TCVN10889:2015

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10889:2015 (IEC 60229:2007) về Cáp điện - Thử nghiệm trên vỏ ngoài dạng đùn có chức năng bảo vệ đặc biệt TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 10889:2015 IEC 60229:2007 CÁP ĐIỆN - THỬ NGHIỆM TRÊN VỎ NGOÀI DẠNG ĐÙN CÓ CHỨC NĂNG BẢO VỆ ĐẶC BIỆT Electric cables - Tests on extruded oversheaths with a special protective f unction Lời nói đầu TCVN 10889:2015 hoàn to à n tương đương với IEC 60229:2007; TCVN 10889:2015 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc g i a TCVN/ T C/E4 Dây và cáp đ iệ n biên soạn, T ổ ng cục Tiêu chuẩn Đo lường Ch ấ t lượng đề ngh ị . Bộ Khoa học và Công nghệ c ô ng bố. CÁP ĐIỆN - THỬ NGHIỆM TRÊN VỎ NGOÀI DẠNG ĐÙN CÓ CHỨC N Ă NG BẢO VỆ ĐẶC BIỆT Electric cables - Tests on extruded oversheaths with a special protective f unction 1 Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn này đưa ra chuỗi các thử nghiệm có thể yêu cầu đối với cáp điện c ó vỏ ngoài dạng đùn có chức năng bảo vệ đặc biệt. CH Ú THÍCH 1: Việc cần các chức năng đặc biệt có thể không phụ thuộc vào bản chất của ki ể u cách điện hoặc điệp áp danh định của cáp. Tiêu chuẩn này đề cập đến cáp để sử dụng trong hệ thống được cách điện v à hệ thống không được cách điện. Các thử nghiệm được phân loại đ ể sử dụng là: a) thử nghiệm thường xuy ê n, b) th ử nghiệm điển h ì nh, c) thử nghiệm sau lắp đặt. Các thử nghi ệ m này bao gồm: - thử nghiệm thường xuyên v ề điện trên vỏ ngoài của cáp được sử dụng trong hệ thống được cách điện và hệ thống không được cách điện, - thử nghiệm điển h ì nh mài mòn và ăn mòn lan truy ề n, - thử nghiệm đi ệ n tr ê n v ỏ ngoài của cáp sau lắp đặt. Thử nghiệm thường xuyên và thử nghiệm sau lắp đặt, như quy định trong ti ê u chuẩn của cáp liên quan, được áp dụng cho mọi trường hợp. Thử nghiệm điển h ì nh phụ thuộc vào bản chất của hệ thống và kết c ấ u của cáp mà không phải thực hiệ n trong điều kiện sử dụng bình thường. Á p dụng thử nghiệm mài mòn được n ê u ở Phụ lục A. CH Ú TH Í CH 2: Hướng dẫn thử nghiệm sau lắp đặt được n ê u trong Phụ lục B. 2 Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau đây là c à n thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi n ă m công bố th ì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn Không ghi n ă m công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao g ồ m cả các s ử a đ ổ i. TCVN 10890 (IEC 60230), Thử nghiệm xung tr ê n cáp và phụ kiện cáp IEC 62230, Elec tr ic cables - spark test me th od (Cáp điện - Phương pháp thử phóng đ iệ n tia lửa) 3 Thử nghiệm thường xuyên Tính toàn vẹn v ề điện của vỏ ngoài phải được thử nghiệm bằng thử nghiệm đ iện áp một chiều (3. 1 ) hoặc thử nghiệm ph ó ng tia lửa (3.2). CHÚ THÍCH: Không áp dụng phương pháp thử nghiệm phóng điện tia lửa khi lớp dẫn điện đ ã được đặt lên vỏ ngoài. Trong t rườ ng hợp này, chỉ có th ể áp d ụng thử nghiệm theo 3.1. Thử nghiệm áp dụng cho mọi trường hợp. 3.1 Thử nghiệm điện áp một ch iề u Đặt điện áp một chi ề u 8 kV tr ê n một mil i mét chi ề u dày danh nghĩa qu y định của vỏ ngoài dạng đùn trong 1 min giữa lớp kim loại b ê n dưới tại cực âm và lớp dẫn điện bên ngoài, điện áp cực đại phải ch ị u là 25 kV. Không được có phóng điện đánh thủng vỏ ngoài trong quá trình thử nghiệm. CHÚ TH Í CH: Lớp dẫn điện b ê n ngo à i có th ể g ồ m một lớp dẫn đặt lên vỏ ngoài dạng đùn hoặc đạt được bằng cách đ ặ t trong nước trong quá trình thử nghiệm. 