高压交联聚乙烯绝缘电力电缆的标准与质量

高压交联聚乙烯绝缘电力电缆的标准与质量

2003年8月7日 9:45:00 来源：中国电线电缆网

本文介绍和评述了高压电力电缆标准的最新进展及电缆应用中的若干问题。探讨 了交联聚乙烯电缆制造质量及其控制。关键词：高压 电力电缆 交联聚乙烯 标准 GB IEC 质量 监造 1 高压电力电缆的标准 1.1 高压电力电缆标准的现状我国高压电力电缆产品标准基本上按等同／等效的原则采用国际电工委员会标准，其对应关系为： IEC 60141.1－GB 9326-1988《额定电压330kV及以下油纸绝缘自容式充油电缆及 附件》 IEC 60840－GB/T 11017《额定电压110kV交联聚乙烯绝缘电力电缆及其附件》（报 批稿） IEC 62067－GB/Z ×××××《额定电压220kV（Um=252kV）交联聚乙烯绝缘电力电 缆及其附件》（报批稿） 1.2 塑料绝缘电力电缆国家标准的制修订情况我国现行的电力电缆产品国家标准有四个，其中关于塑料绝缘电力电缆的有二个（另外二个是关于油纸绝缘电力电缆的），即GB 12706-1991《额定电压35kV及以下铜芯、铝芯塑料绝缘电力电缆》和GB 11017-1989《额定电压110kV铜芯、铝芯交联聚乙烯绝缘电力电缆》，这二个标准分别等效采用了国际电工委员会标准IEC 502:1983和IEC 840:1988。这二个标准自发布实施以来已逾10年时间，在这期间，电缆的制造技术有了长足的进步，国内对电缆的使用经验也已日益丰富，同时相应的国际电工委员会标准也已修订，原标准中的部分内容已不适用，对其进行修订也就提到了工作日程上。根据TC 213工作计划，于2000年分别成立了关于GB 12706和GB 11017标准修订工作组，对二个标准开展了修订工作。这二项工作已于2001年完成，并于当年8月报批，以下是二个标准的主要变动情况。

1.2.1 GB/T 12706-×××× 标准的结构改为四个部分，其中三个部分GB/T 12706.1、GB/T 12706.2、GB/T 12706.4的主要内容分别采用了IEC 60502:1997《额定电压1kV（Um=1.2kV）至30kV（Um=36kV）挤包绝缘电力电缆及其附件》的IEC 60502.1、IEC

60502.2和IEC 60502.4，而GB/T 12706.3则等效采用了IEC 60840:1999《额定电压大于30kV（Um=36kV）至150kV（Um=170kV）挤包绝缘电力电缆及其附件－试验方法和要求》。

由于我国标准GB/T 311《高压输变电设备的绝缘配合》关于设备额定电压的规定与IEC 60502不完全相同，正式报批的GB/T 12706-××××对IEC采标均作为等效采用。关于35kV电缆（GB/T 12706.3）由于其工作场强较高，电缆绝缘厚度较大，IEC标准将其作为高压电缆，属于IEC 60840适用范畴。而在我国35kV电缆属于配电等级的设备，因此GB/T 12706-××××将其作为单独的部分（GB/T 12706.3）处理，从而保持了整个标准和IEC标准较好的对应关系。与IEC 60840相比，GB/T 12706.3的主要差异有：

1) IEC 60840规定U0/U为26/45kV的电缆冲击试验电压为250kV，而GB/T 12706报批稿按照GB/T 311《高压输变电设备的绝缘配合》规定U0/U为26/35kV电缆的基本绝缘水平为200kV。这一点差异在我国电缆出口时需要加以注意，型式试验报告应当满足相关标准的要求。

2) 型式试验的加热循环试验在IEC 60840中叫做热循环电压试验，要求在整个热循环试验期内对电缆连续施加2U0的工频试验电压，而在GB/T 12706.3中是不加电压的。不能不说这一规定是不合理的。此外，这一点对我国电缆的出口也会产生如上的类似影响。

3) 型式试验项目中4U0电压4h试验是IEC 60840所没有的。

4) 出厂试验的工频试验电压及其加压时间，在标准审查会上讨论时，出现了较大争论。多数制造厂希望采用IEC 60502的3.5U0/5min，以提高试验的效率；而电力用户代表认为中低压电缆所采用的3.5U0工频试验电压对于35kV成品电缆来说过高了一些，可能会

