超導(dǎo)電纜系統(tǒng)型式試驗(yàn)一覽表、接頭的外保護(hù)層、冷卻系統(tǒng)及其試驗(yàn)

1、電纜系統(tǒng)型式試驗(yàn)一覽表電纜系統(tǒng)的型式試驗(yàn)敘述于本標(biāo)準(zhǔn)第12章，表 E.1 列出了概要和條款編號(hào)。表 E.1電纜系統(tǒng)的型式試驗(yàn)本標(biāo)準(zhǔn)條款序號(hào)試驗(yàn)電纜系統(tǒng)a概述12.1b型式認(rèn)可范圍12.2c電氣型式試驗(yàn)12.3d試驗(yàn)電壓值12.3.1e彎曲試驗(yàn)12.3.3f臨界電流測(cè)量12.3.4g壓力試驗(yàn)12.3.5h熱循環(huán)試驗(yàn)12.3.6i局部放電試驗(yàn)12.3.7jtan 測(cè)量12.3.8k負(fù)荷循環(huán)電壓試驗(yàn)12.3.9l操作沖擊電壓試驗(yàn)12.3.10.1m雷電沖擊電壓試驗(yàn)及隨后的工頻電壓試驗(yàn)12.3.10.2n室溫局部放電試驗(yàn)（若h 之后科目未進(jìn)行）12.3.7o接頭的外保護(hù)層試驗(yàn)附錄 Fp檢驗(yàn)12.3.1

2、1q電纜組件和成品電纜的非電氣型式試驗(yàn)12.4附 錄 F（規(guī)范性附錄）接頭的外保護(hù)層試驗(yàn)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(hù)套電力電纜系統(tǒng)中使用的帶有金屬套分段結(jié)構(gòu)的所有類型接頭的外保護(hù)層的型式認(rèn)可試驗(yàn)的步驟。接頭的制造商應(yīng)提供帶有可清楚識(shí)別的所有防水保護(hù)層的圖紙。F.2 認(rèn)可范圍當(dāng)需要認(rèn)可具有諸如互聯(lián)引線入口等結(jié)構(gòu)的接頭外保護(hù)層時(shí)，被試外保護(hù)層應(yīng)包含這些設(shè)計(jì)特征。按本標(biāo)準(zhǔn) 12.2 要求，成品電纜尺寸金屬套分段絕緣的接頭的外保護(hù)層通過了試驗(yàn)，那么沒有金屬套分段絕緣的類似接頭的外保護(hù)層也將給予認(rèn)可，但反之卻不可以。當(dāng)一種接頭外保護(hù)層的設(shè)計(jì)取得認(rèn)可后，那么

3、由同一制造商提供的采用相同基本設(shè)計(jì)原理、采用相同材料而且在已試驗(yàn)直徑范圍之內(nèi)、試驗(yàn)電壓相同或較低的所有接頭的外保護(hù)層也應(yīng)認(rèn)為獲得認(rèn)可。應(yīng)對(duì)已通過本標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目 c ） j ）型式試驗(yàn)的接頭、或沒有作為型式試驗(yàn)試樣的獨(dú)立接頭進(jìn)行F.3所述試驗(yàn)。F.3 電壓試驗(yàn)一般規(guī)定接頭組裝試樣的電壓試驗(yàn)應(yīng)按下面方式進(jìn)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(hù)層的接地的外表面之間應(yīng)施加直流試驗(yàn)電壓25 kV，歷時(shí) 1 min。金屬套分段絕緣的組裝試樣直流電壓試驗(yàn)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(hù)層的接地的外表面之間應(yīng)施加直流試驗(yàn)電壓 25

