IEC 60840:2004
(Main)Power cables with extruded insulation and their accessories for rated voltages above 30 kV (Um = 36 kV) up to 150 kV (Um = 170 kV) - Test methods and requirements
Power cables with extruded insulation and their accessories for rated voltages above 30 kV (Um = 36 kV) up to 150 kV (Um = 170 kV) - Test methods and requirements
Specifies test methods and requirements for power cable systems for fixed installations, for rated voltages above 30 kV (Um = 36 kV) up to and including 150 kV (Um = 170 kV). It also separately covers cables and accessories. The requirements apply to single-core cables and to individually screened three-core cables and to their accessories 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. This standard does not cover transition joints between cables with extruded insulation and paper insulated cables. Some countries have suggested that a better discrimination be made between systems, cables and accessories, particularly for the lower voltages of the scope, e.g. 45 kV. This has been taken into account in this revision, which gives the type approval requirements and the range of approvals for a) cable systems; b) cables alone; c) accessories alone. Manufacturers and users may choose the most appropriate option for type approval.
Câbles d'énergie à isolation extrudée et leurs accessoires pour des tensions assignées supérieures à 30 kV (Um = 36 kV) et jusqu'à 150 kV (Um = 170 kV) - Méthodes et exigences d'essai
Spécifie les exigences et méthodes d'essai applicables aux systèmes de câbles d'énergie pour installations fixes, pour des tensions assignées supérieures à 30 kV (Um = 36 kV) et jusqu'à 150 kV (Um = 170 kV) compris. Elle couvre aussi séparément câbles et accessoires. Les exigences sont applicables aux câbles unipolaires, aux câbles tripolaires à écran individuel et à leurs accessoires, pour des conditions habituelles d'installation et de fonctionnement, mais ne le sont pas à des câbles spéciaux et à leurs accessoires, comme les câbles sous-marins, pour lesquels il peut être nécessaire d'apporter des modifications aux essais normaux ou d'élaborer des conditions d'essai particulières. Les jonctions assurant le raccordement des câbles à isolant extrudé aux câbles isolés au papier ne sont pas couvertes par la présente norme. Certains pays ont suggéré qu'une meilleure distinction devrait être faite entre système, câbles, et accessoires, plus particulièrement pour les tensions les plus basses du domaine d'application, par exemple 45 kV. Cela a été pris en considération dans cette révision, qui donne les exigences d'acceptation de type et l'étendue de celle-ci pour a) les systèmes de câble, b) les câbles seuls, c) les accessoires seuls. Les fabricants et utilisateurs sont invités à choisir l'option la plus appropriée pour l'acceptation de type.
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INTERNATIONAL IEC
STANDARD 60840
Third edition
2004-04
Power cables with extruded insulation
and their accessories for rated voltages
= 36 kV)
above 30 kV (U
m
up to 150 kV (U = 170 kV) –
m
Test methods and requirements
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Third edition
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= 36 kV)
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Test methods and requirements
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Международная Электротехническая Комиссия
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60840 IEC:2004 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD.9
INTRODUCTION.13
1 Scope.15
2 Normative references.15
3 Definitions.17
3.1 Definitions of dimensional values (thicknesses, cross-sections, etc.) .17
3.2 Definitions concerning the tests .17
4 Voltage designations and materials .19
4.1 Rated voltages.19
4.2 Cable insulating materials.19
4.3 Cable oversheathing materials .19
5 Precautions against water penetration in cables .21
6 Cable characteristics.21
7 Accessory characteristics.21
8 Test conditions.23
8.1 Ambient temperature.23
8.2 Frequency and waveform of power frequency test voltages .23
8.3 Waveform of lightning impulse test voltages.23
8.4 Relationship of test voltages to rated voltages.23
8.5 Determination of the cable conductor temperature .23
9 Routine tests on cables and on the main insulation of prefabricated accessories .25
9.1 General.25
9.2 Partial discharge test .25
9.3 Voltage test.25
9.4 Electrical test on oversheath of the cable .27
10 Sample tests on cables.27
10.1 General.27
10.2 Frequency of tests .27
10.3 Repetition of tests.27
10.4 Conductor examination.27
10.5 Measurement of electrical resistance of conductor and metallic screen .27
10.6 Measurement of thickness of cable insulation and oversheath.29
10.7 Measurement of thickness of metallic sheath .31
10.8 Measurement of diameter .33
10.9 Hot set test for XLPE, EPR and HEPR insulations .33
10.10 Measurement of capacitance .33
10.11 Measurement of density of HDPE insulation .33
11 Sample tests on accessories.33
11.1 Tests on components .33
11.2 Tests on complete accessory.33
12 Type tests on cable systems .35
