超導電纜系統(tǒng)型式試驗一覽表、接頭的外保護層、冷卻系統(tǒng)及其試驗

1、電纜系統(tǒng)型式試驗一覽表電纜系統(tǒng)的型式試驗敘述于本標準第12章，表 E.1 列出了概要和條款編號。表 E.1電纜系統(tǒng)的型式試驗本標準條款序號試驗電纜系統(tǒng)a概述12.1b型式認可范圍12.2c電氣型式試驗12.3d試驗電壓值12.3.1e彎曲試驗12.3.3f臨界電流測量12.3.4g壓力試驗12.3.5h熱循環(huán)試驗12.3.6i局部放電試驗12.3.7jtan 測量12.3.8k負荷循環(huán)電壓試驗12.3.9l操作沖擊電壓試驗12.3.10.1m雷電沖擊電壓試驗及隨后的工頻電壓試驗12.3.10.2n室溫局部放電試驗（若h 之后科目未進行）12.3.7o接頭的外保護層試驗附錄 Fp檢驗12.3.1

2、1q電纜組件和成品電纜的非電氣型式試驗12.4附 錄 F（規(guī)范性附錄）接頭的外保護層試驗F.1 概述本附錄規(guī)定了用于直埋接頭、或用于屏蔽中斷的金屬套分段絕緣的絕緣護套電力電纜系統(tǒng)中使用的帶有金屬套分段結構的所有類型接頭的外保護層的型式認可試驗的步驟。接頭的制造商應提供帶有可清楚識別的所有防水保護層的圖紙。F.2 認可范圍當需要認可具有諸如互聯(lián)引線入口等結構的接頭外保護層時，被試外保護層應包含這些設計特征。按本標準 12.2 要求，成品電纜尺寸金屬套分段絕緣的接頭的外保護層通過了試驗，那么沒有金屬套分段絕緣的類似接頭的外保護層也將給予認可，但反之卻不可以。當一種接頭外保護層的設計取得認可后，那么

3、由同一制造商提供的采用相同基本設計原理、采用相同材料而且在已試驗直徑范圍之內、試驗電壓相同或較低的所有接頭的外保護層也應認為獲得認可。應對已通過本標準項目 c ） j ）型式試驗的接頭、或沒有作為型式試驗試樣的獨立接頭進行F.3所述試驗。F.3 電壓試驗一般規(guī)定接頭組裝試樣的電壓試驗應按下面方式進行。沒有金屬套分段絕緣接頭的組裝試樣在金屬屏蔽和（或）金屬套與接頭外保護層的接地的外表面之間應施加直流試驗電壓25 kV，歷時 1 min。金屬套分段絕緣的組裝試樣直流電壓試驗在附件任一端電纜金屬屏蔽和（或）金屬套之間，以及金屬屏蔽和（或）金屬套與接頭外保護層的接地的外表面之間應施加直流試驗電壓 25

4、 kV ，歷時 1 min 。沖擊電壓試驗表F.1 的試驗電壓應施加在金屬屏蔽和（或）金屬套與接頭外保護層的接地的外表面之間。試驗應按 GB/T 3048.13 規(guī)定并在環(huán)境溫度下進行。上述任何一項試驗中應無擊穿發(fā)生。F.4 試樣裝置的檢查F.3 所述的試驗完成后，應即檢查組裝試樣。對填充可移動澆注劑的接頭外保護盒，如沒有可見的內部氣隙或位移，或者沒有澆注劑經各密封處或盒壁漏泄的跡象，應認為通過檢驗。對采用其他設計和材料的接頭外保護層應沒有內部腐蝕的跡象。表 F.1 沖擊電壓試驗主絕緣額定雷電沖擊電壓a雷電沖擊試驗電壓水平接頭兩端之間接頭兩端對地之間互聯(lián)引線互聯(lián)引線互聯(lián)引線互聯(lián)引線kV3 m3