4、 kV ，歷時(shí) 1 min 。沖擊電壓試驗(yàn)表F.1 的試驗(yàn)電壓應(yīng)施加在金屬屏蔽和（或）金屬套與接頭外保護(hù)層的接地的外表面之間。試驗(yàn)應(yīng)按 GB/T 3048.13 規(guī)定并在環(huán)境溫度下進(jìn)行。上述任何一項(xiàng)試驗(yàn)中應(yīng)無擊穿發(fā)生。F.4 試樣裝置的檢查F.3 所述的試驗(yàn)完成后，應(yīng)即檢查組裝試樣。對(duì)填充可移動(dòng)澆注劑的接頭外保護(hù)盒，如沒有可見的內(nèi)部氣隙或位移，或者沒有澆注劑經(jīng)各密封處或盒壁漏泄的跡象，應(yīng)認(rèn)為通過檢驗(yàn)。對(duì)采用其他設(shè)計(jì)和材料的接頭外保護(hù)層應(yīng)沒有內(nèi)部腐蝕的跡象。表 F.1 沖擊電壓試驗(yàn)主絕緣額定雷電沖擊電壓a雷電沖擊試驗(yàn)電壓水平接頭兩端之間接頭兩端對(duì)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(biāo)準(zhǔn)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(yàn)電壓。GG.1為了確保超導(dǎo)材料工作在超導(dǎo)狀態(tài)，低溫制冷是基本條件。如同所有其它超導(dǎo)裝置一樣，超導(dǎo)電纜系統(tǒng)需要一冷卻系統(tǒng)作為輔機(jī)來連續(xù)維持其合適的運(yùn)行條件。本附錄旨在簡(jiǎn)要介紹超導(dǎo)電纜低溫制冷循環(huán)冷卻系統(tǒng)及其試驗(yàn)。G.2一般而言，制冷機(jī)是一種將熱量從低溫（制冷溫度Tc ）端輸運(yùn)至高溫（環(huán)境溫度Tw

6、 ）端的裝置。在其內(nèi)部，制冷劑將經(jīng)歷一系列熱力學(xué)過程，稱為逆熱力學(xué)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(dòng)機(jī)。圖G.1給出了制冷機(jī)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(shù)文件中通常視為制冷機(jī)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(jià)，以度量預(yù)期溫區(qū)的制冷能效。G.2.2高溫超導(dǎo)電纜運(yùn)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(dòng)時(shí)，吸收電纜系統(tǒng)內(nèi)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(jìn)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(dǎo)體的焦耳熱等。根據(jù)電纜結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)度、運(yùn)行電流和短路容量，沿程可設(shè)置一套或多套冷卻系統(tǒng)，圖G.2顯示了其基本構(gòu)成。其中，制冷機(jī)通過消耗電功率產(chǎn)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(jī)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(jī)中的致冷劑；循環(huán)泵為一臺(tái)或多臺(tái)低溫泵（冗余設(shè)計(jì)），

8、提供必要壓頭以維持電纜內(nèi)部冷劑的循環(huán)；壓力控制單元提供緩沖，抑制線路負(fù)荷變化引起的冷卻系統(tǒng)壓力和流量波動(dòng)，如短路故障時(shí)電纜能耗導(dǎo)致溫度驟升，由于密度與溫度的關(guān)系冷劑壓力和體積也將隨之增加；低溫儲(chǔ)罐是標(biāo)準(zhǔn)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(yù)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(jīng) ”，對(duì)于可靠運(yùn)行至關(guān)重要，通過安裝在多點(diǎn)的傳感器監(jiān)測(cè)過程溫度、壓力、流量等參數(shù)變化，實(shí)時(shí)判斷狀態(tài)并進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。圖 G.2 冷卻系統(tǒng)基本構(gòu)成G.3 安裝后推薦試驗(yàn)除冷卻系統(tǒng)制造商內(nèi)部質(zhì)量把控的測(cè)試外，冷卻系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)安裝后推薦進(jìn)行以下試驗(yàn)。壓力試驗(yàn)和真空檢漏應(yīng)對(duì)冷劑管道進(jìn)行閉氣試驗(yàn), 期間或之后利用氦質(zhì)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(cè)量通過連接模擬熱負(fù)荷或電纜附加可調(diào)節(jié)熱源的方式，驗(yàn)證系統(tǒng)的制冷量, 判斷是否達(dá)到其設(shè)計(jì)容量。根據(jù)試驗(yàn)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(yàn)控制閥門形成液壓閉合回路, 記錄不同壓力下的流量，與設(shè)計(jì)值比較