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BS IEC 62895:2017

BS IEC 62895:2017

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High voltage direct current (HVDC) power transmission. Cables with extruded insulation and their accessories for rated voltages up to 320 kV for land applications. Test methods and requirements

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BSI 2017 142
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IEC 62895:2017 specifies test methods and requirements for transmission power cable systems, cables with extruded insulation and their accessories for fixed land installations, for rated voltages up to and including 320 kV. Within the scope of this standard “extruded insulation” means insulation manufactured by extrusion of either thermoplastic (e.g. polyethylene) or crosslinked (e.g. crosslinked polyethylene, ethylene propylene rubber, etc.) material. The insulation material may be either unfilled or filled (e.g. with mineral or carbon). The requirements apply to single-core cables in combination with their accessories, outdoor and terminations for gas insulated systems, joints, and asymmetric joints for usual conditions of installation and operation, but not to special cables and their accessories, such as submarine cables, for which modifications to the standard tests may be necessary or special test conditions may need to be devised.

PDF Catalog

PDF Pages PDF Title
2 National foreword
6 English
CONTENTS
11 FOREWORD
13 INTRODUCTION
14 1 Scope
2 Normative references
15 3 Terms and definitions
3.1 Definitions of dimensional values (thicknesses, cross-sections, etc.)
16 3.2 Definitions concerning tests
3.3 Other definitions
17 4 Voltage designations and materials
4.1 Rated voltage
18 4.2 (spare)
4.3 Cable insulating materials
4.4 Cable metal screens/sheaths
4.4.1 General
4.4.2 Metal sheath
4.4.3 Combined design (CD)
4.4.4 Separate design (SD)
19 4.5 Cable oversheathing materials
5 Precautions against longitudinal water penetration in cables
6 Cable characteristics
20 7 Accessory characteristics
8 Test objects & conditions
8.1 Definitions concerning test objects
21 8.2 Test voltages
Figures
Figure 1 – Example of configuration of test objects within a test loop
22 8.3 Thermal conditions
Figure 2 – Schematic representations of the switching impulseand lightning impulse test voltages
23 8.4 Polarity reversal test
8.5 Superimposed impulse voltage test
8.5.1 General
24 8.5.2 Superimposed lightning impulse voltage
8.5.3 Superimposed switching impulse voltage
8.6 Relationship between test voltages and rated voltages
8.7 Determination of the cable conductor temperature
8.8 Rest period
9 Routine tests on cables and on the main insulation of prefabricated accessories
9.1 General
25 9.2 Voltage test
9.3 Electrical test on oversheath of the cable
10 Sample tests on cables
10.1 General
10.2 Frequency of tests
10.3 Repetition of tests
26 10.4 Conductor examination
10.5 Measurement of electrical resistance of conductor and of metal screen/sheath
10.6 Measurement of thickness of insulation and cable oversheath
10.6.1 General
10.6.2 Requirements for the insulation
10.6.3 Requirements for the cable oversheath
27 10.7 Measurement of thickness of metal sheath
10.7.1 Lead or lead alloy sheath
10.7.2 Plain or corrugated aluminium sheath
28 10.8 Measurement of diameter
10.9 Hot set test for XLPE and EPR insulations
10.9.1 Procedure
10.9.2 Requirements
10.10 Measurement of capacitance
10.11 Measurement of density of HDPE insulation
10.11.1 Procedure
10.11.2 Requirements
10.12 Impulse voltage test
29 10.13 Water penetration test
10.14 Adhesion and peel strength of the laminated metal foil
11 Sample tests on accessories
11.1 Tests on components
11.2 Tests on complete accessory
12 Type tests on cable systems
12.1 General
12.2 Range of type approval
30 12.3 Summary of type tests
31 12.4 Electrical type tests on complete cable systems
12.4.1 Test voltage values
12.4.2 Tests and sequence of tests
12.4.3 Bending test
32 12.4.4 Heating cycle voltage test
33 12.4.5 Superimposed impulse voltage test
34 12.4.6 Examination
12.4.7 Resistivity of semi-conducting screens
35 12.5 Non-electrical type tests on cable components and on complete cable
12.5.1 General
12.5.2 Check of cable construction
12.5.3 Tests for determining the mechanical properties of insulation before and after ageing
36 12.5.4 Tests for determining the mechanical properties of oversheaths before and after ageing
12.5.5 Ageing tests on pieces of complete cable to check compatibility of materials