影响电缆的使用寿命，主张采用IEC60840的2.5U0/30min。最后达成妥协，即可以采用二种方法的任意一种。

5) 按照IEC 60840，安装后的电缆线路应进行交流电压试验（1.73U0/5min，或者1U0/24h；或者根据协议进行3U0/15min直流电压试验。

6) 高压电缆的挤包的半导电绝缘屏蔽层应是与绝缘层紧密结合的，即是不可剥离的，这一点在美国AEIC CS7和法国NF C33-252以及德国、挪威等工业国家均有明确要求。而GB/T 12706.3允许采用可剥离的非金属半导电层，这一规定可能对电缆产生不利的影响。这一认识已有国内工程实践的证据：某特大型石化企业八十年代末期安装运行的35kV电缆采用的是可剥离的半导电绝缘屏蔽，该电缆在九十年代中期发生多次击穿事故，经上海电缆研究所解剖检验，电缆的半导电绝缘屏蔽层与绝缘层已经部分分离，外界水分直接进入所形成的屏蔽层与绝缘层的间隙，并导致了严重的水树枝。这一教训足以说明为什么主要工业国家的电缆标准都规定这一电压等级的电缆必须采用不可剥离的半导电绝缘屏蔽层。

关于电缆外护层 GB/T 12706（报批稿）对电缆内衬层或隔离套以及外护套没有电气性能（绝缘电阻）要求。但在实际使用中这些参数可以反映电缆外护层是否完好，因此DL/T 596-1996《电力设备预防性试验规程》规定应定期测量电缆内衬层或隔离套以及外护套的绝缘电阻。根据使用的要求，GB/T 12706（报批稿）应当与GB/T 2952一起使用，以弥补此不足。 1.2.2 GB/T 11017-×××× 标准的结构改为三个部分，其中第一部分等效采用IEC 60840:1999《额定电压大于30kV（Um=36kV）至150kV（Um=170kV）挤包绝缘电力电缆及其附件－试验方法和要求》，第二部分为电缆产品，第三部分为电缆附件。

与GB 11017-1989相比，新标准的改变主要有：

1) 增加了绝缘的偏心度要求为0.12；

2) 绝缘中微孔和杂质的最大尺寸分别由0.076mm和0.178mm降为0.050mm和0.125mm；并增加了半导电层与绝缘层界面上的突起试验（与AEIC CS7-1993一致）。新旧标准的对比见表1。

3) 对金属屏蔽、缓冲层、金属套、非金属外护套作了更为详细具体和便于操作的规定。

4) 增加了金属塑料复合护层电缆的试验导则。 具有金属塑料复合护层的XLPE绝缘高压电力电缆在国外早有应用（见CIGRE WG 21-14:1992《具有金属塑料复合护层的高压电缆的运行经验》），在法国国家标准（NF C 33-252-1993）中这类电缆的试验是标准的试验项目；德国开发制造的具有金属塑料复合护层的400kV高压电缆已通过了CESI的长期寿命试验（预鉴定试验）。

在我国（如杭州、上海、成都等）也有成功运行多年的实例，电力用户多有采用的要求。GB 50217-1994《电力工程电缆设计规范》已将其作为电缆外护层选型的类型之一，且西部水电开发中也拟引进国外产品。

但由于以往国内标准没有相应的试验规定，无法验证有关性能，致使其应用受到很大的限止。GB/T 11017-××××首次引入金属塑料复合护层电缆的试验，为该类电缆的应用提供了一个基本的条件。

最近IEC 60840第三版征求意见稿已将CIGRE WG 21-14:1992的主要试验作为正式试验项目，表明在制定GB/T 11017-××××时前瞻性的必要。 表 1 项 目 GB 11017-1989 GB/T 11017-×××× 尺寸μm 最大允许值个/10cm3 尺寸mm 最大允许值

个/16.4cm3 绝 缘 层 微孔 ＞7651～76 018 ＞0.050.025～0.05 030 杂质 ＞17851～178 06 ＞0.1250.05～0.125 010 半透明物 ＞1270 0 ＞0.25 0 半导电导体屏蔽 微孔 ＞7651～76 018 － －半导电绝缘屏蔽 微孔 ＞7651～127 018 － －半导电屏蔽层与绝缘层界面 微孔 － － ＞0.05 0 突起 － － ＞0.125 0 凹陷 － － ＞0.125 0

