TCVN 8091-2:2009 IEC 60055-2:1981 with amendment 1:1989 and amendment 2:2005 Cáp cách điện bằng giấy vỏ bọc kim loại dùng cho điện áp danh định đến 18/30 kV

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 8091-2:2009

IEC 60055-2:1981

WITH AMENDMENT 1:1989

AND AMENDMENT 2:2005

CÁP CÁCH ĐIỆN BẰNG GIẤY CÓ VỎ BỌC KIM LOẠI DÙNG CHO ĐIỆN ÁP DANH ĐỊNH ĐẾN 18/30 KV (CÓ RUỘT DẪN ĐỒNG HOẶC NHÔM VÀ KHÔNG KỂ CÁP KHÍ NÉN VÀ CÁP DẦU) - PHẦN 2: YÊU CẦU CHUNG VÀ YÊU CẦU VỀ KẾT CẤU

Paper-insulated metal-sheathed cables for rated voltages up to 18/30 kV (with copper or aluminium conductors and excluding gas-pressure and oil-filled cables) - Part 2: General and construction requirements

Lời nói đầu

TCVN 8091-2:2009 thay thế TCVN 5844:1994;

TCVN 8091-2:2009 hoàn toàn tương đương với IEC 60055-2:1981, sửa đổi 1:1989 và sửa đổi 2:2005;

TCVN 8091-2:2009 do Tiểu Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/E4/SC1 Dây và cáp có bọc cách điện PVC biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Lời giới thiệu

TCVN 8091-2:2009 (IEC 60065-2:1981, sửa đổi 1:1989 và sửa đổi 2:2005) là một phần của bộ tiêu chuẩn TCVN 8091 (IEC 60065), có tên là:

TCVN 8091-2:2009 (IEC 60065-2:1981, sửa đổi 1:1989 và sửa đổi 2:2005), Cáp cách điện bằng giấy có vỏ bọc kim loại dùng cho điện áp danh định đến 18/30 kV (có ruột dẫn đồng hoặc nhôm và không kể cáp khí nén và cáp dầu) - Phần 2: Yêu cầu chung và yêu cầu về kết cấu

Bộ tiêu chuẩn IEC 60055 gồm có 2 phần:

IEC 60055-1:2005, Paper-insulated metal-sheathed cables for rated voltages up to 18/30 kV (with copper or aluminium conductors and excluding gas-pressure and oil-filled cables) - Part 1: Tests on cables and their accessories

IEC 60055-2:1981, amendment 1:1989, amendment 2:2005, Paper-insulated metal-sheathed cables for rated voltages up to 18/30 kV (with copper or aluminium conductors and excluding gas-pressure and oil-filled cables). Part 2: General and construction requirements

CÁP CÁCH ĐIỆN BẰNG GIẤY CÓ VỎ BỌC KIM LOẠI DÙNG CHO ĐIỆN ÁP DANH ĐỊNH ĐẾN 18/30 KV (CÓ RUỘT DẪN ĐỒNG HOẶC NHÔM VÀ KHÔNG KỂ CÁP KHÍ NÉN VÀ CÁP DẦU) - PHẦN 2: YÊU CẦU CHUNG VÀ YÊU CẦU VỀ KẾT CẤU

Paper-insulated metal-sheathed cables for rated voltages up to 18/30 kV (with copper or aluminium conductors and excluding gas-pressure and oil-filled cables) - Part 2: General and construction requirements

Mục 1 - YÊU CẦU CHUNG

1. Phạm vi áp dụng

1.1. Tiêu chuẩn này quy định yêu cầu chung và yêu cầu về kết cấu đối với cáp bọc chì, được cách điện bằng giấy ngâm tẩm, có ruột dẫn bằng đồng hoặc nhôm (không kể cáp khí nén và cáp dầu) có điện áp danh định (U_o/U) từ 0,6/1 kV đến 18/30 kV.

Tiêu chuẩn này không áp dụng cho cáp đi dưới biển và cáp dùng cho các mục đích đặc biệt.

CHÚ THÍCH: Phương pháp thử nghiệm và các yêu cầu liên quan được quy định trong IEC 60055-1.