3.2 Thử nghiệm phóng điện tia lửa Thử nghiệm phóng điện tia lửa theo phương pháp nêu ở IEC 62230 phải được thực hiện bằng cách nối đ ấ t lớp kim loại b ê n dưới đối với thử nghiệm xoay chiều hoặc nối vào cực âm trong trường hợp nguồn cung c ấ p một chiều. Điện áp phải là 6 kV xoay chiều tr ên một milimét hoặc 9 kV một chi ề u trê n một milimét chiều dày danh nghĩa qu y định của vỏ ngoài dạng đùn, điện áp cực đại phải chịu l à 15 kV xoay chi ề u và 25 kV một chi ề u tương ứng. Thời gian đặt cáp trong vùng thử nghiệm phải đủ đ ể phát hiện Khuyết tật. Không được có sự cố trong quá trình thử nghiệm. 4 Thử nghiệm điển hình 4.1 Th ử nghiệm mài mòn 4.1.1 Mục đích Mục đích của thử nghiệm này là đ ể chứng tỏ rằng vỏ ngoài dạng đùn chịu được mài mòn tr ong quá trình rải cáp. Thử nghiệm mài mòn phải được thực hiện nếu vật liệu vỏ ngoài không phải loại hợp ch ấ t ST1. ST2, ST3 hoặc ST7 và n ế u chi ề u dày không tuân th ủ tiêu chuẩn cáp cụ thể. 4.1.2 Quy trình thử nghiệm Mẫu cáp đủ chiều dài, phải chịu uốn n ê u trong thử nghiệm uốn như qu y định trong tiêu chuẩn cáp cụ thể. Sau khi uốn, thực hiện quy trình quy định ở 4.1.2.1 ở nhiệt độ (20 ± 5) °C cho các trường hợp a) và b) như mô tả ở Phụ lục A. Sau đó, thực hiện thử nghiệm điện ở 4.1.2.2 cho trường hợp a). 4.1.2.1 M à i mòn Mẫu cáp phải được rải thẳng và nằm ngang trên đế cứng vững, với mặt phẳng thao tác uốn trước đó được đặt nằm ngang. Tại ph ầ n giữa m ẫ u và vuông góc với mẫu, một đoạn thép góc cácbon mềm được đặt nằm ngang với cạnh đỉnh nằm tr ê n cáp còn hai cạnh nằm đối xứng trong mặt ph ẳ ng vu ô ng gó c với trục của cáp. Bán k í nh ngoài của đường cong của cạnh đỉnh kh ô ng nhỏ hơn 1 mm v à kh ô ng lớn hơn 2 mm (xem H ì nh 1). CHÚ D Ẫ N: 1 2 3 lực (xem Bảng 1) thép góc các bon m ề m mặt phẳng u ố n A B A-B vị trí ban đầu/k ế t thúc v ị trí ban đầu/kết thúc chiều dài tuyến thử nghiệm (nhỏ nh ấ t) Hình 1 - Thử nghiệm mài mòn Thép góc được mang tải thẳng đứng, ở phía trên đi ể m tiếp xúc với lực theo Bảng 1. Thép góc được kéo ngang dọc theo trục của cáp với một khoảng không nh ỏ hơn 600 m m ở tốc độ trong phạm v i từ 150 mm/s đến 300 mm/s. Đảo chiều dịch chuyển tại cuối mỗi l ầ n d ịch chuyển để c ó 50 lần dịch chuyển, 25 l ần theo mỗi hướng trên 600 mm của tuy ế n thử nghiệm. Bảng 1 - Lực thẳng đứng tr ê n thép góc Đường k í nh ngoài đo được của cáp mm Lực N L ớ n hơn và bằng Đến 30 40 65 40 50 105 50 60 155 60 70 210 70 80 270 80 90 340 90 100 420 100 110 500 110 và lớn hơn 550 4.1.2.2 Thử ngh iệ m điện Phần giữa mẫu cáp, ở điều kiện như nêu trên, phải được ngâm trong dung dịch NaC l 0,5% theo khối lượng trong nước có chứa dung m ô i hoạt hóa b ề mặt phi ion x ấ p x ỉ 0,1% theo khối lượng ở nhiệt độ môi trư ờ ng xung quanh. Sau í t nh ấ t 24 h ngâm không đ ổ i, đặt điện áp một chiều 20 kV trong thời gian 1 min giữa dung dịch muối và lớp kim l oại nằm bên dưới mang cực tính âm. V ớ i phần giữa của cáp vẫn được ngâm trong dung dịch NaC l nối tr ê n ở nhiệt độ môi trường xung