5) 关于电缆的皱纹铝护套国内目前有挤包和焊接二种形式。对于焊接皱纹铝套，由于对纵向焊缝质量可靠性的担心，电力用户提出对其进行浸水密封试验，这一试验被写入了1999年制定的CSBTS/TC 213-01《额定电压220kV交联聚乙烯绝缘电力电缆》标准，并付诸实施。在GB/T 11017标准审查会上对这一问题讨论认为，浸入水中的整盘电缆如果铝套在试验中出现显著裂缝，将导致裂缝处电缆局部压力急剧降落，由于外部水的密度远大于电缆内部气体的密度，因而水将会进入电缆内部，造成难以处理的事故。考虑到IEC以及各工业国家标准都没有这项试验，因而GB/T 11017也不宜采用。最近报批的国家标准化指导性技术文件GB/Z ×××××－××××是替代CSBTS/TC 213-01的标准，也取消了焊接皱纹铝套电缆的浸水密封试验。国外电缆公司采用气压试验检验挤包铝套的质量，国内对通信电缆金属套采用的气压试验都是有效的生产中间检验手段。

这些检验方法对铝套纵向焊缝质量的检验应当同样有效。

6) 关于非金属套电缆新标准撤销了非金属套电缆的型号。对于干燥的安装运行环境，非金属套电缆应该仍有其用武之地。

7) GB/T 11017.3是国内首次制定的高压电缆附件标准，它规定了附件产品的基本结构、型号命名、技术要求、试验和验收规则、包装、运输及贮存，同时补充规定了IEC 60840所没有的附件产品所需的试验项目。

8) 按照IEC 60840，安装后的电缆线路应进行交流电压试验（1.73U0/5min，或者U0/24h）；或者根据协议进行3U0/15min直流电压试验。

9) 虽然IEC 60840:1999（第二版）提出电缆系统的概念，但是其内容缺少实质性的体现，而GB/T 11017则明确地表明其范围也适用于单独的电缆或附件。这样处理不但在技术上是合理的，也避免了标准使用上的含混不清。最近的IEC 60840第三版修订草案20/502/CD已对此做出了调整，使该标准的范围包括了电缆系统和单独的电缆或附件三种情况。

1.2.3 GB/Z ×××××－××××《额定电压220kV（Um=252kV）交联聚乙烯绝缘电力电缆及其附件》的制定根据超高压XLPE电缆制造和应用的需要，1999年全国电线电缆标准化技术委员会制定了过渡性质的标准CSBTS/TC 213-01《额定电压220kV交联聚乙烯绝缘电力电缆》和CSBTS/TC 213-02《额定电压220kV交联聚乙烯绝缘电力电缆附件》标准。在此基础上，于2000年起又着手制定其替代标准GB/Z ×××××－××××，该标准最近已经报批。

GB/Z ×××××－××××等效采用IEC 62067:2001《额定电压大于150kV（Um=170kV）至500kV（Um=550kV）挤包绝缘电缆及其附件的电力电缆系统－试验方法和要求》，分为三个部分，其编写格式类似于GB/T 11017，因此符合IEC 62067:2001是由IEC 60840:1999向上延伸的特点。

1.2.3.1 关于IEC 62067:2001 由于150kV以上电压挤包绝缘电缆系统取得重大发展，国际大电网会议CIGRE第21委员会于1990年成立工作组WG 21-03，其工作范围是\"以IEC 60840（1988）延伸至400kV为依据起草电气型式试验、抽样试验和例行试验的推荐试验要求，并提出作为最低要求的预鉴定试验／或开发试验的建议\"。

WG 21-03报告由于以下的因素，将IEC 60840延伸至150kV以上电压等级需要外加考虑： --这些电缆构成输电系统的骨干部分，因此可靠性是其最优先考虑的问题； --这些电缆及其附件运行的电场强度高于150kV及以下电缆，因此对于电缆系统固有的性能极限而言，其安全裕度较小； --这些电缆和附件的绝缘厚度大于150kV电缆和附件，因此遭受到较大的热机械力作用； --因为系统电压的提高，电缆和附件的设计和配合变得比较困难。 WG 21-03推荐试验要求于1993-12发表于《Electra》№.151并于1995年由IEC采用以起草150kV以上电压的挤包绝缘电缆系统标准。IEC考虑此新标准宜复盖500kV电压等级，于是CIGRE第21委员会于1997年9月的会议上成立特别工作组，以研究将其起初的推荐试验要求延伸至500kV电压等级的问题。该新的推荐试验要求发表于2000-12的《Electra》№.193，并再由IEC采用以起草现在的IEC 62067。新的IEC 62067:2001还采用了CIGRE WG 21-09关于高压挤包绝缘电缆安装后试验的推荐试验要求（见1997-8的《Electra》№.173）。

