD)

　　GB/T 17650. 1—1998 取自电缆或光缆的材料燃烧时释出气体的试验方法 第 1部分 : 卤酸气体总量的测定(idtIEC 60754-1:1994)

　　GB/T 17650. 2—1998 取自电缆或光缆的材料燃 烧 时 释 出 气 体 的 试 验 方 法 第 2 部 分 : 用 测 量pH值和电导率来测定气体的酸度(idtIEC 60754-2:1991)

　　GB/T 17651. 1—1998 电 缆 或 光 缆 在 特 定 条 件 下 燃 烧 的 烟 密 度 测 定 第 1 部 分 : 试 验 装 置(idtIEC 61034-1:1997)

　　GB/T 17651. 2—1998 电缆或光缆在特定条件下燃烧的烟密度测定 第 2部分 :试验步骤和要求(idtIEC 61034-2:1997)

　　GB/T 18380. 35—2008 电缆和光缆在火焰条件下的燃烧试验 第 35部分 :垂直安装的成束电线

　　电缆火焰垂直蔓延试验 C类(IEC 60332-3-24:2000,IDT)

　　法(IE(G)C(B)6(/)1(T)442(18)8:1997(89—)2,MO(002)D额)定电压 6kV(Um = 7. 2 kV)到 35kV(Um =40. 5 kV)电力电缆附件试验方

　　JB/T 4278. 10—2011 橡皮塑料电线电缆试验仪器设备检定方法 第 10部分 :火花试验机

　　EN 50181—1997 不包括充液变压器在内的设备用 1 kV 至 36kV,250A 至 1250A插入式套管(Plug-in type bushings above 1 kV up to 36kV and from 250A to 1. 25kA for equipmentother than liquidfilled transformers)

　　3 术语和定义

　　下列术语及定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　标称值 nominalvalue

　　指定的量值并经常用于表格之中 。标准中通常标称值引伸出的量值考虑规定公差 ,通过测量并进行检验 。

　　3. 2

　　近似值 approximatevalue

　　一个既不保证也不检查的数值 ,例如用于其他尺寸值的计算 。

　　3. 3

　　中间值 median value

　　将试验得到的若干数值以递增(或递减)的次序依次排列时 ,若数值的数目是奇数 , 中间的那个值为中间值 ;若数值的数目是偶数 , 中间两个数值的平均值为中间值 。

　　2

　　GB/T 28427—2012

　　3. 4

　　假设值 fictitiousvalue

　　按附录 A计算所得的值 。

　　3. 5

　　导体连接金具 connector

　　将电缆各导体连接起来的一种金具 。

　　3. 6

　　终端 termination

　　安装在电缆末端 , 以保证电缆与系统的其他部分电气连接 ,并维持绝缘直到连接点的终端装置 。 3. 7

　　户内终端 indoortermination

　　在既不受阳光直接照射 ,也不暴露在风雨环境下使用的终端 。

　　3. 8

　　户外终端 outdoortermination

　　在受阳光直接照射 ,或暴露在风雨环境下 ,或二者都存在的情况下使用的终端 。

　　3. 9

　　中间接头 joint

　　连接两根电缆形成连续电路的附件 。

　　3. 10

　　预制式终端 premolded termination

　　将预制的橡胶终端套管或组件现场套装在经过处理后的电缆末端而构成的终端 。

　　3. 11

　　预制式中间接头 premoldedjoint

　　将预制的橡胶接头部件现场套装在经过处理后的电缆连接处而构成的接头 。

　　3. 12

　　冷缩式终端 cold shrink termination

　　将预扩张 、内有支撑物的弹性体终端套在经过处理后的电缆末端 ,抽出支撑物 , 收缩压紧在电缆上而形成的电缆终端 。

　　3. 13

　　冷缩式中间接头 cold shrinkjoint

　　将预扩张 、内有支撑物的弹性体接头部件现场套在经过处理后的电缆连接处 ,抽出支撑物 , 收缩压紧在电缆上而构成的接头 。

　　3. 14

　　可分离连接器 separableconnector

　　使电缆与其他设备连接或断开的完全绝缘的终端 。

　　3. 15

　　插入式可分离连接器 plug-in typeseparableconnector

　　由滑动部件作电气接触的可分离连接器 。

　　3. 16

　　内锥型插入式可分离连接器 insideconeplug-in typeseparableconnector

　　锥形套管在封闭式设备内部的插入式可分离连接器 。

　　3

　　GB/T 28427—2012

　　4 电压标示及材料

　　4. 1 电压标示

　　4. 1. 1 对于单相工频交流系统电压表示如表 1。

　　表 1 牵引供电系统电压标称值及允许波动限值

　　标称电压值kV

　　最高值kV

　　瞬时最大值kV

　　25

　　27. 5

　　29a

　　a 在牵引供电系统因改变运行方式或电网电压波动时可能出现的持续时间不大于 5 min的电压最大值 。 当系统电压瞬时最大值与本标准规定不一致时 , 由用户与制造商商定 。

