WQBZ密封系统实验报告

1、试验摘要

      所有试验按照第2部分“试验电缆在常温下测试”，第3部分“负载循环试验”和第4部分“材料试验”的要求进行。 

• 试验电缆在常温下测试

试验	实验背景	要求	页码
气密性	实验步骤按照IEC 68-2-17进行	无连续气泡
轴向拉伸	电缆移位过程中可能发生	密封性试验
弯曲	电缆移位过程中可能发生	密封性试验
扭曲	电缆移位过程中可能发生	密封性试验
振动	模拟街道交通的效果	密封性试验
耐化学性	模拟接触各种化学液体	密封性试验
温度循环	模拟快速冷却至低温	密封性试验
储存	评估高储存温度的效果	安装+密封性试验

 

 

• 负荷循环试验

水中，1根电缆	模拟3米水压和导体温度高达130℃环境下的老化试验	无可探测到的泄露
空气中，3根电缆	模拟0.3巴气压和导体温度高达130℃环境下的老化情况	无可探测到的泄露
水中，3根电缆	模拟3米水压和导体温度高达90℃环境下的老化情况	无可探测到的泄露
振动	模拟负载周期时街道交通的效果	无可探测到的泄露
热弯曲	在电缆井孔处电缆可能发生移位	无可探测到的泄露
压力保持性，3根电缆	模拟大约30年后WQBZ中平均保持的压力（根据扩散速度测量和微分方程进行估算）	无可探测到的泄露

 

• 材料试验

二氧化碳扩散	薄片上负载周期的老化效果	无
耐刺穿性	用尖锐器具使WQBZ放气所需的力	无
耐压性	撑破WQBZ所需的充气压力	无

      所有样品按照安装说明的要求安装。在测试之前，样品在标准实验室条件下放置至少24小时。

  

2、试验电缆在常温下测试

• 试验设置

      管道和电缆的类型和直径按照安装说明的要求选择，电缆的选择根据所涉试验最适合的长度。对于多电缆进出的配置，最大电缆直径用于计算所涉试验的夹紧距离。如下图所示：

 

• 密封性试验

      已安装样品的密封性的检查方法：在室温下，将组建完全浸入水中，用空气将导管加压至50KPa（0.5巴），保持15分钟。如果WQBZ装置区域没有连续性的气泡出现，则说明该装置的密封性符合要求。

      结果：所有样品通过检测（共101件样品）

 

• 轴向拉伸试验

      将12件WQBZ样品安装在管道中，在它们中放入一根电缆。在每根电缆上施加负载（根据公式D/2*10牛顿计算），持续4小时（其中，D=电缆的外径，单位：mm）。试验过程中，导管内部加压至50KPa。

      试验结束后，要求所有样品能够通过第2部分第1条的“密封性试验”。

      结果：所有样品通过测试

 

• 弯曲试验

      将18件WQBZ样品安装在管道中，在它们中放入一根电缆。试验过程中，导管内部加压至50KPa。在距离导管末端10倍的电缆外径的为止施加弯曲力，将突出的电缆弯曲45度角。让电缆处于该位置，保持5分钟。然后，朝相反的方向重复该操作。

      试验结束后，要求所有样品能够通过通过第2部分第1条的“密封性试验”。

      结果：所有样品通过测试 

 

• 扭曲试验

      将12件WQBZ样品安装在管道中，在它们中放入一根电缆。试验过程中，导管内部加压至50KPa。在距离导管末端10倍的电缆外径的位置处（最小距离250mm）世家弯扭曲力（根据公式D/2*10Nm计算，最大50Nm，其中D=电缆外径）。让电缆处于该位置，保持5分钟。然后，朝相反的方向重复该操作。

      试验结束后，要求所有样品能够通过第2部分第1条的“密封性试验”。

      结果：所有样品通过测试

 

• 振动试验

      将12件WQBZ样品安装在振动台上，在距离管道末端10倍的电缆外径的位置处（最小距离250毫米）将电缆夹紧。管道的中心店进行正弦振动，频率为10赫兹，峰到峰振幅6毫米，持续10天。试验过程中，导管内部加压至50KPa。

      试验结束后，要求所有样品能够通过第2部分第1条的“密封性试验”。

      结果：所有样品通过测试

 

 

• 耐化学性试验

      将WQBZ样品安装在600mm管道的任何一段，然后按照上面的描述进行密封性试验。将样品浸泡在各种化学溶液中，持续30天；  

浸泡介质	WQBZ样品数量
PH12 NaOH 溶液	16
PH2 HCI 溶液	16
3.5%Na2SO4溶液	10
3.5%NaCI 溶液	10
汽车用柴油燃料NBN T52-713	12
煤油ISO1998/1 1.005	10
凡士林	4

  浸泡之前和之后，要求所有样品能够通过第2部分第1条的“密封性试验”。

      结果：所有样品通过测试

 

• 温度循环试验

      将10件样品安装在600mm管道的任何一端，试验过程中用支架支撑，这样它们彼此之间可以绝热。样本和箱体表面之间空气可以自由流动。将安装的样品放在环境箱中，防止20个循环，每个循环持续12小时，温度要求入下：

      3/4小时从-15℃上升至30℃

      5 1/4小时保持在30℃

      3/4小时从30℃下降至-15℃

      5 1/4小时保持在-15℃

      试验过程中，将样品连接在气源上，调整导管压强，保持压强在50KPa。20个循环结束后，要求所有样品能够通过第2部分第1条的“密封性试验”。

  结果：10件样品均通过测试

 