1.2.3.2 关于电缆系统与GB/T 11017相比，GB/Z ×××××－××××主要的不同在于后者技术要求的对象是电缆系统，而不是单独的电缆或附件。因此其型式认可的范围也是针对电缆系统的。从这一点出发，在具体实践中如何甄别不同的电缆系统就成了使用GB/Z ×××××－××××（IEC 62067）的关键。进一步讲，同一种电缆在与不同附件匹配时，就可能组成为不同的电缆系统，因而有可能影响到已经通过的型式试验证书的效力。因此电缆制造厂在选配电缆附件时必须十分慎重；而电力用户除了对电缆系统的选择之外，还要考虑备品备件的规范化，以保证系统的安全运行，并降低电缆系统的维护和管理成本。 1.2.3.3 电缆例行试验的局部放电灵敏度规定为5pC，与型式试验相同，比IEC 62067的规定值10pC小了50％，达到世界先进国家标准（德国、日本、美国）的水平。从国内制造水平看，达到此要求完全可以做到，但对工厂试验条件以及检测技术要求更高。

1.2.3.4 XLPE绝缘收缩试验 XLPE绝缘收缩试验是GB/T 11017和GB/T 12706中的

型式试验项目，但在GB/Z ×××××-××××和IEC 62067中不要求。国际电工委员会的欧洲代表认为，通过了电缆系统的预鉴定试验和型式试验后可以认为XLPE绝缘收缩对电缆及其附件的匹配问题已获解决，因而没有必要再做该项试验。按此推论，如果所选用的电缆附件不是与电缆一起进行过预鉴定试验和型式试验，则应补充进行该项试验。

1.2.3.5 预鉴定试验预鉴定试验的目的是证明电缆系统的长期性能可靠。一旦电缆系统通过了预鉴定试验，制造方就具有了供应构成该电缆系统设备的合格资格。预鉴定试验要求约100m长的全尺寸电缆，包含的电缆附件每种至少一件，组成电缆系统，并按设计的敷设条件进行安装。然后施加1.7Uo工频试验电压，进行8760h（一年）热循环（90～95℃，24h为一个周期）。

在此之后，取样进行雷电冲击电压（1050kV，±10次）试验。预鉴定试验应在权威机构的见证下进行。在我国是国家电线电缆质量监督检验中心（上海）和国家电力总公司电气设备质检中心电缆质检站（武汉）。

1.2.3.6 安装后的电气试验按照IEC 62067，安装后的电缆线路应进行外护套的直流电压试验（10kV/1min）；经协商同意，可以施加频率为20～300Hz的交流电压180kV或216kV（1.7Uo），时间为1h。当仅进行外护套直流电压试验时，附件安装的质量保证程序可以代替绝缘试验。

1.2.3.7 电缆外表面的导电层为了在安装后和运行维保时能有效地试验，电缆外护套表面应有均匀、牢固、耐久的导电层。目前各个制造厂（包括进口电缆）均采用石墨涂层，但由于材质和工艺不同，效果差异较大。这些石墨涂层可以满足出厂试验的需要，但电缆安装运行后可能会发生电阻率改变或者石墨涂层脱落的问题。目前由于对导电层没有定量指标，这个问题仍有待探索。

1.2.3.8 对GB/Z ×××××-××××标准（报批稿）若干问题的商榷 1) 关于局部放电合格判定的表述与IEC 62067相同，GB/Z ×××××-××××标准述：在灵敏度优于或等于5pC条件，1.5Uo电压下\"应无可检测出的放电\"作为合格。

由于放电是否\"可检测出\"取决于试验系统的灵敏度，而标准要求的灵敏度优于或等于5pC，不是一个确定值，因而合格的判据也不是唯一的。局放试验时通常灵敏度随环境和时间随机变化，较好的时候可以小于2pC，此时如放电量大于2pC，例如2.1pC，应视为可检测出的放电，按该标准可以判为不合格了；如果因环境条件变化导致检测系统的灵敏度降低为3pC，则同一根电缆又可认为是合格的了。

这样进行出厂试验时，制造厂从合格检验的要求出发，一般会采用接近5pC的最低灵敏度进行试验。以IEC比利时国家委员会的观点为代表，认为超高压电缆不允许有放电，试验灵敏度应优于或等于2pC。

