技术文章

新IEC60092-3系列船用电缆标准解析


 

 

新IEC60092-3系列船用电缆标准解析:2008 年第三版IEC60092-350发布实施以后,IEC TC18 SC18A分委会加快了对船舶和移动或固定离岸装置用电缆标准更新步伐,至2017 522日发布IEC60092-3762017后,除IEC60092-352IEC6002-370外,主要的产品标准已基本更新。作为世界范围内*基础、*广泛的船缆标准,IEC 60092为多数国家及电缆设计、制造和使用者所认可,我国对此等同采用制定了国标。以下从标准构成、材料、产品结构及试验要求等方面对IEC60092系列船用电缆标准版本升级带来的变化进行解析

1、新IEC60092-3系列船用电缆标准解析,IEC60092系列标准名称及版次
     IEC60092-350
2014 ed.4船舶电气设备,第350部分,船舶和离岸装置用电力、控制和仪表电缆的一般结构和试验方法;

IEC 60092-352:2005  ed.3船舶电气设施.352部分:电缆的选择和敷设;

IEC60092-3532016 ed.4船舶电气设备 第353部分 额定电压为1kV 3kV 电力电缆;
     IEC60092-354
2014 ed.3 船舶电气设备 第354部分 额定电压6kVUm=7.2kV) 至30kV(Um=36kV) 的挤压固体绝缘单芯和三芯电力电缆;
    IEC60092-360
2014 ed.1 船舶电气设备 第360部分 船舶和离岸装置用电力、控制、仪表和通信电缆的绝缘和护套材料;
     IEC60092-376
2017 ed.3船舶电气设备 第376部分150V/250V(300V)控制和仪表回路用电缆。

  2、新IEC60092-3系列船用电缆标准解析
     IEC60092-350
2008版开始才真正将后续IEC60092-353354376全部涵盖进来,使其成为电力(包括低压和中压部分)、控制和仪表用电缆的通用标准。现2014版标准构架更加清晰,后续产品标准也更简洁明了。结合IEC60092-350第三版和第四版,标准的主要变化如下:
2.1
标准应用场合由船舶扩展至离岸装置(如:海上油、气平台等),后续增加了增强耐低温、增强耐油以及耐钻井液体的试验方法与之匹配。(以前海工一般会写明IEC61892-4
2.2
术语部分共33条,涵盖了后续产品标准所用到的全部术语,因此,IEC60092-3762017版中取消了前版中的所有术语。
2.3
产品标准中所涉及的试验方法全部纳入IEC60092-350,并在产品标准以表格形式清晰列出试验项目、试验类型、试验方法以及对应的技术要求,包括:附加可选的特性试验项目。
2.4
绝缘和护套材料

材料标准将原来IEC60092-351绝缘材料和IEC60092-359护套材料两个标准合并,形成一个新的材料标准IEC60092-3602014IEC 60092-3504版在结构元件描述中明确绝缘和护套材料均采用IEC 60092-360标准规定材料,实际上这就明确了绝缘材料和护套材料的种类和*新的技术要求。

同时,在材料标准与通用标准IEC60092-350之间重新分配了试验要求和方法,将在成品电缆上进行的试验归至通用标准,如:透光率试验、电缆的低温弯曲、低温冲击,将材料方面的试验归入材料标准,如:增强耐油、耐钻井液体试验、卤酸气体含量和氟含量。

2.5 产品结构

2.5.1 绝缘结构

4版通用标准对绝缘结构的描述有较大变化,将第3版的5种形式修改为3种形式,即保留了采用IEC 60092-360所列绝缘材料的单层绝缘,采用IEC 60092-360所列绝缘材料的双层或多层绝缘,以及采用IEC 60092-360所列绝缘材料的一层或多层绝缘与单层或多层无机带的组合删除了硅橡胶与浸渍的玻璃丝编织组合绝缘和单一绝缘材料加强厚度绝缘这两种型式。这样的变化实际上是基于材料技术的发展以及电缆本身种类和性能确定的。