12.1 Range of type approval .35
12.2 Summary of type tests .37
12.3 Electrical type tests on complete cable systems .37
12.4 Non-electrical type tests on cable components and on completed cable .45
60840 IEC:2004 – 5 –
13 Type tests on cables .55
13.1 Range of type approval .55
13.2 Summary of type tests .57
13.3 Electrical type tests on completed cables .57
14 Type tests on accessories.59
14.1 Range of type approval .59
14.2 Summary of type tests .59
14.3 Electrical type tests on accessories.61
15 Electrical tests after installation.63
15.1 DC voltage test of the oversheath .63
15.2 AC voltage test of the insulation.63
Annex A (informative) Determination of the cable conductor temperature.77
Annex B (normative) Rounding of numbers.85
Annex C (informative) Summary of type tests of cable systems, of cables and of
accessories.87
Annex D (normative) Method of measuring resistivity of semi-conducting screens.89
Annex E (normative) Determination of hardness of HEPR insulations.93
Annex F (normative) Water penetration test.97
Annex G (normative) Tests on components of cables with a longitudinally applied metal
foil . 101
Annex H (normative) Tests of outer protection for buried joints . 107
Bibliography . 111
Figure A.1 – Typical test set-up for the reference loop and the main test loop .79
Figure A.2 – Arrangement of the thermocouples on the conductor of the reference loop.79
Figure D.1 – Preparation of samples for measurement of resistivity of conductor and
insulation screens .91
Figure E.1 − Test on surfaces of large radius of curvature .95
Figure E.2 − Test on surfaces of small radius of curvature.95
Figure F.1 – Schematic diagram of apparatus for water penetration test .99
Figure G.1 − Adhesion of metal foil. 101
Figure G.2 − Example of overlapped metal foil. 103
Figure G.3 − Peel strength of overlapped metal foil. 103
Table 1 – Insulating compounds for cables .63
Table 2 – Oversheathing compounds for cables.65
Table 3 – Tan δ requirements for insulating compounds for cables.65
Table 4 – Test voltages .65
Table 5 – Non-electrical type tests for insulating and oversheathing compounds for
cables.67
Table 6 – Test requirements for mechanical characteristics of insulating compounds for
cables (before and after ageing).69
60840 IEC:2004 – 7 –
Table 7 – Test requirements for mechanical characteristics of oversheathing
compounds for cables (before and after ageing) .71
Table 8 – Test requirements for particular characteristics of insulating compounds for
cables.73
Table 9 – Test requirements for particular characteristics of PVC oversheathing
compounds for cables .75
Table C.1 − Type tests on cable systems, on cables and on accessories .87
Table H.1 – Impulse voltage tests. 109
60840 IEC:2004 – 9 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
_________
POWER CABLES WITH EXTRUDED INSULATION AND THEIR ACCESSORIES
FOR RATED VOLTAGES ABOVE 30 kV (U = 36 kV)
m
UP TO 150 kV (U = 170 kV) –
m
TEST METHODS AND REQUIREMENTS
FOREWORD
1) The International Electrotechnical Commissio
...
NORME CEI
INTERNATIONALE 60840
Troisième édition
2004-04
Câbles d'énergie à isolation extrudée
et leurs accessoires pour des tensions assignées
= 36 kV)
supérieures à 30 kV (U
m
et jusqu'à 150 kV (U = 170 kV) –
m
Méthodes et exigences d'essai
Cette version française découle de la publication d’origine
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Les numéros de page manquants sont ceux des pages
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Numéro de référence
CEI 60840:2004(F)
Numérotation des publications
Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI sont numérotées à partir de
60000. Ainsi, la CEI 34-1 devient la CEI 60034-1.
Editions consolidées
Les versions consolidées de certaines publications de la CEI incorporant les
amendements sont disponibles. Par exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2
indiquent respectivement la publication de base, la publication de base incorporant
l’amendement 1, et la publication de base incorporant les amendements 1 et 2
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Le contenu technique des publications de la CEI est constamment revu par la CEI
afin qu'il reflète l'état actuel de la technique. Des renseignements relatifs à cette
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ments et corrigenda. Des informations sur les sujets à l’étude et l’avancement des
travaux entrepris par le comité d’études qui a élaboré cette publication, ainsi que la
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• Catalogue des publications de la CEI
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NORME CEI
INTERNATIONALE 60840
Troisième édition
2004-04
Câbles d'énergie à isolation extrudée
et leurs accessoires pour des tensions assignées
= 36 kV)
supérieures à 30 kV (U
m
et jusqu'à 150 kV (U = 170 kV) –
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Méthodes et exigences d'essai
IEC 2004 Droits de reproduction réservés
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procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit de l'éditeur.