如果仅就前半句（带着重号）理解的话，灵敏度为3pC时检验合格的电缆，如当灵敏度提高到2pC时检测出了放电，则该电缆就应判为不合格。另一方面，一家第三方检验机构对不同制造厂的电缆试验时，受环境条件影响试验灵敏度不可能完全相同，如果A厂和B厂电缆的质量水平相同，但检测结果有可能A厂合格而B厂不合格，显然不公平。此外，同一制造厂的电缆送到两个不同的第三方检验机构试验，有可能出现一家判为合格而另一家判为不合格的情况，如按照不允许有放电的观点，则可以对判为合格的那家第三方检验机构的检验结果乃至其资质提出怀疑。换句话说，当出现差异时，采信最高灵敏度的检测结果，而最高灵敏度是没有限度的。如果这种观点被采纳，很可能成为发达国家制造技术壁垒的手段。上述假设情况表明，由于判据缺乏唯一性，可能造成整个检验实践的混乱，损害检验机构的信誉。因此对标准的表述和解释都应十分慎重。

2) 附件密封试验的真空漏增法 GB/Z ×××××-××××型式试验与例行试验的条件相同，均为0.5h允许漏增67Pa。与之相比GB/T 11017的型式试验规定的试验条件依据了GB 11023《高压开关设备六氟化硫气体密封试验方法》和DL/T 618:1997《气体绝缘金属封闭开关设备现场交接试验规程》，5h允许漏增133Pa更为严格。

3) 电缆弯曲半径按照JB/T 8137-1999《电线电缆交货盘》，最大交货电缆盘（直径4m）的最大筒径是2000mm，即使对于最小规格（400mm2）的电缆（导体d=23，皱纹铝套D=110，铅套D=95），也不能满足GB/Z ×××××-××××大于25（D+d）+5％的弯曲要求。此外由于运输的限制，最大的电缆交货盘直径不能超过4m；为了满足必要的交货长度，电缆盘必须有足够的装载容量。因此对于电缆交货盘的最小筒径的规定应当适当。

2. 对电力电缆应用中若干问题的探讨最近十年来，国内电力电缆发展最快的是交联聚乙烯（XLPE）电缆，目前中压电缆几乎100％，高压（110kV）电缆超过90％，超高压（220kV）电缆（新增）超过50％都使用了XLPE电缆，交联电缆成为了最大的热门。在这股交联热中，有一些现象值得引起人们思考和分析。

2.1 35kV电缆防水问题国内35kV电缆大多为26/35kV等级，其绝缘厚度大，工作场强高，属于IEC标准高压电缆范畴。这类电缆基本没有金属防水层，部分电缆采用了可剥离的绝缘屏蔽层。根据近年来上海电缆研究所承接的委托试验，运行了五年以上的35kV电缆绝缘内基本上都生长出大量的水树枝。这些树枝的形态主要为领结状的；而采用了可剥离绝缘屏蔽层的电缆在屏蔽层与绝缘的界面上则生长出大量的发射状树枝，其最大长度达到整个绝缘层厚度的67％（见照片）。

送来检验的这些早期损坏的电缆都有明显的进水迹象。类似情况10kV和20kV电缆

同样存在。造成中压交联电缆绝缘内水树枝并导致电缆早期损坏的一个基本原因是敷设于潮湿环境下的电缆没有有效的防水层。

近年国内工程招标经常见到防水电缆要求，但对什么是防水电缆并没有一个清楚的概念，有的仅要求PE外护套和纵向阻水层。这里需要说明的是在浸水环境下PE外护套不是有效的防水层；而纵向阻水层更没有防水作用，它的作用仅仅是当电缆外护层损坏进水时，可以将进入电缆的水限制在一个有限的长度内，以减少修复更换电缆的长度。如同高压电缆一样，只有金属层可以作为有效的防水层，它们可以是铅套、铝套和金属／塑料复合套。对于中压交联电缆，考虑到电缆的重量、外径、弯曲特性以及价格等因素，除非特殊场合选用铅套或铝套，一般宜选用金属／塑料复合套作为径向防水层。金属／塑料复合护套的防水特性见表2和表3。