1.2. Nhiệt độ làm việc lớn nhất cho phép

Nhiệt độ cho trong bảng dưới đây, dựa trên các giá trị được sử dụng rộng rãi, áp dụng cho cáp ngâm tẩm dầu nhựa và cáp không có lỗ thoát và được sử dụng làm hướng dẫn để thực hiện các thử nghiệm nêu trong IEC 60055-1.

Trong trường hợp chấp nhận các giá trị nhiệt độ làm việc liên tục lớn nhất cho phép khác thì nhiệt độ thử nghiệm liên quan cũng cần được điều chỉnh theo.

1.3. Nhiệt độ ruột dẫn lớn nhất cho phép trong các điều kiện ngắn mạch

Đang xem xét.

2. Định nghĩa

Tiêu chuẩn này áp dụng các định nghĩa sau.

2.1. Điện áp danh định (rated voltages)

U_o - điện áp danh định tần số công nghiệp giữa ruột dẫn và màn chắn hoặc vỏ bọc kim loại mà cáp được thiết kế

U - điện áp danh định tần số công nghiệp giữa ruột dẫn các pha mà cáp được thiết kế.

2.2. Điện áp cao nhất dùng cho thiết bị, U_m (highest voltages for equipment)

Điện áp cao nhất dùng cho thiết bị U_m được cho trong bảng của 1.2. Tất cả các giá trị, trừ giá trị 1,2 kV, đều được lấy từ hệ thống I của:

- TCVN 7995 (IEC 60038): Điện áp tiêu chuẩn (Bảng 3)

- IEC 60071-1: Insulation co-ordination - Part 1: Terms, definitions, principles and rules (Phối hợp cách điện - Phần 1: Thuật ngữ, định nghĩa, nguyên lý và quy tắc (Bảng 1)

2.3. Thời gian sự cố với đất (earth fault duration)

Loại A: Loại này gồm các hệ thống trong đó các sự cố được giải trừ nhanh nhất có thể nhưng vẫn trong phạm vi 1 min.

Loại B: Loại này gồm các hệ thống trong đó ở điều kiện sự cố, hệ thống làm việc với một pha chạm đất trong thời gian ngắn. Khoảng thời gian này theo IEC 60183:1984, Hướng dẫn chọn cáp cao áp, không vượt quá 1 h. Đối với các cáp trong yêu cầu kỹ thuật hiện hành, có thể cho phép giai đoạn này dài hơn nhưng không quá 8 h. Tổng thời gian xảy ra sự cố chạm đất trong một năm không được vượt quá 125 h.

Loại C: Tất cả các hệ thống không thuộc loại A hoặc loại B.

Bảng 22 hướng dẫn về cách áp dụng từng bảng kết cấu.

2.4. Giá trị xấp xỉ (approximate value)

Giá trị không được đảm bảo và kiểm tra; giá trị này được sử dụng, ví dụ, để tính các giá trị kích thước khác.

2.5. Đường kính giả định (fictitious diameter)

Giá trị cho trong Phụ lục A cho phép xác định chiều dày các lớp bọc khác nhau của cáp.

2.6. Quy tắc làm tròn (rounding rule)

Đối với tất cả các kích thước, kết quả đo và giá trị tính toán, phải áp dụng nguyên tắc làm tròn cho trong Phụ lục B.

Mục 2 - YÊU CẦU VỀ KẾT CẤU

3. Ruột dẫn

3.1. Quy định chung

Ruột dẫn phải phù hợp với TCVN 6612 (IEC 60228) và các cấp của ruột dẫn phải phù hợp với bảng dưới đây tùy theo điện áp danh định U, vật liệu và kích thước ruột dẫn.

3.2. Ruột dẫn hình dẻ quạt

Mặt cắt tối thiểu của ruột dẫn hình dẻ quạt được cho trong bảng sau (xem Bảng 2 đến Bảng 21):

3.3. Ruột dẫn bện tròn

Ruột dẫn bện tròn có thể là loại ép chặt hoặc không ép chặt.