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Международная Электротехническая Комиссия
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– 2 – 60840 CEI:2004
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS .8
INTRODUCTION.12
1 Domaine d'application.14
2 Références normatives.14
3 Définitions.16
3.1 Définitions de valeurs dimensionnelles (épaisseurs, sections, etc.) .16
3.2 Définitions relatives aux essais .16
4 Désignations des tensions et des matériaux.18
4.1 Tensions assignées.18
4.2 Mélanges isolants pour câbles .18
4.3 Mélanges pour gaines extérieures de câbles .18
5 Précautions contre l'entrée d'eau dans les câbles .20
6 Caractéristiques du câble.20
7 Caractéristiques des accessoires.20
8 Conditions d'essai.22
8.1 Température ambiante.22
8.2 Fréquence et forme d'onde des tensions d'essai à fréquence industrielle .22
8.3 Forme d'onde des tensions d'essai en choc de foudre.22
8.4 Relations entre tensions d'essai et tensions assignées.22
8.5 Détermination de la température de l’âme du câble .22
9 Essais individuels des câbles et de l’isolation principale des accessoires
préfabriqués .24
9.1 Généralités.24
9.2 Essai de décharges partielles .24
9.3 Essai de tension .24
9.4 Essai électrique sur la gaine extérieure du câble.26
10 Essais sur prélèvements des câbles.26
10.1 Généralités.26
10.2 Fréquence des essais.26
10.3 Répétition des essais.26
10.4 Examen de l'âme .26
10.5 Mesure de la résistance électrique de l'âme et de l’écran métallique .26
10.6 Mesure de l'épaisseur de l'enveloppe isolante et de celle de la gaine
extérieure du câble .28
10.7 Mesure de l'épaisseur de la gaine métallique .30
10.8 Mesure des diamètres .32
10.9 Essai d'allongement à chaud des enveloppes isolantes en PR, en EPR
et en HEPR .32
10.10 Mesure de la capacité.32
10.11 Mesure de la masse volumique des enveloppes isolantes en PEHD .32
11 Essais sur prélèvements des accessoires .32
11.1 Essais des composants .32
11.2 Essais sur accessoires complets .32
12 Essais de type des systèmes de câbles.34
12.1 Etendue de l'acceptation de type.34
12.2 Résumé des essais de type .36
12.3 Essais électriques sur systèmes de câble complet .36
12.4 Essais de type non électriques sur les constituants du câble et sur câble complet .44
– 4 – 60840 CEI:2004
13 Essai de type des câbles .54
13.1 Etendue de l’acceptation de l’essai de type .54
13.2 Résumé des essais de type .56
13.3 Essai de type sur câble complet.56
14 Essais de type des accessoires .58
14.1 Etendue de l’acceptation de l’essai de type .58
14.2 Résumé des essais de type .58
14.3 Essais de type électriques des accessoires.60
15 Essais électriques après pose.62
15.1 Essai sous tension continue de la gaine extérieure.62
15.2 Essai sous tension alternative de l’enveloppe isolante.62
Annexe A (informative) Détermination de la température de l’âme du câble .76
Annexe B (normative) Arrondissement des nombres.84
Annexe C (informative) Résumé des essais de type des systèmes de câbles, des
câbles et des accessoires .86
Annexe D (normative) Méthode de mesure de la résistivité des écrans semi-
conducteurs .88
Annexe E (normative) Détermination de la dureté des enveloppes isolantes en HEPR .92
Annexe F (normative) Essai de pénétration d'eau .96
Annexe G (normative) Essais des composants de câbles comportant un écran de
protection laminé. 100
Annexe H (normative) Essais de la protection externe des jonctions enterrées. 106
Bibliographie . 110
Figure A.1 – Montage typique de la boucle de référence et de la boucle principale
d’essai .78
Figure A.2 – Mise en place des thermocouples sur l’âme de la boucle de référence .78
Figure D.1 – Préparation des échantillons pour la mesure de la résistivité des écrans
sur âme et sur enveloppe isolante .90
Figure E.1 – Essai des surfaces de grands rayons de courbure .94
Figure E.2 – Essai des surfaces de petit rayon de courbure .94
Figure F.1 – Schéma de principe de l’appareillage pour l’essai de pénétration d’eau .98
Figure G.1 – Adhérence de la bande métallique. 100
Figure G.2 – Exemple de bande métallique avec recouvrement . 102
Figure G.3 – Force de décollement au recouvrement de la bande métallique . 102
Tableau 1 – Mélanges isolants pour câbles .62
Tableau 2 – Mélanges de gaines extérieures pour câbles .64
Tableau 3 – Exigences pour tan δ pour les mélanges isolants pour câbles .64
Tableau 4 – Tensions d’essai .64
Tableau 5 – Essais de type non électriques pour mélanges pour enveloppes isolantes
et pour gaines extérieures de câbles .66
Tableau 6 – Exigences d’essai pour les caractéristiques mécaniques des mélanges
pour enveloppes isolantes de câbles (avant et après vieillissement) .68
– 6 – 60840 CEI:2004
Tableau 7 – Exigences d'essai pour les caractéristiques mécaniques des mélanges de
gaine extérieure de câbles (avant et après vieillissement).70
Tableau 8 – Exigences d'essai pour les caractéristiques particulières des mélanges
pour enveloppes isolantes de câbles .72
Tableau 9 – Exigences d'essai pour les caractéristiques particulières des mélanges à
base de PVC pour gaines extérieures de câbles .74
Tableau C.1 – Essais de type des systèmes de câbles, des câbles et des accessoires .86
Tableau H.1 – Essais aux ondes de choc . 108
--------------------
...