表 2 护 套 类 型 PVC护套 PE护套 金属／塑料复合护套 初 期 伸缩试验后透水率（g.cm/cm3.dmmH2O 160×10-8 28×10-8 （0.05～1）×10-8 （0.8～3）×10-8 表 3 电压等级浸水时间 护套类型 工频击穿电压kV 冲击击穿电压kV 试验前 试验后 试验前 试验后 15kV浸水2年 金属／塑料复合护套 150 150 － － PVC护套 150 60 － － 66kV浸水1.3年 铝护套 300 360 940 940 金属／塑料复合护套 320 340 880 960 PVC护套 340 300 860 820 2.2 交联电缆的树枝化及其检测由于化学交联电缆的绝缘体内含有的微孔和杂质以及来自内部和外部的水分，在电缆正常运行以及故障状态下运行时，在绝缘缺陷的局部诱发径向发展的树枝状通道，一般称为水树枝。随着电缆运行时间的延续，水树枝的长度也不断地延长。在更高的过电压冲击下，极短时间内在水树枝的尖端激发出电树枝，这个过程被认为是水树劣化电缆发生击穿破坏的机理。

根据报告，激发出电树枝的局部电场强度是220kV/mm，而电缆的击穿场强则大大低于这个数值。根据理论计算并经实验验证，电缆的击穿场强可用如下公式计算[6]： 式中：

a=a′/L a′－水树长度（mm） L－绝缘厚度（mm） EBD－击穿强度（kV/mm） Emax－电树起始场强220kV/mm ro－曲率半径（0.05mm） 通过切片检验，可以确定故障电缆的水树长度，从而计算电缆的剩余绝缘强度，为推断电缆的剩余寿命提供定量的依据。

对已经运行五年以上的中高压交联电缆应加强绝缘监测，已发生击穿事故的，要做绝缘内树枝检测，以获得设备状态的正确认识。上海电缆研究所在这方面已经作了大量的试验研究工作，为电缆用户提供了有用的工程数据。鉴于我国交联电缆的普遍使用已有十几年，中压电力电缆的损坏率出现上升的苗头。建议有关电缆运行部门加强对电缆运行安全的监测，建立电缆事故集中统计分析系统，加强情况通报。

2.3 超高压电缆的预鉴定试验由CIGRE提出并成为IEC 62067正式试验项目的预鉴定试验对保证超高压电缆线路的可靠运行极为重要。为此，国家电线电缆质量监督检验中心（上海）和国家电力公司电缆质检站（武汉）分别投资建成了超高压电缆长期老化试验场，开展并完成了220kV超高压交联电缆的预鉴定试验。以往电力部门把通过挂网试运行一年作为采购高压电气设备的条件。

由于试运行的加载时间和负荷率达不到设备额定值，因此试运行的实际效果有限。我国进口法国的500kV超高压聚乙烯电缆在挂网运行中发生电缆本体击穿事故，就是因为没有进行过预鉴定试验。由于电缆的预鉴定试验是在1.7倍额定电压下模拟额定负荷进行一年的试验，能够充分检验电缆系统的长期运行可靠性和预期寿命。通过了预鉴定试验的电缆可直接进入电网商业运行。

今后，220kV及以上超高压电缆及其附件只有通过预鉴定试验，才允许进入电网运行2.4 电缆线路安装后的试验经过近十年的专题研究以及工程实践，已经明确对高压交联电缆主绝缘，直流电压试验既是有害的，也是无效的。根据额定电压等级的升高，IEC标准

的处理是： 30kV及以下 4Uo直流电压试验 替代方案为交流电压试验 30kV至150kV 交流电压试验 替代方案为3Uo直流电压试验 150kV以上 （1.1～1.7）Uo交流电压1h 替代方案为Uo交流电压24h试验 可见，对高压交联电缆一般不应再进行直流电压试验。

应积极推广使用变频（20～300Hz）电压法或振荡电压法进行试验，有关的试验设备应尽快开发和引进。对中低压交联电缆还可以采用0.1Hz超低频电压法进行试验。需要注意的是IEC 60840第三版CD文件取消了3Uo直流电压试验，同时交流电压试验条件由第二版1.73Uo/5min，改为2Uo/1h。但是，目前国内涉及电缆线路安装后试验的标准或规程还相当混乱和滞后，无法适应交联电缆使用的迅速发展，不利于保证新安装电缆线路或旧线路维护安全。这些情况主要发生在电缆使用部门，具体反映在各个行业制定实施各自的规范，例如：

a) 石化系统目前仍在实行七十年代制定的电气规程，新安装35kV电缆要进行4UE（相电压）直流电压试验；

b) 电力系统GB 50150-91对35kV电缆交接试验规定进行4Uo直流电压试验，该标准条文说明其依据的是IEC 502:1978标准，尽管当时有效版本是IEC 502:1983。GB 50150-91对110kV和220kV交联电缆也没有提出交接试验标准。