　　4. 1. 2 电缆及附件的额定电压 U0 为 27. 5 kV。

　　4. 2 电缆绝缘材料

　　本标准所涉及的电缆交联聚乙烯绝缘混合料代号 ,见表 2。

　　表 2 绝缘混合料

　　绝缘混合料

　　代号

　　交联聚乙烯

　　XLPE

　　4. 3 电缆外护套材料

　　规定下列两种不同类型护套混合料代号 :

　　— 以聚氯乙烯为基料的低卤低烟阻燃护套料 ;

　　— 以聚乙烯为基料的无卤低烟阻燃护套料 。

　　外护套混合料代号见表 3。

　　表 3 外护套混合料

　　外护套混合料

　　代 号

　　低卤低烟阻燃护套料

　　DD-ST2

　　无卤低烟阻燃护套料

　　WD-ST7

　　5 使用特性及条件

　　5. 1 电缆

　　5. 1. 1 一般要求

　　5. 1. 1. 1 电缆导体截面优先值为 150mm2 、185 mm2 、240mm2 、300mm2 、400mm2 。

　　4

　　GB/T 28427—2012

　　5. 1. 1. 2 电缆应满足低卤低烟阻燃电缆或无卤低烟阻燃电缆的燃烧性能要求 ,要求如下 :

　　a) 低卤低烟阻燃电缆 ,烟气最小透光率应大于或等于 30% ,燃烧时释放气体的 pH值应大于或等于 2. 5, 电导率应小于或等于 30μs/mm , 卤酸气体逸出量应小于或等于 100mg/g;

　　b) 无卤低烟阻燃电缆 ,其烟气最小透光率应大于或等于 60% ,燃烧时释放气体的 pH 值应大于或等于 4. 3, 电导率应小于或等于 10μs/mm。

　　5. 1. 1. 3 电缆应具有径向防水性能 。

　　5. 1. 2 工作温度

　　5. 1. 2. 1 电缆在正常运行时导体允许的长期最高温度为 90℃ 。

　　5. 1. 2. 2 短路时(最长持续时间不超过 5 s) , 电缆导体允许的最高温度为 250℃ 。

　　5. 1. 3 短路电流

　　电缆导体最大允许故障短路电流见表 4。

　　表 4 电缆导体最大允许故障短路电流a

　　标称截面mm2

　　150

　　185

　　240

　　300

　　400

　　最大允许故障短路电流

　　kA

　　21. 4

　　26. 4

　　34. 3

　　42. 9

　　57. 2

　　a 短路持续时间为 1 s,短路起始温度为 90℃ 。

　　5. 1. 4 电缆参考载流量

　　电缆参考载流量参见附录 B。

　　5. 1. 5 电缆的弯曲半径

　　安装时电缆最小弯曲半径为 15D,D 为电缆外径 。

　　5. 1. 6 敷设环境

　　电缆主要敷设地点分为地下直埋 、穿管 、地面电缆沟 、地下隧道 、变电所电缆夹层或局部露天敷设等 , 电缆可能经常或周期性地被水浸泡 。

　　5. 1. 7 其他

　　对于可能经常或周期性被水浸泡的电缆 ,其外护套不宜采用以聚氯乙烯(PVC)为基料的护套料 。

　　5. 2 电缆附件

　　5. 2. 1 额定参数

　　5. 2. 1. 1 额定参数见表 5。

　　5

　　GB/T 28427—2012

　　表 5 附件额定参数

　　额定电压 U0 kV

　　27. 5

　　工频耐压(5min)

　　kV

　　124

　　冲击耐压kV

　　250

　　适用电缆截面

　　与电缆截面相匹配

　　终端外爬距

　　户内终端外爬距

　　mm

　　不小于 700

　　户外终端外爬距

　　mm

　　不小于 1200

　　5. 2. 1. 2 电缆附件长期工作温度和短路温度 ,满足与其配套电缆的要求 。

　　5. 2. 2 使用环境条件

　　5. 2. 2. 1 环境温度

　　-40℃ ~ +60℃ 。

　　5. 2. 2. 2 海拔

　　终端附件不超过 1000m。

　　当电缆终端在海拔高于 1000m 但不超过 4000m 地区应用时 ,其试验电压应按本标准规定的额定耐受电压乘以海拔校正因数 Ka,见公式(1) 。

　　Ka …………………………( 1 )