• 储存

      将WQBZ样品放在空气环流炉上，保持温度处于60℃，持续30天；或者保持温度处于70℃，持续5天；

温度	持续时间	样品数量
60℃	30天	12
70℃	5天	18

  该预处理结束后，将所有样品安装在管道中，要求它们能够通过第2部分第1条的“密封性试验”。

      结果：所有样品通过测试

  

2、负荷循环试验

      试验设置：管道和电缆的类型和直径按照安装说明的要求选择。电缆的长度根据所涉试验实际情况进行选择。对于压力保持性试验，WQBZ样品充满空气，保持连接在稳定的气压源上。在WQBZ区域，管壁有密封胶。如下图所示：

 

 

• 负载循环试验，单电缆配置

      将2件WQBZ样品安装在100毫米的内径PVC管，带一根单芯XLPE绝缘的15KV电力电缆（大约38mm外径），按照IEEE404的要求，将电缆负载循环30天，加热至130℃导体温度，WQBZ承受1.5米水头压强。

      结果：整个试验过程中，没有发生可探测到的泄露

 

• 负荷循环试验，多电缆配置和气压

      将2件WQBZ样品和密封夹安装在125毫米内径PVC导管，带三根单芯XLPE绝缘的150平方毫米20KV铝电缆（大约37毫米外径）。按照瑞侃规范PPS 3013（与BS、IEC/VDE等国家规范类似）的要求，将电缆负载循环30天，导管内加热至90 ℃导体温度，WQBZ承受30KPa（0.3巴）空气压强。

      结果：整个试验过程中，没有发生可探测到的泄露

 

• 负荷循环试验，多电缆配置和水压

      将4件WQBZ样品和密封夹安装在125毫米内径PVC导管，带三根单芯XLPE绝缘的150平方毫米20KV铝电缆（大约37毫米外径）。按照PPS 3013的要求，将电缆负载循环42天（126个循环），导管内加热至90℃导体温度，WQBZ承受3米水头压强。

      结果：整个试验过程中，没有发生可探测到的泄露

 

• 负荷循环试验，多电缆配置和振动

      将完成试验3a）的4件WQBZ样品安装在一个电缆环路的2根导管中。导管间电缆束的中心店（距离大约1.6米）进行正弦振动，频率为15赫兹，峰到峰振幅6毫米。试验过程中，WQBZ样品承受3米水压。在没有负载循环的情况下，电缆束振动24小时，然后按照试验3a）描述的负荷循环，继续振动24小时。

      结果：整个试验过程中，没有发生可探测到的泄露

 

• 热弯曲试验，多电缆配置

      将2件WQBZ样品和密封夹安装在100毫米内径PVC导管，带三根单芯XLPE绝缘的15KV电力电缆（大约29毫米外径）。电缆道题的温度增加到130℃，WQBZ密封系统承受5米水头压强。加入1小时后，每一根电缆，然后整个电缆束，弯曲40度角，保持在该位置2分钟。然后，朝相反的方向重复该操作。早距离管末端10被的电缆外径的位置处施加弯曲力。

      结果：整个试验过程中，没有发生可探测到的泄露

 

• 压力保持性试验，多电缆配置

      将4件WQBZ样品安装在125mm内径PVC管，带三根单芯XLPE绝缘的150平方毫米20KV铝电缆（大约37毫米外径），完全安装的内袋压强比大气压高300KPa（3巴）。按照PPS 3013的要求，将电缆连续负荷循环至90导体温度，WQBZ承受3米水头压强。7天后，WQBZ样品的内袋压强24小时间隔，直到达到100KPa（1巴）内压（原来内压的1/3）。压强时间关系如下图所示：

 

      在100KPa内袋压强下，继续对样品进行负荷循环24小时。然后，将管中的水换成空气。保持管中的气压处于30KPa（0.3巴），在100KPa内袋压强下，再继续对样品进行负载循环24小时。

      结果：整个试验过程中，没有发生可探测到的泄露

 

 3、材料试验

• 老化后二氧化碳扩散速度

      将8件WQBZ样品安装在短100毫米内径PVC导管，带一根四芯XLPE绝缘的150平方毫米1KV铝电缆。用压强比大气压高200LPa的二氧化碳气给WQBZ样品充气，使测量过程中真空压强达到300KPa（3巴）。下图显示所采用的试验配置原则：

 

      安装后真空条件下测得的扩散速度低于4.4*10^-6豪巴升/秒He。按照PPS 3013的要求，所有样品在空气中进行6周的负荷循环，加热电缆导体温度至95℃. 

      结果：负荷循环后真空条件下测得的扩散速度不超过6.5*10^-6豪巴升/秒。

 

• 耐刺穿性

      用旋具（工作部类型A-1-5.5），以200毫米/分钟的速度，将3件层材料样品（直径100±2毫米）刺穿。

      结果：在所有样品上，刺穿所需的力超过100N。

 

• 耐压性

       在没有电缆的100毫米内径PVC管道中，将3件WQBZ样品充气至300KPa。15分钟之内，填充压强增加到450KPa。然后，每15分钟，压强增加50KPa。

       结果：在所有样品中，破裂压强超过900KPa（9巴）。