12.5.6 Loss of mass test on PVC oversheaths of type ST2
37 12.5.7 Pressure test at high temperature on oversheaths
12.5.8 Test on PVC oversheaths (ST1 and ST2) at low temperature
12.5.9 Heat shock test for PVC oversheaths (ST1 and ST2)
12.5.10 Ozone resistance test for EPR insulation
12.5.11 Hot set test for EPR and XLPE insulations
12.5.12 Measurement of density of HDPE insulation
12.5.13 Measurement of carbon black content of black PE oversheaths (ST3 and ST7)
38 12.5.14 Test under fire conditions
12.5.15 Water penetration test
13 Prequalification test of the cable system
13.1 General and range of prequalification test approval
39 13.2 Prequalification test on complete cable system
13.2.1 Summary of prequalification tests
13.2.2 Test voltage values
13.2.3 Test arrangement
40 13.2.4 Heating cycle voltage test
13.2.5 Superimposed impulse voltage test
13.2.6 Examination
41 13.3 Tests for the extension of the PQ of a cable system
14 Type test on cables
15 Type test on accessories
16 Electrical tests after installation
16.1 General
16.2 DC voltage test of the oversheath
16.3 High voltage test of the insulation
16.4 TDR measurement
42 Tables
Table 1 – Insulation compounds for cables
Table 2 – Oversheathing compounds for cables
Table 3 – Test requirements for particular characteristics of insulating compounds for cables
43 Table 4 – Non-electrical type tests for insulating and oversheath compounds for cables
Table 5 – Test requirements for adhesion or peel strength forces
Table 6 – Sequence of heating cycle voltage test for LCC type test
44 Table 7 – Sequence of heating cycle voltage test for VSC type test
Table 8 – Sequence of switching and lightning impulse test for LCC type test
Table 9 – Sequence of switching and lightning impulse test for VSC type test
45 Table 10 – Test requirements for mechanical characteristics of insulating compounds for cables (before and after ageing)
46 Table 11 – Test requirements for mechanical characteristics of oversheathing compounds for cables (before and after ageing)
47 Table 12 – Test requirements for particular characteristics of PVC oversheathing for cables
Table 13 – Sequence of heating cycle voltage test for LCC PQ test
48 Table 14 – Sequence of heating cycle voltage test for VSC PQ test
49 Annex A (informative)Determination of the cable conductor temperature
A.1 Purpose
A.2 Calibration of the temperature of the main test loop
A.2.1 General
A.2.2 Installation of cable and temperature sensors
50 Figure A.1 – Schematic of sensor position in test set-up for the reference loop and the main test loop
51 A.2.3 Calibration method
A.3 Heating for the test
Figure A.2 – Example of an arrangement of the temperature sensorson the conductor of the reference loop
53 Annex B (normative)Rounding of numbers
54 Annex C (informative)List of type and prequalification tests of cable systems
Table C.1 – Type tests on cable systems
Table C.2 – PQ tests on cable systems
55 Annex D (normative)Method of measuring resistivity of semi-conducting screens
56 Figure D.1 – Preparation of samples for measurement of resistivityof conductor and insulation screens
57 Annex E (normative)Water penetration test
E.1 Test piece
E.2 Test
E.3 Requirements
58 Figure E.1 – Schematic diagram of apparatus for water penetration test
59 Annex F (normative)Tests on components of cables with a longitudinally appliedmetal tape or foil, bonded to the oversheath
F.1 Visual inspection
F.2 Adhesion strength of metal foil – Procedure
Figure F.1 – Test arrangement for adhesion strength of metal foil
60 F.3 Peel strength of overlapped metal foil – Procedure
Figure F.2 – Example of overlapped metal foil
Figure F.3 – Test arrangement for peel strength of overlapped metal foil
61 Annex G (informative)Development test on cable and cable system with longitudinal applied metal foil, bonded to the oversheath
G.1 General
G.2 List of tests
G.2.1 Tests on cable
G.2.2 Tests on cable system – Short circuit test including accessories
62 Annex H (normative)Tests of outer protection for joints
H.1 General
H.2 Range of approval
H.3 Water immersion and heat cycling
H.4 Voltage tests
H.4.1 General
H.4.2 Assemblies embodying accessories without sheath sectionalizing insulation
63 H.4.3 Assemblies embodying accessories with sheath sectionalizing insulation
H.5 Examination of test assembly
Table H.1 – Impulse voltage tests
64 Annex I (normative)Return cable
65 Annex J (informative)TDR measurement
Figure J.1 – Circuit diagram for TDR testing, traditional transmission line diagram, -model