　　式中 :

　　H— 设备安装地点的海拔高度 ,单位为米(m) 。

　　5. 2. 2. 3 使用环境

　　电缆附件的使用环境与电缆的敷设环境有关 。

　　电缆终端主要使用在户内或户外电缆与设备连接处 。

　　中间接头主要使用在电缆间接续处 ,使用环境与电缆敷设环境基本相同 ,主要使用地点分为地下直埋 、穿管 、地面电缆沟 、地下隧道 、变电所电缆夹层或局部露天敷设等 , 中间接头可能经常或周期性地被水浸泡 。

　　内锥型插入式可分离连接器主要使用在电缆与设有内锥型套管的设备连接处 。

　　6 电缆产品代号及表示方法

　　电缆产品代号及表示方法按附录 C规定 。

　　6

　　GB/T 28427—2012

　　7 技术要求

　　7. 1 电缆

　　7. 1. 1 导体

　　7. 1. 1. 1 电缆用铜芯导体应符合 GB/T 3956—2008中绞合紧压圆形导体(第 2种)的规定 。

　　7. 1. 1. 2 导体表面应光洁 、无油污 、无损伤屏蔽及绝缘的毛刺 、锐边 , 以及凸起或断裂的单线 。

　　7. 1. 2 绝缘

　　7. 1. 2. 1 绝缘应为交联聚乙烯(XLPE)材料 ,其机械 、电气性能应符合表 6 的规定 。

　　7. 1. 2. 2 电缆标称绝缘厚度不小于 11mm。

　　7. 1. 2. 3 绝缘厚度的平均值不应小于标称值 ,绝缘任意一处最薄点的厚度不应小于标称值的 90%再减 0. 1 mm ,厚度的测量结果应修约到 0. 1 mm。

　　7. 1. 2. 4 绝缘的偏芯度不应大于 10% 。

　　7. 1. 3 屏蔽

　　7. 1. 3. 1 单芯电缆绝缘线芯的屏蔽 ,应由导体屏蔽和绝缘屏蔽组成 。

　　7. 1. 3. 2 导体屏蔽采用挤包交联粘结型半导电料 ,其机械 、电气性能应符合表 6 的规定 。

　　7. 1. 3. 3 半导电屏蔽层应均匀地包覆在导体上 ,表面应光滑 ,无明显绞线凸纹 、尖角 、颗粒 、烧焦和擦伤的痕迹 。

　　表 6 XLPE 交联聚乙烯绝缘材料、导体屏蔽、绝缘屏蔽材料性能

　　序号

　　项目名称

　　单位

　　技术指标

　　绝缘料

　　导体屏蔽交联粘合型半导电料

　　绝缘屏蔽交联粘合型半导电料

　　1

　　抗拉强度

　　N/mm2

　　≥13. 5

　　≥12. 5

　　≥12. 5

　　2

　　断裂伸长率

　　%

　　≥350

　　≥200

　　≥200

　　3

　　冲击脆化温度

　　试验温度

　　℃

　　≤-76

　　≤-40

　　≤-40

　　冲击脆化性能

　　失效数

　　≤15/30

　　—

　　—

　　4

　　空气热老化 135℃ ±2℃ ,168h:

　　抗拉强度变化率 ,最大

　　%

　　±20

　　±40

　　±40

　　断裂伸长率变化率 ,最大

　　%

　　±20

　　±40

　　±40

　　5

　　热延伸 200℃ ,0. 2 MPa,15min:

　　负荷下伸长率

　　%

　　≤80

　　≤175

　　≤175

　　冷却后永久变形

　　%

　　≤5

　　≤15

　　≤15

　　6

　　凝胶率

　　%

　　≥80

　　—

　　—

　　7

　　介质损耗角正切 50Hz,20℃

　　≤0. 0005

　　—

　　—

　　7

　　GB/T 28427—2012

　　表 6 (续)

　　序号

　　项目名称

　　单位

　　技术指标

　　绝缘料

　　导体屏蔽交联粘合型半导电料

　　绝缘屏蔽交联粘合型半导电料

　　8

　　体积电阻率 20℃ ,

　　测试电压为 DC 1 kV

　　Ω · m

　　≥1× 1014

　　90℃ ±2℃

　　≤1000

　　90℃ ±2℃