4. Cách điện

4.1. Vật liệu

Cách điện phải là giấy được ngâm tẩm. Băng giấy phải được quấn theo chiều xoắn ốc. Giấy phải được ngâm tẩm trước hoặc sau khi đặt hợp chất cách điện và nếu yêu cầu cáp phải là loại không có lỗ thoát thì hợp chất này phải phù hợp với các yêu cầu quy định trong Điều 15 và Điều 20 của Phần 1.

4.2. Chiều dày quy định

Chiều dày cách điện, khi được đo như mô tả trong 13.1 của Phần 1 không được nhỏ hơn giá trị tối thiểu thích hợp cho trong bảng tương ứng.

Phải có khoảng trống thích hợp dành cho lớp bán dẫn xung quanh ruột dẫn để kiểm tra theo chiều dày cách điện cho trong các bảng.

4.3. Nhận biết lõi

Đối với cáp có điện áp danh định U_o/U = 0,6/1 kV: đang xem xét.

Đối với cáp có điện áp danh định lớn hơn 0,6/1 kV: không yêu cầu có nhận biết lõi.

5. Màn chắn

Tất cả các cáp có điện áp danh định U_o lớn hơn hoặc bằng 8,7 kV phải có (các) lớp bán dẫn và/hoặc (các) lớp bọc kim loại trên mỗi ruột dẫn.

Tất cả các cáp một lõi và cáp có vỏ chì (SL) riêng rẽ có điện áp danh định U_o lớn hơn hoặc bằng 8,7 kV phải có (các) lớp bán dẫn và/hoặc (các) lớp kim loại bọc lên cách điện.

Tất cả các cáp có trường xuyên tâm ba lõi phải có (các) lớp bán dẫn và/hoặc (các) lớp bọc kim loại trên mỗi ruột dẫn và (các) lớp bán dẫn và/hoặc (các) lớp kim loại bọc lên mỗi lõi.

Đối với các cáp một lõi và cáp có đai ba lõi điện áp 6/10 kV, việc đặt (các) lớp bán dẫn và/hoặc (các) lớp bọc kim loại bọc lên ruột dẫn và/hoặc bọc lên cách điện ngay bên trong vỏ chì do nhà chế tạo quyết định.

Đối với các cáp có đai ba lõi có điện áp 8,7/10 kV, việc đặt (các) lớp bán dẫn và/hoặc (các) lớp bọc kim loại bọc lên cách điện có đai do nhà chế tạo quyết định.

6. Nhận biết của nhà chế tạo

Phải có dấu hiệu nhận biết nhà chế tạo trên suốt chiều dài của tất cả các cáp bằng một dải băng được in tên nhà chế tạo và năm chế tạo ở những khoảng cách nhau không lớn hơn 300 mm, đặt thích hợp bên trong vỏ chì.

Đối với các cáp có vỏ bọc bên ngoài bằng vật liệu polyme, nhận biết của nhà chế tạo có thể thực hiện bằng cách in, đóng dấu hoặc rập nổi lên vỏ bọc bên ngoài.

7. Vỏ chì

Vỏ bọc phải bằng chì hoặc hợp kim chì và phải bọc bên ngoài như một ống liền với độ chặt hợp lý và không có khuyết tật.

7.1. Chiều dày vỏ bọc

Chiều dày danh nghĩa được quy định trong các bảng liên quan, các giá trị được tính bằng phương pháp mô tả trong Phụ lục A.

Chiều dày tối thiểu của vỏ chì, khi được đo như mô tả trong 13.2 của Phần 1, không được nhỏ hơn quá 0,1 mm so với 95 % giá trị danh nghĩa quy định.

CHÚ THÍCH: Chiều dày danh nghĩa quy định trong các bảng được coi là thích hợp với nhiều ứng dụng.

Có thể sử dụng các chiều dày lớn hơn khi các điều kiện lắp đặt được đảm bảo và đạt được thỏa thuận giữa nhà chế tạo và người mua.

8. Đệm bên trong áo giáp

8.1. Đệm kiểu bọc

8.1.1. Đối với cáp bọc chì riêng rẽ

Phần đệm phải bao gồm đệm cho từng vỏ chì tiếp đến là lớp bao bên trên các lỗi bọc chì và các lõi kiểu bọc đã được sắp xếp.