66 Bibliography
68 Français
SOMMAIRE
73 AVANT-PROPOS
75 INTRODUCTION
76 1 Domaine d’application
2 Références normatives
78 3 Termes et définitions
3.1 DĂ©finitions de valeurs dimensionnelles (Ă©paisseurs, sections, etc.)
3.2 DĂ©finitions relatives aux essais
79 3.3 Autres définitions
80 4 Désignations des tensions et matériaux
4.1 Tension assignée
4.2 (en attente)
4.3 MĂ©langes isolants pour cĂąbles
81 4.4 Écrans et gaines mĂ©talliques pour cĂąbles
4.4.1 Généralités
4.4.2 Gaine métallique
4.4.3 Construction combinée (CD)
4.4.4 Construction séparée (SD)
4.5 Mélanges pour gaines extérieures de cùbles
82 5 PrĂ©cautions contre l’entrĂ©e longitudinale d’eau dans les cĂąbles
6 Caractéristiques du cùble
83 7 Caractéristiques des accessoires
84 8 Objets et conditions d’essai
8.1 DĂ©finitions relatives aux objets d’essai
8.2 Tensions d’essai
Figures
Figure 1 – Exemple de configuration d’objets d’essai dans une boucle d’essai
85 Figure 2 – ReprĂ©sentations schĂ©matiques des tensions de chocde manƓuvre et de choc de foudre
86 8.3 Conditions thermiques
87 8.4 Essai d’inversion de polaritĂ©
88 8.5 Essai de tensions de choc superposées
8.5.1 Généralités
8.5.2 Tension de choc de foudre superposée
8.5.3 Tension de choc de manƓuvre superposĂ©e
8.6 Relation entre tensions d’essai et tensions assignĂ©es
8.7 DĂ©termination de la tempĂ©rature de l’ñme du cĂąble
8.8 PĂ©riode de repos
89 9 Essais individuels de sĂ©rie des cĂąbles et de l’isolation principale des accessoires prĂ©fabriquĂ©s
9.1 Généralités
9.2 Essai de tension
9.3 Essai électrique sur la gaine extérieure du cùble
10 Essais sur prélÚvements des cùbles
10.1 Généralités
90 10.2 Fréquence des essais
10.3 Répétition des essais
10.4 Examen de l’ñme
10.5 Mesure de la rĂ©sistance Ă©lectrique de l’ñme et de l’écran/la gaine mĂ©tallique
91 10.6 Mesure de l’épaisseur de l’enveloppe isolante et de celle de la gaine extĂ©rieure du cĂąble
10.6.1 Généralités
10.6.2 Exigences relatives à l’enveloppe isolante
10.6.3 Exigences relatives à la gaine extérieure du cùble
92 10.7 Mesure de l’épaisseur de la gaine mĂ©tallique
10.7.1 Gaine en plomb ou en alliage de plomb
10.7.2 Gaine lisse ou ondulée en aluminium
93 10.8 Mesure des diamĂštres
10.9 Essai d’allongement à chaud des enveloppes isolantes en PR et en EPR
10.9.1 Mode opératoire
10.9.2 Exigences
10.10 Mesure de la capacité
10.11 Mesure de la masse volumique des enveloppes isolantes en PEHD
10.11.1 Mode opératoire
10.11.2 Exigences
10.12 Essai de tension de choc
94 10.13 Essai de pĂ©nĂ©tration d’eau
10.14 Essais d’adhĂ©rence et de rĂ©sistance au dĂ©collement de la feuille mĂ©tallique
11 Essais sur prélÚvements des accessoires
11.1 Essais des composants
11.2 Essais sur accessoires complets
95 12 Essais de type des systĂšmes de cĂąble
12.1 Généralités
12.2 Étendue de l’acceptation de type
96 12.3 RĂ©capitulatif des essais de type
12.4 Essais Ă©lectriques de type sur systĂšmes de cĂąble complet
12.4.1 Valeurs des tensions d’essai
97 12.4.2 Essais et sĂ©quence d’essais
12.4.3 Essai d’enroulement
98 12.4.4 Essai de cycles de chauffage sous tension
99 12.4.5 Essai de tension de choc superposée
101 12.4.6 Examen
12.4.7 Résistivité des écrans semi-conducteurs
