JBT 8996-1999 高壓電纜選擇導(dǎo)則

1、高壓電纜選擇導(dǎo)則 JBT 89961999 前 言  本標(biāo)準(zhǔn)等效采用國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）標(biāo)準(zhǔn)IEC 60183“高壓電纜選擇導(dǎo)則”標(biāo)準(zhǔn)。為國(guó)內(nèi)首次制訂的機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。其主要內(nèi)容如下： 1 范圍 2 定義 3 使用條件 4 電纜絕緣水平 5 導(dǎo)體尺寸的選擇 6 終端 根據(jù)我國(guó)電力系統(tǒng)設(shè)備的絕緣配合要求，本標(biāo)準(zhǔn)的表1按GB 311.11997對(duì)系統(tǒng)標(biāo)稱(chēng)電壓（U）和設(shè)備最高電壓（Um）作了規(guī)定，而電纜額定電壓（U0）則原則上應(yīng)符合相關(guān)的現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。對(duì)于66kV電纜，由于尚無(wú)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，U0采用IEC 60183（1984）。對(duì)220kV及330kV電纜，U0按I

2、EC 601411（1993）第1號(hào)修改單（1995）的規(guī)定以符合國(guó)內(nèi)系統(tǒng)的實(shí)際情況。 本標(biāo)準(zhǔn)引用了下列標(biāo)準(zhǔn)： GB 1561984 標(biāo)準(zhǔn)電壓 GB 311.11997 高壓輸變電設(shè)備的絕緣配合 GBT 39561997 電纜的導(dǎo)體 GB 127061991 額定電壓35kV及以下銅芯、鋁芯塑料絕緣電力電纜 GBT 129761991 額定電壓35kV及以下銅芯、鋁芯紙絕緣電力電纜 IEC 60287：電纜連續(xù)載流量的計(jì)算（100%負(fù)載因數(shù)） 本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)電線電纜標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)提出并歸口。 本標(biāo)準(zhǔn)主要起草單位：上海電纜研究所。 本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：舒迎春。 IEC 前 言 

3、 1 技術(shù)委員會(huì)代表各國(guó)家委員會(huì)對(duì)他們特別關(guān)切的技術(shù)問(wèn)題制訂出的IEC正式?jīng)Q議或協(xié)議盡可能地表達(dá)出國(guó)際上對(duì)這些問(wèn)題的一致意見(jiàn)。 2 這些文件以推薦文件的形式在國(guó)際間使用，并且在此意義上取得各國(guó)家委員會(huì)的認(rèn)可。 3 為促進(jìn)國(guó)際間的統(tǒng)一，各IEC國(guó)家委員會(huì)坦誠(chéng)地以最大可能程度在各國(guó)家和地區(qū)中采用IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。IEC標(biāo)準(zhǔn)與相應(yīng)的國(guó)家或地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)的任何差異應(yīng)在國(guó)家或地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)中清楚地指出。 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC 60183由IEC第20技術(shù)委員會(huì)“電纜”下屬的第20A分技術(shù)委員會(huì)“高壓電纜”制訂。 為IEC 60183第二版出版物。 該標(biāo)準(zhǔn)草案在1980年的Florence會(huì)議上討論通過(guò)，于1981年2月以加

4、速程序?qū)⒉莅赴l(fā)至各國(guó)家委員會(huì)，并于1981年12月將20A（中央辦公室）82號(hào)文送至各國(guó)家委員會(huì)進(jìn)行6月法投票表決。 下述國(guó)家委員會(huì)投票同意本出版物：澳大利亞埃及南非（共和國(guó)）比利時(shí)法國(guó)瑞典巴西荷蘭瑞士保加利亞新西蘭蘇維埃社會(huì)主義共和國(guó)加拿大挪威英國(guó)中國(guó)波蘭美利堅(jiān)合眾國(guó)丹麥羅馬尼亞  修改單20A（中央辦公室）89號(hào)文于1982年10月發(fā)至各國(guó)家委員會(huì)進(jìn)行2月法投票。下述國(guó)家委員會(huì)投票同意本出版物：澳大利亞聯(lián)邦德國(guó)瑞典奧地利德國(guó)瑞士比利時(shí)意大利蘇維埃社會(huì)主義共和國(guó)巴西荷蘭英國(guó)加拿大新西蘭美利堅(jiān)合眾國(guó)埃及挪威 芬蘭波蘭 法國(guó)羅馬尼亞  本標(biāo)準(zhǔn)引用的其他IE