IEC 60840
Edition 3.0 2004-04
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
Power cables with extruded insulation and their accessories for rated voltages
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Câbles d'énergie à isolation extrudée et leurs accessoires pour des tensions
assignées supérieures à 30 kV (U = 36 kV) et jusqu'à 150 kV (U = 170 kV) –
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COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
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60840 IEC:2004 – 3 – – 2 – 60840 © IEC:2004
CONTENTS
FOREWORD.5
INTRODUCTION.7
1 Scope.8
2 Normative references.8
3 Definitions .9
3.1 Definitions of dimensional values (thicknesses, cross-sections, etc.) .9
3.2 Definitions concerning the tests .9
4 Voltage designations and materials .10
4.1 Rated voltages .10
4.2 Cable insulating materials.10
4.3 Cable oversheathing materials .10
5 Precautions against water penetration in cables .11
6 Cable characteristics .11
7 Accessory characteristics.11
8 Test conditions .12
8.1 Ambient temperature .12
8.2 Frequency and waveform of power frequency test voltages .12
8.3 Waveform of lightning impulse test voltages.12
8.4 Relationship of test voltages to rated voltages.12
8.5 Determination of the cable conductor temperature .12
9 Routine tests on cables and on the main insulation of prefabricated accessories .13
9.1 General .13
9.2 Partial discharge test .13
9.3 Voltage test .13
9.4 Electrical test on oversheath of the cable .14
10 Sample tests on cables.14
10.1 General .14
10.2 Frequency of tests .14
10.3 Repetition of tests.14
10.4 Conductor examination .14
10.5 Measurement of electrical resistance of conductor and metallic screen .14
10.6 Measurement of thickness of cable insulation and oversheath.15
10.7 Measurement of thickness of metallic sheath .16
10.8 Measurement of diameter .17
10.9 Hot set test for XLPE, EPR and HEPR insulations .17
10.10 Measurement of capacitance .17
10.11 Measurement of density of HDPE insulation .17
11 Sample tests on accessories.17
11.1 Tests on components .17
11.2 Tests on complete accessory.17
12 Type tests on cable systems .18
12.1 Range of type approval .18
12.2 Summary of type tests .19
12.3 Electrical type tests on complete cable systems .19
12.4 Non-electrical type tests on cable components and on completed cable .23
60840 © IEC:200460840 IEC:2004 – 5 – – 3 –
13 Type tests on cables .28
13.1 Range of type approval .28
13.2 Summary of type tests .29
13.3 Electrical type tests on completed cables .29
14 Type tests on accessories.30
14.1 Range of type approval .30
14.2 Summary of type tests .30
14.3 Electrical type tests on accessories.31
15 Electrical tests after installation.32
15.1 DC voltage test of the oversheath .32
15.2 AC voltage test of the insulation.32
Annex A (informative) Determination of the cable conductor temperature.39
Annex B (normative) Rounding of numbers.43
Annex C (informative) Summary of type tests of cable systems, of cables and of
accessories.44
Annex D (normative) Method of measuring resistivity of semi-conducting screens.45
Annex E (normative) Determination of hardness of HEPR insulations.47
Annex F (normative) Water penetration test.49
Annex G (normative) Tests on components of cables with a longitudinally applied metal
foil .5 1
Annex H (normative) Tests of outer protection for buried joints .54
Bibliography . .56
Figure A.1 – Typical test set-up for the reference loop and the main test loop .40
Figure A.2 – Arrangement of the thermocouples on the conductor of the reference loop.40
Figure D.1 – Preparation of samples for measurement of resistivity of conductor and
insulation screens .46
Figure E.1 − Test on surfaces of large radius of curvature .48
Figure E.2 − Test on surfaces of small radius of curvature.48
Figure F.1 – Schematic diagram of apparatus for water penetration test .50
Figure G.1 − Adhesion of metal foil.51
Figure G.2 − Example of overlapped metal foil.52
Figure G.3 − Peel strength of overlapped metal foil.52
Table 1 – Insulating compounds for cables .
...
Questions, Comments and Discussion
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