Lớp đệm cho từng vỏ chì phải là một trong các loại sau:

i) ít nhất là hai lớp giấy ngâm tẩm và giấy hỗn hợp, hoặc

ii) một lớp là một dải băng bằng nhựa dẻo và một lớp là giấy ngâm tẩm, cả hai đều là hỗn hợp, hoặc

iii) một lớp giấy ngâm tẩm và một lớp vật liệu sợi ngâm tẩm, cả hai đều là hỗn hợp.

Lớp bao bên ngoài các lõi đã được sắp xếp phải bao gồm một hoặc nhiều lớp giấy ngâm tẩm, và/hoặc vật liệu sợi ngâm tẩm hoặc vật liệu sợi hỗn hợp.

Việc ngâm tẩm vật liệu đệm có thể bằng hỗn hợp bitum hoặc vật liệu dùng để bảo quản khác.

8.1.2. Đối với tất cả các cáp có bọc chì khác

Đệm dùng cho vỏ kim loại hỗn hợp phải bao gồm phần giấy ngâm tẩm hoặc giấy hỗn hợp thích hợp hoặc kết hợp hai phần giấy hỗn hợp và ngâm tẩm tiếp đến là một hoặc nhiều lớp vật liệu sợi hỗn hợp.

Việc ngâm tẩm vật liệu đệm có thể bằng hỗn hợp bitum hoặc các vật liệu dùng để bảo quản khác.

8.1.3. Chiều dày của đệm

Chiều dày tổng của phần bảo vệ giữa vỏ chì và áo giáp đối với các cáp đề cập trong 8.1.1 và 8.1.2 được đo sau khi đặt áo giáp cần xấp xỉ 1,5 mm.

8.2. Đệm kiểu đùn

8.2.1. Quy định chung

Khi đặt phần đệm bằng phương pháp đùn lên vỏ chì thì lớp đệm này ưu tiên có màu đen và có kiểu ST1 hoặc ST3 theo TCVN 5935 (IEC 60502). Có thể đặt lên vỏ chì một hợp chất thích hợp trước khi đùn lớp đệm lên trên.

8.2.2. Chiều dày

Chiều dày danh nghĩa được cho trong các bảng của tiêu chuẩn này, giá trị này được xác định bằng phương pháp mô tả trong Phụ lục A. Khi đo như mô tả trong 13.3 của Phần 1, chiều dày trung bình không được nhỏ hơn giá trị danh nghĩa thể hiện trong các bảng, và chiều dày nhỏ nhất không nhỏ hơn quá 0,1 mm so với 85 % chiều dày danh nghĩa.

9. Áo giáp

9.1. Quy định chung

Khi có yêu cầu, áo giáp kim loại nhìn chung phải là các băng thép theo 9.2 hoặc các sợi dây thép mạ kẽm chất lượng thương mại theo 9.3. Áo giáp của cáp một lõi được sử dụng trong các mạch điện xoay chiều cần làm bằng vật liệu phi từ tính, trừ khi có kết cấu đặc biệt.

9.2. Áo giáp bằng băng thép

Áo giáp bằng băng thép chỉ được sử dụng cho các cáp có đường kính giả định bên ngoài vỏ chì lớn hơn 12 mm. Hai lớp băng thép phải được quấn xoắn sao cho lớp ngoài đè lên khe hở giữa hai vòng kề nhau của lớp băng quấn bên trong. Khe hở giữa các vòng quấn kề nhau của từng băng không được vượt quá 50 % chiều rộng của băng.

Băng thép có thể được cán nóng hoặc cán nguội và phải được phủ bảo vệ ở cả hai mặt. Chiều dày danh nghĩa của băng thép phải như quy định trong các bảng, giá trị này được xác định bằng phương pháp quy định trong Phụ lục A. Khi đo, phải xác định chiều dày tối thiểu như quy định trong 13.4 của Phần 1 và không được nhỏ hơn chiều dày danh nghĩa quá 10 %.