5、C標(biāo)準(zhǔn)： IEC 60055：額定電壓1830kV以下銅芯或鋁芯紙絕緣金屬護(hù)套電纜（不包括壓氣電纜和充油電纜） IEC 60071：絕緣配合 IEC 600711：第1部分：術(shù)語(yǔ)、定義、原理和規(guī)劃 IEC 60228：絕緣電纜的導(dǎo)體 IEC 60287：電纜連續(xù)載流量的計(jì)算（100%負(fù)載因數(shù)） IEC 60502：額定電壓130kV擠包絕緣電力電纜  中華人民共和國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JBT 89961999eqv IEC 60183:1984Amendment No.1：1997  高壓電纜選擇導(dǎo)則Guide to the selection of high

6、-voltage cables 國(guó)家機(jī)械工業(yè)局1999-08-06批準(zhǔn) 2000-01-01實(shí)施 1 范圍  本標(biāo)準(zhǔn)適用于高壓電纜，它為用于1kV以上三相交流系統(tǒng)中電纜的導(dǎo)體尺寸，絕緣水平及電纜結(jié)構(gòu)的選擇提供指導(dǎo)，同時(shí)也綜述了作出適當(dāng)選擇所必需的資料。 除了在特別條款中明確述及外，本導(dǎo)則內(nèi)容適用于任何型式的電纜。目前僅涉及交流系統(tǒng)， 直流系統(tǒng)可能在將來(lái)的出版物中予以考慮。 2 定義  本標(biāo)準(zhǔn)采用以下定義。2.1 電纜及其附件的電壓 U0電纜及其附件設(shè)計(jì)用每一導(dǎo)體與屏蔽或護(hù)套之間的額定工頻電壓有效值。 U電纜及其附件設(shè)計(jì)用任何兩導(dǎo)體之間額定電壓有

7、效值。 注：此量值僅在設(shè)計(jì)非徑向場(chǎng)電纜和附件時(shí)才使用。 Um電纜及其附件設(shè)計(jì)用任何兩導(dǎo)體之間的最大工頻電壓有效值。它是在正常運(yùn)行條件下，一個(gè)系統(tǒng)任何時(shí)刻任何點(diǎn)上持續(xù)的最高電壓。它不包括因故障狀態(tài)和突然切斷大負(fù)荷而造成的暫時(shí)電壓變化。 Up電纜及其附件設(shè)計(jì)用每一導(dǎo)體與屏蔽或護(hù)套之間的雷電沖擊耐受電壓的峰值。 為了提供與開(kāi)關(guān)設(shè)備和變壓器相協(xié)調(diào)的導(dǎo)則，電纜用U0U（Um）來(lái)標(biāo)識(shí)。表1給出了該方面資料。 表1 U0U和Um之間的關(guān)系kV電纜和附件額定電壓 電纜和附件額定電壓U0系統(tǒng)標(biāo)稱(chēng)電壓U設(shè)備最高電壓Um電纜和附件額定電壓U0系統(tǒng)標(biāo)稱(chēng)電壓U設(shè)備最高電壓Um1.8 3.633.53