前述的标准一般只适用于新线路。对已投运的线路，应根据已运行的时间、以往的故障记录、电缆运行的环境以及试验的目的确定所采用的方法以及降低试验电压。如DL/T 596-1996就规定，对已运行的交联电缆线路的主绝缘不再作直流耐压，而仅在新做终端或接头后进行直流电压试验。

2 交联电缆的制造质量 3.1 制造技术采用净化的绝缘和屏蔽材料，三层共挤、干式交

联工艺早已为人熟知，此外还有在线偏心测量、绝缘在线松弛等等，这些工艺措施为生产出质量优良的电缆提供了更好的手段。这些措施也频频被写入国内一些工程招标书内作为工厂的投标资格。一旦绝大部分工厂都声称拥有了这些手段，是否电缆的质量就有了充分保证呢？事实上，与上述措施相比，工厂的技术和管理可能是更为重要的因素。

3.2 交联电缆的制造质量 3.2.1 导体国内主要采用紧压圆形绞合导体，大于800mm2的采用分割导体。主要控制指标是导体电阻，此外导体单线接头焊接质量也是需要注意的问题。

3.2.2 绝缘必须采用质量稳定的合格的净化材料，有些供货商材料质量不够稳定，一旦材料出现大的杂质，就造成废品。有的问题在工厂试验中就被发现，有些没有检测出来就可能成为隐患。此外生产环境的净化，以及净化操作程序同样重要。绝缘的偏心度一般都受到重视，正常生产时悬链式CCV生产线和立式VCV生产线都能满足中压电缆的要求，如设备状态不良，VCV生产线出来的绝缘芯也可能是三角形或四方形的。现在用户对绝缘的偏心度要求日益增高，尽管国家标准GB/T 11017和GB/Z ×××××比IEC 60840和IEC 62067都提高了一个档次（分别为0.12和0.08比0.15和0.10），但似仍不能满足国内用户要求，甚至有要求110kV电缆偏心度要达到0.03的。在目前的市场环境下，制造厂则是有求必应，敢上九天揽月，但最后结果未必真正能达到买方的要求。对于三层共挤虽已人所共知，但它的定义是由GB 50217-94（见条文说明3.4.9条）所阐明的：即\"内、外半导电与绝缘层同时挤出，即三层共挤式（E-E型）。……（详见《电气学会技术报告（Ⅱ部）》第404号）\"。在第404号报告中说明三层共挤式（E-E型）包括了tandem和common二种形式，也就是我们现在通常所说的1+2（2+2）和3+0方式。根据近期日本电气学会技术报告，试验证明日本早期制造的E-E型22kV中压电缆运行多年后仍有较好的剩余寿命。

至于tandem和common二种工艺制造出的电缆实际运行后的差异，则至今未见有任何报道。 3.2.3半导电屏蔽层半导电屏蔽层是构成中高压电缆绝缘体系的重要组成部分，良好的半导电屏蔽层应有较小的电阻，且阻值稳定；其与绝缘层的界面光滑、无突起或凹陷、结合紧密、无气孔和杂质。达到这些要求的条件是材料、工艺和设备，而前二者是最重要的，因为确实有厂家用最好的进口设备（当然是三层共挤并带测偏仪）做出了不合格的半导电屏蔽层（见样片），而国产设备也能做出很好的产品。

3.2.4 金属屏蔽国内中压电缆大多采用铜带屏蔽。受铜带厚度、宽度、接头和绕包重叠率的影响，各个工厂铜带屏蔽的纵向电阻大相径庭。

电缆经过长时间运行后铜带屏蔽的纵向电阻会发生较大变化，这将直接影响电缆承受故障电流的能力。GB/T 12706对铜带屏蔽的纵向电阻没有任何要求，而DL/T 596规定要进行铜屏蔽电阻测量，此测量值仅用作电缆运行期间相对比较。 DL 401-91《高压电缆选用导则》规定，金属屏蔽的最小截面6～10kV应为25mm2，35kV应为35mm2。按照IEC 60949计算，单芯电缆铜带屏蔽的截面为4mm2左右，远小于所需的截面。因此单芯电缆则不宜采用铜带屏蔽，而三芯铜带屏蔽电缆只能用于1kA左右的小电流接地系统。对中性点非有效接地系统，应根据系统短路容量大小，选择适合截面的铜丝屏蔽电缆。由于铜带直接绕包在绝缘芯上，而交联聚乙烯热膨胀系数数倍于铜，电缆经过若干个热循环后往往会将铜带胀开断裂，一旦有大电流通过往往在铜带断裂处形成过热乃至电弧，从而直接导致电缆击穿。这种事故已经太多，应当引起足够的重视了。