5、 m 和 10 m b3 m3 m 和 10 m bkVkVkVkV1 05060953047,51 175-1 4257512537,562,51 5507514537,572,5a 見本標準附錄 A 中表 A.1 第 8 欄;b 若電纜的金屬套電壓限制器裝在近鄰接頭處，采用互聯(lián)引線不大于3 m 的試驗電壓。GG.1為了確保超導材料工作在超導狀態(tài)，低溫制冷是基本條件。如同所有其它超導裝置一樣，超導電纜系統(tǒng)需要一冷卻系統(tǒng)作為輔機來連續(xù)維持其合適的運行條件。本附錄旨在簡要介紹超導電纜低溫制冷循環(huán)冷卻系統(tǒng)及其試驗。G.2一般而言，制冷機是一種將熱量從低溫（制冷溫度Tc ）端輸運至高溫（環(huán)境溫度Tw

6、 ）端的裝置。在其內部，制冷劑將經歷一系列熱力學過程，稱為逆熱力學循環(huán)。制冷劑在低溫區(qū)吸收一定的熱量Qc ，在高溫區(qū)放出熱量 Qw必須消耗一定的功W ，如借助電動機。圖G.1給出了制冷機的一般流程。圖G.1 體現(xiàn)溫度和能量流的一般制冷流程在穩(wěn)態(tài)條件下，滿足下面的平衡方程，即QwQcWG.1低溫區(qū)移走的熱量Qc 在技術文件中通常視為制冷機的制冷量，制冷過程效率或能量成本可以用下面參數(shù)來表征：制冷系數(shù)：COPQc/ WG.2能效比：SEC W / Qc 1/ COPG.3COP 和 SEC依賴于制冷劑的有效循環(huán)，SEC也被視為制冷代價，以度量預期溫區(qū)的制冷能效。G.2.2高溫超導電纜運行在液氮及其

7、以下溫區(qū)，冷卻系統(tǒng)將提供過冷液氮等冷劑，用以冷卻電纜系統(tǒng)。冷劑循環(huán)流動時，吸收電纜系統(tǒng)內部熱量，帶至制冷裝置；制冷裝置移走冷劑所吸收的熱量，再將其冷卻至初始溫度，使之重新進入循環(huán)系統(tǒng)。電纜系統(tǒng)熱量主要來源包括低溫恒溫器漏熱、冷劑管流損失、纜芯交流損耗、終端和接頭常導體的焦耳熱等。根據(jù)電纜結構、長度、運行電流和短路容量，沿程可設置一套或多套冷卻系統(tǒng)，圖G.2顯示了其基本構成。其中，制冷機通過消耗電功率產生冷量，帶走循環(huán)冷劑從電纜系統(tǒng)中所吸收的熱量；換熱器則是制冷機與電纜系統(tǒng)之間熱量交互的接口，電纜流出冷劑再次循環(huán)前，在此將所吸收的熱量傳遞給制冷機中的致冷劑；循環(huán)泵為一臺或多臺低溫泵（冗余設計），

8、提供必要壓頭以維持電纜內部冷劑的循環(huán)；壓力控制單元提供緩沖，抑制線路負荷變化引起的冷卻系統(tǒng)壓力和流量波動，如短路故障時電纜能耗導致溫度驟升，由于密度與溫度的關系冷劑壓力和體積也將隨之增加；低溫儲罐是標準壓力容器，提供維持低溫流程和系統(tǒng)加注所必需的冷劑量，電纜預冷過程中將消耗大量冷劑；監(jiān)控單元是冷卻系統(tǒng)“中樞神經 ”，對于可靠運行至關重要，通過安裝在多點的傳感器監(jiān)測過程溫度、壓力、流量等參數(shù)變化，實時判斷狀態(tài)并進行調節(jié)控制。圖 G.2 冷卻系統(tǒng)基本構成G.3 安裝后推薦試驗除冷卻系統(tǒng)制造商內部質量把控的測試外，冷卻系統(tǒng)現(xiàn)場安裝后推薦進行以下試驗。壓力試驗和真空檢漏應對冷劑管道進行閉氣試驗, 期間或之后利用氦質譜檢漏儀等手段檢查真空腔體的氣密性和完整性。制冷量和效率測量通過連接模擬熱負荷或電纜附加可調節(jié)熱源的方式，驗證系統(tǒng)的制冷量, 判斷是否達到其設計容量。根據(jù)試驗過程獲取的數(shù)據(jù), 確定系統(tǒng)的效率。循環(huán)泵流量和壓力試驗控制閥門形成液壓閉合回路, 記錄不同壓力下的流量，與設計值比較