8、6 506672.53.6 666.9641101266 8.71011.51272202528.7 121517.519033036312 182023.029050055021 263540.5    2.2 使用電纜和附件的系統(tǒng)的電壓 系統(tǒng)標(biāo)稱(chēng)電壓： 標(biāo)識(shí)系統(tǒng)的相與相之間的電壓有效值，與系統(tǒng)的某些運(yùn)行特性相關(guān)。 三相系統(tǒng)的最高電壓： 在正常運(yùn)行條件下，系統(tǒng)中任何時(shí)刻任何點(diǎn)上發(fā)生的相與相之間的最高電壓有效值。它不包括電壓暫態(tài)（例如由于系統(tǒng)開(kāi)關(guān)操作所引起）以及不正常系統(tǒng)條件（例如故障狀態(tài)或突然切斷大負(fù)荷）引起的暫時(shí)電壓變化。 雷電過(guò)電壓： 由于雷電放電

9、或其他原因?qū)е孪到y(tǒng)給定位置上發(fā)生的相對(duì)地或相對(duì)相過(guò)電壓。為絕緣配合目的，其波形可視為于類(lèi)似雷電沖擊耐壓試驗(yàn)用的標(biāo)準(zhǔn)沖擊波（見(jiàn)GB 311.11997圖1中雷電沖擊試驗(yàn)波形），這種過(guò)電壓往往是單極性的，且持續(xù)時(shí)間很短。 3 使用條件  為了確定某一特定工程用電纜的設(shè)計(jì)是否合適，需要下列使用條件方面的資料。應(yīng)查閱與下列使用條件有關(guān)的IEC出版物。3.1 運(yùn)行條件 a）系統(tǒng)標(biāo)稱(chēng)電壓； b）三相系統(tǒng)的最高電壓； c）雷電過(guò)電壓； d）系統(tǒng)頻率； e）接地方式以及當(dāng)中性點(diǎn)非有效接地情況下，任何一次接地故障狀態(tài)允許的最大持續(xù)時(shí)間和每年總的持續(xù)時(shí)間； f）如果使用了終端，應(yīng)給出環(huán)境條件，

10、例如： 超過(guò)1000m時(shí)的海拔高度； 戶內(nèi)或戶外敷設(shè)； 大氣污染是否過(guò)度； SF6開(kāi)關(guān)中的終端； 電纜與設(shè)備（如變壓器，開(kāi)關(guān)，電機(jī)等）的連接方式所采用的安全距離和絕緣。例如應(yīng)規(guī)定安全距離及周?chē)^緣； g）最大額定電流； 1）連續(xù)運(yùn)行； 2）周期運(yùn)行； 3）可能發(fā)生的應(yīng)急或過(guò)載運(yùn)行； 注：確定導(dǎo)體尺寸時(shí)若考慮周期負(fù)載則負(fù)載曲線是必不可少的。 h）相間及相對(duì)地短路時(shí)預(yù)期流過(guò)的對(duì)稱(chēng)和非對(duì)稱(chēng)短路電流； i）短路電流的最大持續(xù)時(shí)間。3.2 安裝資料3.2.1 概述 a）線路長(zhǎng)度和線路縱向斷面圖； b）敷設(shè)方式詳細(xì)資料（如平行或三角形排列）以及金屬套互聯(lián)與接地的方式； c）特殊敷設(shè)條件，例如電纜敷設(shè)在水中

11、。個(gè)別安裝條件需要特殊考慮。3.2.2 埋地敷設(shè)電纜 a）安裝條件詳細(xì)資料（如直埋，排管敷設(shè)等），以決定金屬套結(jié)構(gòu)，鎧裝（若需要時(shí)）型式以及外護(hù)層型式，例如防腐，阻燃或防白蟻； b）埋地深度； c）埋地線路沿線土壤的熱阻系數(shù)和土壤類(lèi)型（例如沙土、粘土、回填土）及資料的依據(jù)是測(cè)量，調(diào)查或僅是推測(cè)； d）埋設(shè)深度處土壤的最低，最高和平均溫度； e）鄰近的其他載荷電纜和熱源的詳細(xì)資料； f）電纜溝、排管或管道的長(zhǎng)度。若有工井則包括工井的間距； g）排管或管道的數(shù)目； h）排管或管道的內(nèi)徑； i）數(shù)目超過(guò)一根時(shí)，排管或管道之間的距離； j）排管或管道的材料。3.2.3 空氣中敷設(shè)電纜 a）所設(shè)定的最低