9.3. Sợi dây thép tròn mạ kẽm

Đường kính danh nghĩa của sợi dây làm áo giáp không được nhỏ hơn giá trị quy định trong các bảng, giá trị này được xác định bằng phương pháp quy định trong Phụ lục A. Đường kính đo được không được nhỏ hơn đường kính danh nghĩa quá 5 %.

9.4. Sợi dây dẹt mạ kẽm

Áo giáp bằng sợi dây dẹt mạ kẽm chỉ được sử dụng cho các cáp có đường kính giả định bên ngoài vỏ chì lớn hơn 15 mm.

Chiều dày danh nghĩa của các sợi dây phải là 0,8 mm, 1,2 mm hoặc 1,4 mm.

Chiều dày đo được của sợi dây dẹt mạ kẽm không được nhỏ hơn chiều dày danh nghĩa quá 8 %.

CHÚ THÍCH: Sợi dây có chiều dày 0,8 mm áp dụng được cho nhiều giá trị đường kính cáp khác nhau.

9.5. Dải liên kết

Dải liên kết có thể quấn bên ngoài áo giáp bằng sợi thép dẹt hoặc nếu cần, quấn bên ngoài áo giáp bằng sợi thép tròn. Dải liên kết có thể quấn theo chiều của áo giáp hoặc theo chiều ngược lại.

Dải liên kết là các băng thép mạ kẽm có chiều dày danh nghĩa không nhỏ hơn 0,2 mm. Chiều dày nhỏ nhất, khi được đo như mô tả trong 13.4 của Phần 1, không được nhỏ hơn giá trị danh nghĩa quy định quá 10%.

10. Ống bọc cáp và vỏ bọc ngoài cùng

10.1. Ống bọc cáp dạng sợi bên ngoài áo giáp

Ống bọc cáp có chiều dày xấp xỉ 2 mm phải gồm một số lượng thích hợp các lớp hỗn hợp bằng vật liệu sợi.

CHÚ THÍCH: Việc ngâm tẩm các ống bọc cáp dạng sợi có thể thực hiện bằng hỗn hợp bitum hoặc các vật liệu dùng để bảo quản khác.

10.2. Vỏ bọc ngoài cùng dạng đùn dùng cho các cáp không có áo giáp

10.2.1. Quy định chung

Vỏ bọc này nên có màu đen và là kiểu ST1 hoặc ST3 theo TCVN 5935 (IEC 60502). Khi vỏ bọc này được đùn trực tiếp lên vỏ chì thì có thể có một lớp hợp chất thích hợp đặt lên lớp vỏ chì.

10.2.2. Chiều dày

Chiều dày danh nghĩa được cho trong các bảng, các giá trị này được xác định bằng phương pháp mô tả trong Phụ lục A.

Khi vỏ bọc được đặt bên ngoài vỏ chì của cáp không áo giáp và được đo như mô tả trong 13.3 của Phần 1, chiều dày trung bình không được nhỏ hơn giá trị cho trong các bảng, và chiều dày nhỏ nhất không được nhỏ hơn 85 % giá trị danh nghĩa quá 0,1 mm.

Khi vỏ bọc được đặt bên ngoài vỏ bọc của cáp có áo giáp, chiều dày nhỏ nhất được đo theo phương pháp trong 13.3 của IEC 60055-1 không được nhỏ hơn 80 % giá trị danh nghĩa quá 0,2 mm.

CHÚ THÍCH: Nếu quy định kỹ thuật về an toàn của quốc gia yêu cầu ghi nhãn bên ngoài thì vỏ bọc ngoài cùng kiểu đùn cần được ưu tiên ghi nhận bằng cách in nổi một nội dung ngắn gọn.

Bảng 1 - Cáp một lõi, U_o/U = 0,6/1 kV

Bảng 2 - Cáp có đai hai lõi, U_o/U = 0,6/1 kV

Bảng 3 - Cáp có đai ba lõi, U_o/U = 0,6/1 kV

Bảng 4 - Cáp có đai bốn lõi có một ruột dẫn có kích thước nhỏ hơn, U_o/U = 0,6/1 kV