取消硅橡胶与玻璃丝编织组合绝缘说明可以像XLPEEPR一样单一层的挤包绝缘,而不必类似单芯屏蔽一样在硅橡胶外编织玻璃纤维。导致这一技术变化的原因是硅橡胶材料工业近些年发生了本质变化,硅橡胶的机械强度能够满足要求。这在IEC 60092-360绝缘和护套材料标准中已得以体现,硅橡胶老化前的*小抗拉强度已由IEC 60092-351:2004中的5.0N/mm2提高到了7.0N/mm2

单一绝缘材料加强厚度绝缘则容易造成与单护套非铠装电缆结构的重复,因为二者结构参数几乎相同,而单护套非铠装电缆则显然比单一绝缘材料加强厚度绝缘电缆(严格意义上为引线类电缆,即电线)更具性能优势,机械强度、耐环境性能等更优异。单一绝缘材料加强厚度绝缘电缆与传统配线电缆比则外径大,不适合电气箱柜引线使用。从而使新标准不包含设备内部用引线类电缆等。(但目前353保留了)

2.5.2 低压电缆屏蔽

就此内容,第4版澄清了第3版所存在的表述不清问题,明确说明可以采用金属带屏蔽,并且其可以与铜丝编织共用作为复合屏蔽。而在第3版其被列入4.4.2.1a,将其置于金属塑料复合带屏蔽当中进行描述,难以明确除金属塑料复合带外是否存在金属带屏蔽。

2.5.3 中压电缆铠装

中压电缆铠装形式,前版标准与IEC 60502相一致,规定铠装可以是圆或扁金属线缠绕、金属丝编织或双钢带;新版标准与IEC60092-350要求相同,铠装采用金属丝编织。

3、新IEC60092-3系列船用电缆标准解析,新版系列标准中绝缘和护套材料的变化
3.1
种类缩减及名称代号调整

材料种类由于新的材料标准统一了与之相适应的*高导体额定工作温度(90),因此,*大的变化是取消了PVC型绝缘(70)ST1PVC护套(65)。原绝缘为10种材料、护套为6 种材料,新材料标准将材料分为三类:①绝缘材料:EPRHEPRXLPES95HF90;②交联型护套:SESHSHF2;③热塑型护套:ST2SHF1,共计10 种材料。

绝缘:删除PVC70℃)、HF XLPEHF EPRHF HEPRHF S95,将HF XLPEHF EPRHF HEPRHF S95中的无卤指标纳入到保留的5种材料XLPEEPRHEPRS95HF90中。

护套:删除60℃的ST1PVC,并将氯丁橡胶代号由SE1改为SE,保留的ST2SHF1SESHSHF25种材料所允许的导体*高额定工作温度由85℃调整到了90℃。

3.2  主要技术变化

IEC 60092-360对部分材料的性能做了调整,主要表现在绝缘材料中的EPRS95HF90以及护套材料中的热固性材料。

3.2.1  S95:绝缘电阻常数Ki(MΩ.km)20℃时和*高工作温度时分别由15002调整为18501.85。提高了空气箱老化前后的强度,分别由原来的5N/mm24N/mm2调整为7 N/mm25N/mm2
3.2.2  HF90
:绝缘电阻常数Ki(MΩ.km)20℃时和*高工作温度时分别由5000.5调整为5500.55
3.2.3  EPR
无铜导体空气箱老化温度偏差由±2℃改为了±3℃,并增加了含铜导体空气箱老化项目,取消了EPRHEPR的空气弹老化试验项目。
含铜导体空气箱老化反映了EPR在高温下受铜导体影响的老化性能,符合EPR性能和实践工况性能要求。
3.2.4
护套变化在于SHSHF2SH空气箱热老化后技术指标发生变化,并新增了热延伸试验,老化后保留率统一改为变化率,空气箱老化后断裂伸长率保留率由原来≥ 60%,改为变化率±30%SHF2空气箱热老化温度偏差由±2℃改为了±3℃,热延伸试验的长久延伸率由25%调整为15%,更为严格。

3.2.5 增加了体积电阻率ρ(Ω.cm)的考核要求,与IEC60092-350中的要求相对应。

       注意:标准中给出的S95绝缘体积电阻率ρ有误,应为5.0×10145.0×1011
 4
、新IEC60092-3系列船用电缆标准解析,新版系列标准对试验要求的调整
     