12.5 Essais non Ă©lectriques de type sur les constituants du cĂąble et sur cĂąble complet
12.5.1 Généralités
102 12.5.2 VĂ©rification de la constitution du cĂąble
12.5.3 Détermination des propriétés mécaniques des enveloppes isolantes avant et aprÚs vieillissement
12.5.4 Détermination des propriétés mécaniques des enveloppes isolantes avant et aprÚs vieillissement
103 12.5.5 Essais de vieillissement sur tronçons de cùble complet pour vérifier la compatibilité des matériaux
104 12.5.6 Essai de perte de masse pour les gaines extérieures en PVC du type ST2
12.5.7 Essai de pression à température élevée pour les gaines extérieures
12.5.8 Essai à basse température pour les gaines extérieures en PVC (ST1 et ST2)
12.5.9 Essai de choc thermique pour les gaines extérieures en PVC (ST1 et ST2)
12.5.10 Essai de rĂ©sistance Ă  l’ozone des enveloppes isolantes en EPR
105 12.5.11 Essai d’allongement à chaud pour les enveloppes isolantes en EPR et en PR
12.5.12 Mesure de la masse volumique des enveloppes isolantes en PEHD
12.5.13 Mesure du taux de noir de carbone des gaines extérieures en PE de couleur noire (ST3 et ST7)
12.5.14 Essai des cĂąbles soumis au feu
12.5.15 Essai de pĂ©nĂ©tration d’eau
13 Essai de préqualification sur le systÚme de cùble
13.1 GĂ©nĂ©ralitĂ©s et Ă©tendue d’acceptation de l’essai de prĂ©qualification
106 13.2 Essai de préqualification sur systÚme de cùble complet
13.2.1 Récapitulatif des essais de préqualification
107 13.2.2 Valeurs des tensions d’essai
13.2.3 Montage d’essai
108 13.2.4 Essai de cycles de chauffage sous tension
13.2.5 Essai de tension de choc superposée
109 13.2.6 Examen
13.3 Essais d’extension de prĂ©qualification d’un systĂšme de cĂąble
14 Essai de type des cĂąbles
15 Essai de type des accessoires
16 Essais Ă©lectriques aprĂšs pose
16.1 Généralités
16.2 Essai sous tension continue de la gaine extérieure
16.3 Essai sous haute tension de l’enveloppe isolante
110 16.4 Mesure par réflectométrie dans le domaine temporel
Tables
Tableau 1 – MĂ©langes isolants pour cĂąbles
Tableau 2 – MĂ©langes pour gaines extĂ©rieures de cĂąbles
111 Tableau 3 – Exigences d’essai pour les caractĂ©ristiques particuliĂšres des mĂ©langes isolants pour cĂąbles
112 Tableau 4 – Essais non Ă©lectriques de type des mĂ©langes pour enveloppes isolantesde cĂąbles et des mĂ©langes pour gaines extĂ©rieures de cĂąbles
Tableau 5 – Exigences d’essai pour les forces d’adhĂ©renceou de rĂ©sistance au dĂ©collement
113 Tableau 6 – SĂ©quence d’essai de tension de cyclesde chauffage pour essai de type de LCC
Tableau 7 – SĂ©quence d’essai de tension de cycles de chauffagepour essai de type de VSC
Tableau 8 – SĂ©quence d’essai de tensions de chocs de manƓuvreet de foudre pour essai de type de LCC
114 Tableau 9 – SĂ©quence d’essai de tensions de chocs de manƓuvreet de foudre pour essai de type de VSC
Tableau 10 – Exigences d’essai pour les caractĂ©ristiques mĂ©caniques des mĂ©langes pour enveloppes isolantes de cĂąbles (avant et aprĂšs vieillissement)
115 Tableau 11 – Exigences d’essai pour les caractĂ©ristiques mĂ©caniques des mĂ©langes pour gaines extĂ©rieures de cĂąbles (avant et aprĂšs vieillissement)