quanh, đặt 10 xung điện áp dương sau đ ó là 10 xung điện áp âm theo TCVN 10890 (IEC 60230) và Bảng 2. Bảng 2 - Điện áp xung thử nghiệm Điện áp chịu xung s é t danh định của điện áp c á ch điện ch í nh (đ ỉ nh) kV Đ iệ n áp xung thử nghiệm (đ ỉ nh) kV V ≤ 325 30 325 <> V ≤ 750 37,5 750 V 1 175 47,5 1 175 ≤ V < 1=""> 62,5 V ≥ 1 550 72 , 5 4.1.3 Kiểm tra xem xét Lấy mẫu cáp (từ dung dịch n ế u thử nghiệm theo 4.1.2.2) và loại b ỏ một đoạn dài 1 m bao g ồ m phần đã b ị mài mòn của v ỏ ngoài dạng đùn bằng cách c ắ t hai nhát theo chiều dọc nhưng kh ô ng đi qua phần đã th í nghiệm. M ẫ u thử nghiệm kh ô ng được có vật liệu ngoại lai. 4.1.4 Yêu cầu tính n ăng V ỏ ngoài được xem là thỏa mãn với điều kiện là: a) đạt thử nghiệm điện, n ế u yêu cầu, và b) kiểm tra mẫu bằng m ắ t thường hoặc c ó điều ch ỉ nh thị lực nhưng không phóng đại cho th ấ y không có vết nứt hoặc phân tách trên bề mặt trong hoặc ngoài. 4.2 Ă n mòn lan truy ề n (chỉ cho màn ch ắ n bằng nh ô m) 4.2.1 Yêu cầu chung Thử nghiệm ăn m ò n lan truyền liên quan trong trường hợp dây nhôm, vỏ bọc nhôm và băng nhôm không d í nh chặt với v ỏ ngoài. Không áp dụng trong t rườ ng hợp vỏ nhôm hoặc b ă ng nhôm d í nh chặt với vỏ ngoài. Mục đí ch của thử nghiệm này là để chứng tỏ rằng, trong trường hợp hư hại cục bộ vỏ ngoài thì sự ăn mòn bề mặt ngoài của màn chắn bằng nhôm sẽ h ầ u như chỉ hạn chế ở diện tích ăn m ò n của lớp vỏ. 4.2.2 Quy tr ì nh thử nghiệm a) Uốn Mẫu cáp ph ả i chịu quy trình u ố n trong thử nghiệm uốn như quy định trong tiêu chuẩn về cáp cụ th ể . b) Hư hại cục bộ Khoan thủng v ỏ ngo à i xuống đến vỏ nhôm hoặc các sợi dây, ở 4 chỗ, bằng một mũi khoan đường kính 10 mm. Bốn l ỗ này được bố tr í theo h ì nh xoắn ốc quanh ph ầ n giữa của mẫu cáp, cách nhau theo chiều dọc một kho ả ng 100 mm và góc 90° theo chu vi. Tất cả vật liệu phải được l ấ y ra kh ỏ i từng lỗ để lộ ra phần nhôm trần có đường kính 10 mm. c) Quy trình ăn mòn M ẫu được uốn th à nh h ì nh chữ U với ph ầ n cong có bán kính cong không lớn hơn quy định trong thao tác uốn nối trên. Phần cong được ngâm trong dung dịch Na 2 SO 4 nồng độ 1% ở nhiệt độ môi t rườ ng xung quanh với các đầu cáp ở trong kh ô ng khí. Tất cả 4 l ỗ phải được ngâm sâu í t nhất 500 mm trong dung dịch. Đặt điện áp một chiều giữa màn chắn kim loại và dung d ị ch với m à n chắn kim loại ở c ự c t í nh âm , dòng điện 10 mA chạy qua trong thời gian tổng cộng là (100 ± 2) h. Giá tr ị dòng điện n à y phải được duy tr ì v ề cơ bản là không đ ổ i. Việc này có thể đạt được bằng cách đưa vào điện trở nối tiếp, giá trị điện trở khoảng 10 kΩ trong mạch điện. N ế u hai hoặc nhiều mẫu được thử nghiệm điện đồng th ờ i th ì từng mẫu phải được ki ể m soát độc lập (ví dụ , bằng cách nối qua đ iệ n trở nối tiếp của từng mẫu). 4.2.3 K iểm tra xem x é t Mẫu cáp được l ấ y ra khỏi dung dịch rồi bóc 500 mm chiều dài vỏ ngoài, mở rộng ra ngoài í t nhất 100 mm của từng lỗ. T ấ t cả vật liệu khác trong khu vực này phải được l ấ y ra khỏi màn chắn kim loại đ ể lộ ra phần nhôm tr ầ n. 4.2.4 Y ê u c ầ u tính năng V ỏ ngoài được xem là thỏa m ã n với đi ề u kiện l à k hi k iểm tra mẫu bằng mắt thường hoặc c ó đi ề u chỉnh thị lực nhưng kh ô ng phóng đại cho th ấ y khô ng có dấu hiệu bị ă n mòn kéo dài qu á 10 mm t í nh từ mép của lỗ bất kỳ tại đi ể m b ấ t k ỳ . 