12、、最高和平均環(huán)境空氣溫度； b）安裝類(lèi)型（例如直接敷設(shè)在墻上、支架上等等。電纜成群敷設(shè)情況時(shí)隧道，排管的尺寸等等）； c）通風(fēng)的詳細(xì)情況（電纜敷設(shè)于戶內(nèi)、隧道或排管）； d）是否受到日光直射； e）特別條件，例如火災(zāi)危險(xiǎn)。 4 電纜絕緣水平 4.1 引言 多年來(lái)，兩類(lèi)絕緣水平（1和2）已能滿足全世界不同的電壓系統(tǒng)使用。但近期實(shí)際情況表明必須考慮各種電纜絕緣的不同過(guò)電壓性能，及隨之可能增加的新系統(tǒng)接地故障時(shí)持續(xù)過(guò)電壓運(yùn)行問(wèn)題，所以需要三類(lèi)系統(tǒng)。4.2 系統(tǒng)類(lèi)別 A類(lèi)：接地故障在任何情況下于1min內(nèi)迅速排除。 B類(lèi)：該類(lèi)僅包括單相接地故障短時(shí)運(yùn)行的系統(tǒng)。接地時(shí)間一般不超過(guò)1h

13、，但如果符合有關(guān)電纜產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，則允許較長(zhǎng)的時(shí)間。 注：如果系統(tǒng)的接地故障不能迅速自動(dòng)地排除，那么接地故障期間電纜絕緣上過(guò)高的電場(chǎng)強(qiáng)度會(huì)在一定程度上降低電纜的壽命。如果系統(tǒng)預(yù)期在長(zhǎng)時(shí)間接地故障下運(yùn)行，則歸入C類(lèi)可能較經(jīng)濟(jì)。 C類(lèi)：該類(lèi)包括不屬于A類(lèi)或B類(lèi)的所有系統(tǒng)。 為使本選擇導(dǎo)則能適用于每種型式電纜，還應(yīng)參考有關(guān)電纜產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，例如GB 12706和GBT 12976。4.3 Um的選擇 Um應(yīng)選擇等于或大于2.2定義的三相系統(tǒng)的最高電壓值。4.4 Up的選擇 Up值應(yīng)選擇等于或大于從GB 311.1中按線路絕緣水平，系統(tǒng)保護(hù)水平，電纜及架空線的特性阻抗，電纜長(zhǎng)度及閃絡(luò)點(diǎn)與終端的距離等所選定

14、的雷電沖擊耐壓值。 5 導(dǎo)體尺寸的選擇  導(dǎo)體尺寸應(yīng)從有關(guān)電纜結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)中列出的標(biāo)準(zhǔn)尺寸中選取。如果所使用的某種型式電纜沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)尺寸，則導(dǎo)體尺寸應(yīng)從GBT 3956第2種導(dǎo)體的標(biāo)準(zhǔn)尺寸中選取。 選取導(dǎo)體尺寸時(shí)還應(yīng)考慮下列條件： a）在規(guī)定的連續(xù)負(fù)載，周期負(fù)載，應(yīng)急負(fù)載和短路條件下電纜的最高溫度； 注：IEC 60287“電纜連續(xù)載流量（100%負(fù)載因素）”規(guī)定了連續(xù)負(fù)載條件下的詳細(xì)計(jì)算方法。 b）安裝和運(yùn)行過(guò)程中施加在電纜上的機(jī)械負(fù)荷； c）絕緣中的電場(chǎng)強(qiáng)度。采用小截面電纜時(shí)的小導(dǎo)體直徑會(huì)導(dǎo)致在絕緣中產(chǎn)生不允許的高電場(chǎng)強(qiáng)度。 6 終端  終端的設(shè)計(jì)取決于要求的工頻及耐沖擊電壓值（可能與電纜的規(guī)定值不同），大氣污染程度和終端位置的海拔高度。6.1 工頻及沖擊電壓絕緣水平 應(yīng)