3.2.5 电缆填充三芯电缆横看像三角，直看像麻花，似乎成了某些制造厂产品的流行病，该因为国内现行标准没有规定所致。其实电缆外观还在其次，更紧要的是不良填充直接造成电缆热阻增加、载流量降低的恶果。

3.2.6 铠装及内衬层内衬层的厚度和绝缘电阻、铠装钢带的厚度、钢带绕包间隙和防腐镀（涂）层是需要控制的质量环节。根据上海电缆研究所的计算和试验证明，单芯电缆采用的镀锌钢丝铠装的损耗是导体损耗的3倍（三角形接触）至2倍（平行间隔）；未去磁的不锈钢丝编织铠装损耗是导体损耗的1.9倍（二端接地）至1.5倍（一端接地）。因此使用钢丝铠装的单芯电缆时，务必要进行载流量的验证，以免温升过高，造成不必要的损失。

3.2.7 金属套金属套的选用主要根据电缆敷设运行的环境确定。金属套的质量与金属套的形式和材质、制造设备、加工工艺有关，以连续挤包的铅套较为稳定。挤包皱纹铝套需要复杂昂贵的压铝机，目前国内各厂所用压铝机大都为国外进口二手机，其中大部分设备买进时就已服役了几十年，工作状况良莠不一。这对挤包皱纹铝套质量是不利的。挤包皱纹铝套的缺陷一般多是夹杂质和气孔，严重时造成裂缝。焊接皱纹铝套采用氩弧焊，设备和生产成本都比压铝机低。焊接皱纹铝套的缺陷主要为焊缝不良。金属塑料复合护套生产设备简单，制造成本低。金属塑料复合护套的缺陷主要为纵向搭接缝粘结不良。检验各种金属套的完整性需要进行径向密封试验。这种试验在IEC 60840第一版（1988）和第二版（1999）中都曾被提到，但在第三版（草案）和IEC 62067:2001中不再提及。

3.2.8 非金属外护套 GB/T 11017和GB 9326规定高压电缆的非金属外护套要进行直流电压试验。 DL/T 596规定橡塑绝缘电缆线路应定期进行外护套的绝缘电阻试验，GB/T 12706对外护套的绝缘电阻却没有要求。非金属外护套的出厂质量主要是厚度和绝缘性。其机械物理性能均为型式试验项目，依赖于材料的保证。当有要求时外护套还需要有阻燃、无卤、低烟低毒、防昆虫鼠害等特殊要求。

3.3 高压电缆的质量监控由于高压电气设备的质量对于输配电可靠性的极端重要，原电力部发布的DL/T 586-1995《电力设备用户监造技术导则》指出对重要的高压电气设备

应当进行现场监造，这个原则也适用于电力电缆。

对220kV超高压电缆以及数量特别大的110kV高压电缆进行工厂监造，对于确实保证电缆的内在质量是十分必要的。上海电力局220kV超高压充油电缆以及220kV超高压交联电缆、上海市重大工程110kV高压交联电缆（交货长度超过100km）均委托上海电缆研究所进行了驻厂监造，取得了确实有效的结果。

在驻厂监造过程中，对工厂所用原材料、各工序的工艺、半成品质量以及最终产品的质量进行全过程的跟踪和记录，并见证了全部抽样试验和出厂试验。对制造过程中出现的质量问题及时发现，必要时监造代表有权中断制造过程，直到问题得到满意的解决。事实上各种质量问题随时会出现，有些问题工厂通常不作为质量问题处理，有些虽然处理了，但不一定符合合同技术条件规定。

在这些情况下，监造代表则代表用户提出纠正或整改意见，并监督工厂解决，从而最大限度地维护了业主的利益，保证了出厂的每一盘电缆内在质量和外在质量均要符合合同的要求。由于设备、材料等原因，电缆的挤包皱纹铝套往往出现夹灰、或气孔等制造缺陷，挤塑外护套也会出现气泡、破皮缺陷。对这些缺陷半制品的处置以及修复都受到监造代表的监督。根据情况由监造代表提出并监督进行必要的补充试验，以确保成品电缆性能符合合同要求。由上述例子可以看到，有许多十分重要的质量问题是无法通过例行试验或者抽样试验进行控制的。由第三方进行驻厂监造被证明是最有效的质量保证措施。

今后对重大产品进行电缆质量驻厂监造将会被更多地采用。