116 Tableau 12 – Exigences d’essai pour les caractĂ©ristiques particuliĂšres des mĂ©langes Ă  base de PVC pour gaines extĂ©rieures de cĂąbles
Tableau 13 – SĂ©quence d’essai de tension de cyclesde chauffage pour essai de prĂ©qualification de LCC
117 Tableau 14 – SĂ©quence d’essai de tension de cyclesde chauffage pour essai de prĂ©qualification de VSC
118 Annexe A (informative)DĂ©termination de la tempĂ©rature de l’ñme du cĂąble
A.1 Objectif
A.2 Étalonnage de la tempĂ©rature de la boucle d’essai principale
A.2.1 Généralités
A.2.2 Montage du cùble et des capteurs de température
120 Figure A.1 – ReprĂ©sentation schĂ©matique de la position des capteurs dans le montage d’essai de la boucle de rĂ©fĂ©rence et de la boucle principale d’essai
121 A.2.3 MĂ©thode d’étalonnage
Figure A.2 – Exemple de disposition des capteurs de tempĂ©raturesur l’ñme de la boucle de rĂ©fĂ©rence
122 A.3 Chauffage pour l’essai
123 Annexe B (normative)Arrondissement des nombres
124 Annexe C (informative)Liste des essais de type et des essais de préqualificationdes systÚmes de cùbles
Tableau C.1 – Essais de type sur des systùmes de cñbles
125 Tableau C.2 – Essais de prĂ©qualification sur des systĂšmes de cĂąbles
126 Annexe D (normative)Méthode de mesure de la résistivité des écrans semi-conducteurs
128 Figure D.1 – PrĂ©paration des Ă©chantillons pour la mesure de la rĂ©sistivitĂ©des Ă©crans sur Ăąme et sur enveloppe isolante
129 Annexe E (normative)Essai de pĂ©nĂ©tration d’eau
E.1 Éprouvette
E.2 Essai
130 E.3 Exigences
Figure E.1 – ReprĂ©sentation schĂ©matique de l’appareillagepour l’essai de pĂ©nĂ©tration d’eau
131 Annexe F (normative)Essais des composants de cùbles comportant un ruban ouune feuille métallique appliqué(e) longitudinalementet contrecollé(e) à la gaine extérieure
F.1 Inspection visuelle
F.2 Force d’adhĂ©rence de la feuille mĂ©tallique – Mode opĂ©ratoire
Figure F.1 – Montage d’essai d’adhĂ©rence de la feuille mĂ©tallique
132 F.3 Force de dĂ©collement du recouvrement de la feuille mĂ©tallique – Mode opĂ©ratoire
Figure F.2 – Exemple de feuille mĂ©tallique avec recouvrement
133 Figure F.3 – Montage d’essai de force de dĂ©collementau recouvrement de la feuille mĂ©tallique
134 Annexe G (informative)Essais de développement sur cùble et systÚme de cùble comportant une feuille métallique posée en long et contrecollée à la gaine extérieure
G.1 Généralités
G.2 Liste des essais
G.2.1 Essais sur cĂąble
G.2.2 Essais sur systùme de cñble – Essai de court-circuit incluant les accessoires
135 Annexe H (normative)Essais des protections extérieures des jonctions
H.1 Généralités
H.2 Étendue de l’acceptation
H.3 Immersion dans l’eau et cycles thermiques
136 H.4 Essais de tension
H.4.1 Généralités
H.4.2 Montages comportant des accessoires sans arrĂȘt d’écran
H.4.3 Montages comportant des accessoires Ă  arrĂȘt d’écran
Tableau H.1 – Essais de tension de choc
137 H.5 Examen du montage d’essai
138 Annexe I (normative)Cùble de retour
139 Annexe J (informative)Mesure par réflectométrie dans le domaine temporel
Figure J.1 – SchĂ©ma de circuit pour mesure par rĂ©flectomĂ©trie dans le domaine temporel, schĂ©ma de ligne de transmission classique, modĂšle 
140 Bibliographie
BS IEC 62895:2017
$215.11