新版三个产品标准中第6条款“试验—方法和要求”中以表格形式清晰给出试验要求,可作为生产企业试验大纲编制依据,也可作为验船师现场检验的依据。
4.1
试验类型的调整
4.1.1
在例行试验项目中取消了绝缘电阻试验,作为抽样和/或型式试验项目,但也存在一些问题:

IEC60092-353:20164中把绝缘电阻试验作为抽样试验项目,但试验方法却参照型式试验第7.2(IEC60092-350,下同)的绝缘电阻测量(包括:7.2.1环境温度下和7.2.2*高额定温度下绝缘电阻),没有参照第6.9条抽样试验方法,而型式试验仅测量*高额定温度下绝缘电阻(7.2.2)。由于不同试验类型针对的样品不同,从**角度分析,抽样试验应对应第6.9 条的试验方法,型式试验应对应第7.2 条。

IEC60092-354 2014 3中,相对前一版增加了两项型式试验项目:绝缘电阻试验(参照7.2条款)和*高额定温度下的绝缘电阻测量(参照7.2.2),存在明显的错误。由于该标准中所有电压等级的电缆均具有导体和绝缘屏蔽,因此,绝缘电阻试验没有意义。

IEC60092-376:2017 中绝缘电阻试验(包括:屏蔽间及屏蔽与铠装间)作为抽样试验,其试验方法参照6.9条,而参照7.2.1条试验方法的绝缘电阻常数试验作为型式试验项目,显的与其他标准不太统一。

4.1.2 标志耐久性试验统一归至型式试验项目。

4.1.3 中高压电缆(额定电压为3.6/6kV~18/30kV)的局部放电试验方法和高压次序试验方法由产品标准IEC 60092-354移到了350
4.2
试验要求的调整
4.2.1
低温弯曲和低温冲击试验在IEC60092-350:2014得到了加强,体现在:①详细规定了弯曲卷绕的芯棒直径和卷绕圈数;②明确规定了样品数量,弯曲试验样品为2 个,冲击试验为810个样品。
4.2.2
随着IEC60331-31IEC60331-1所取代,船用电缆耐火要求发生了变化,供火时间统一为90min(*少),提供了830℃弯曲伴随冲击和750℃水平放置无冲击进行选择,对应的试验方法见表(IEC60092-3532016IEC60092-3762017进行了对应调整)。

4.2.3绝缘和护套的厚度仅考核*薄厚度,取消了对平均厚度的考核要求。
4.2.4
型式试验项目中的绝缘电阻测量和4h耐压试验所用的水,明确规定为去离子水。
4.2.5
对于1.8/3kV 以上等级的电缆,其例行高压试验不推荐采用直流电压。

4.2.6中高压电缆新增了安装后电气试验,资料性附录。中高压电缆因其使用的特殊性均需进行安装后电气性能试验,如绝缘电阻测试、高压试验等,这在各国船级社规范中都有明确的规定。

4.2.7 耐泥浆试验:可选性能检验。作为原表列在IEC60092-350 Ed. 3.0标准的试验方法,耐泥浆性能试验方法借鉴了挪威NEK 606标准和海洋工程实际工况的需求,护套试样需浸渍在IRM902IRM903、溴化钙盐水、Carbo Sea和酯类泥浆中的三种,具有选择性,这与NEK 606标准要求的IRM903、溴化钙盐水和Carbo Sea作为泥浆代表相吻合。但在IEC60092-360标准则将原来5种溶液修改为IRM902IRM903和溴化钙盐水,缺少了油基溶液Carbo Sea和酯类泥浆,失去了原有的选择性,认可程度有所下降。因此,在一定时间内,业界及第三方或将认可更具代表性的NEK606试验方法。

Copyright@ 2003-2019  扬州市红旗电缆制造有限公司版权所有     

地址:中国.江苏省扬州市北菱塘工业集中区  邮编:225652  联系人:朱仕红(产品直销部)

电话:(051484232078  传真:(051484235124  手机:13505274439 

ICP:苏ICP备05030547号-5

Emailhongqigroup@126.com

苏ICP备05030547号-5
 

苏公网安备32108402000323号