5 Thử nghiệm điện sau lắp đặt Trong trường hợp thực hiện thử nghiệm 'sau l ắ p đặt' vỏ ngoài, đặt một đ iện áp một chiều bằng 4 kV trên mỗi milimet chiều d à y quy đ ị nh của vỏ ngoài dạng đùn với giá trị lớn nhất là 10 kV giữa các lớp kim loại b ê n dưới và điện cực b ê n ngoài, trong thời gian 1 min. T ấ t cả các lớp k im loại b ê n dưới vỏ ngoài phải được nối với nhau. Thử nghiệm này y ê u cầu vỏ ngoài có một ' điện cực' ph í a ngo à i có thể là lớp vật liệu ẩ m hoặc lớp dẫn điện. Không được có phóng điện đánh thủng vỏ ngoài trong quá trình thử nghiệm. Phụ lục A (quy định) Áp dụng thử nghiệm mài mòn A.1 Trường h ợ p a) trong trường hợp vỏ ngoài được xem là b ộ phận cách điện i) trong trường hợp s ử dụng lớp liên kết màn ch ắ n kim loại đặc biệt đ ể giảm t ổ n hao vỏ kim loại hoặc màn chắn th ì đặt một điện áp vào vỏ ngoài trong điều kiện có tải và điều kiện sự cố. ii) t r ong trường hợp lớp kim loại bên dưới có thể cách ly v ớ i đ ấ t để cho phép đặt một điện áp vào vỏ ngoài để k iểm tra t í nh toàn v ẹ n của nó. A. 2 Trường h ợ p b) trong t rư ờng h ợ p vỏ ngoài được xem là bộ phận bảo v ệ cải ti ế n chống ă n mòn i) trong trường hợp việc bảo vệ lớp kim loại kh ô ng đóng vai tr ò quan trọng lớn; ii) trong trường hợp phối hợp của kim loại cụ thể và m ô i trường l ắ p đặt cáp c ó th ể gây ra rủi ro ăn mòn nghiêm trọng; iii) trong trường hợp ăn mòn cộng với sự xâm nhập của nước có thể gây ra suy giảm hệ thống cá ch điện của cáp. Phụ lục B (tham khảo) Hướng dẫn thử nghiệm sau lắp đặt Cả t rư ớc và sau l ắ p đặt, thử nghiệm vỏ cáp c ó lớp phủ d ẫ n điện được thực hiện thư ờ ng xuyên hơn. Các thử nghiệm này thường được thực hiện tr ê n rulô cáp trước k hi lắp đặt cũng như sau lắp đ ặ t, là một ph ầ n của thử nghiệm ki ể m tra. Để nhận biết thử nghiệm này và đ ể đảm bảo rằng những người thực hiện các thử nghiệm này theo cách an toàn và có trách nhiệm, Phụ lục B: Hướng dẫn thử nghiệm sau lắp đ ặ t và các điểm dưới đây được đưa vào xem xét: 1. Lớp dẫn điện cần được lấy ra khỏi các đầu cáp đ ể ngăn ngừa phóng điện bề mặt/tia l ử a khi thực hiện thử nghiệm. 2. Cần lưu ý rằng việc sử dụng một s ố dung môi và ch ấ t làm sạch để loại bỏ lớp dẫn điện có th ể có ảnh hưởng có hại l ê n các đặc t í nh vật lý của vật liệu vỏ ngoài. 3. Lớp dẫn điện ph ả i được nối đ ấ t đầy đủ khi thực hiện thử nghiệm. 4. Các bước c ầ n thực hiện để tránh điện tích t í ch tụ trong các thành phần b ằ ng kim loại khác b ê n trong cáp và các vật th ể kim loại xung quanh tr ong khi thử nghiệm (t ấ t cả các lớp kim loại bên dưới vỏ ngoài phải được nối với nhau). 5. Các thủ tục an toàn cần đảm bảo hạn ch ế tiếp cận khu vực thử nghiệm khi thực hiện thử nghiệm. 6. Khi hoàn thành thử nghiệm, cáp c ầ n được nối đất trong thời gian thích hợp sau khi thử nghiệm để đ ả m bảo điện t í ch dư được loại bỏ. 7. Giá tr ị dòng điện thử nghiệm được l ấ y chỉ để tham khảo kỹ thuật. MỤC LỤC Lời nói đầu 1 Phạm vi áp dụng 2 Tài liệu viện dẫn 3 Thử nghiệm thường xuyên 4 Thử nghiệm điển h ì nh 5 Thử nghiệm điện sau lắp đặt Phụ lục A (quy định) - Áp dụng thử nghiệm mài mòn Phụ lục B (tham kh ả o) - Hướng dẫn thử nghiệm sau l ắ p đặt