曲文波， 楊東生

（1.特種電纜技術(shù)國家重點(diǎn)試驗(yàn)室，上海200093；2.上海電纜研究所，上海200093；3.海軍駐南京地區(qū)軍代表處，江蘇南京210006）

IEC 60092船用及海上移動和固定設(shè)施用電纜標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)動態(tài)

曲文波1，2， 楊東生3

（1.特種電纜技術(shù)國家重點(diǎn)試驗(yàn)室，上海200093；2.上海電纜研究所，上海200093；3.海軍駐南京地區(qū)軍代表處，江蘇南京210006）

近期IEC/SC18A對于IEC 60092船用及海上移動和固定設(shè)施用電纜標(biāo)準(zhǔn)體系做出了相關(guān)調(diào)整。介紹了IEC 60092關(guān)于船用電纜標(biāo)準(zhǔn)部分的整體框架調(diào)整情況，并對IEC 60092-350、IEC 60092-360的主要技術(shù)變化做了介紹和分析，探討了標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)變化帶來的影響。

船用電纜；船用及海上移動和固定設(shè)施電纜；IEC 60092-350；IEC 60092-360

0 引 言

IEC/SC 18A是國際電工委員會（IEC）分技術(shù)委員會之一，2009年調(diào)整后全名更改為“船用及海上移動和固定設(shè)備用電纜分技術(shù)委員會”，主要負(fù)責(zé)制定和管理民用船只、海上石油平臺及其它水面設(shè)施用電力電纜、控制電纜及通訊電纜的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。該委員會制定的IEC 60092系列船用電纜標(biāo)準(zhǔn)是世界上最為權(quán)威的船用電纜標(biāo)準(zhǔn)體系，一直都是各國船用電纜設(shè)計(jì)、制造及檢驗(yàn)的主要遵循依據(jù)。

隨著絕緣材料、石油平臺建造等相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步，近十多年來IEC/SC 18A在借鑒美國軍用艦船標(biāo)準(zhǔn)（MIL-DTL-24643B等）、美國電氣和電子工程師協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)（IEEE 1580）及挪威電工委員會標(biāo)準(zhǔn)（NEK 606）的基礎(chǔ)上，一直在醞釀并推進(jìn)IEC 60092船用電纜標(biāo)準(zhǔn)體系的修訂和更替。目前該項(xiàng)工作已基本接近尾聲，新的IEC 60092船用電纜標(biāo)準(zhǔn)體系也將陸續(xù)頒布。為更好地推進(jìn)我國船用電纜制造行業(yè)的發(fā)展，筆者將近期IEC/SC 18A關(guān)于船用及海上移動和固定設(shè)施用電纜的相關(guān)調(diào)整情況及主要技術(shù)變動做了框架性的介紹。

1 標(biāo)準(zhǔn)體系的變動

2004年，IEC/SC 18A負(fù)責(zé)船用標(biāo)準(zhǔn)10項(xiàng)、技術(shù)文檔2項(xiàng)；預(yù)計(jì)到2016年，IEC/SC 18A負(fù)責(zé)的船用電纜標(biāo)準(zhǔn)減為6項(xiàng)，技術(shù)文檔減為1項(xiàng)，具體見表1。

從表1看，在該標(biāo)準(zhǔn)體系中，作為標(biāo)準(zhǔn)基石的通用導(dǎo)則IEC 60092-350由第2版更新至第4版；材料標(biāo)準(zhǔn)將原來的IEC 60092-351和IEC 60092-359合并為IEC 60092-360。在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中，將控制、儀表及通訊類電纜合并為一個標(biāo)準(zhǔn)即IEC 60092-376第3版，低壓電力電纜與中壓電力電纜分別更新至第3版和第4版。其余的選型導(dǎo)則以及技術(shù)文檔暫時不考慮修訂，維持原狀。

表1 IEC/SC 18A船用電纜標(biāo)準(zhǔn)體系的預(yù)計(jì)變化

截至2014年6月，IEC 60092-350 Ed 4、IEC 60092-360 Ed 1兩個最為關(guān)鍵的標(biāo)準(zhǔn)已修訂結(jié)束。產(chǎn)品類的三個標(biāo)準(zhǔn)IEC 60092-353 Ed 3、IEC 60092-354 Ed 4和IEC 60092-376 Ed 3也處于CD/CDV階段，技術(shù)修訂已接近尾聲。其中IEC 60092-350 Ed 4和60092-360 Ed 1的修訂涉及了相當(dāng)多的技術(shù)變化，而后續(xù)的三個產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)主要是內(nèi)容調(diào)整與標(biāo)準(zhǔn)編輯格式的變化。下面將主要介紹作為通用導(dǎo)則和材料標(biāo)準(zhǔn)的兩個標(biāo)準(zhǔn)即IEC 60092-350 Ed 4、IEC 60092-360 Ed 1的技術(shù)變化的內(nèi)容。

2 IEC 60092-350第4版的變化

IEC 60092-350 Ed 4覆蓋“船舶電氣裝置用電力、控制和儀表電纜的一般結(jié)構(gòu)和試驗(yàn)方法”，是船用電纜標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)（該標(biāo)準(zhǔn)的第2版對應(yīng)我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 20637-2006）。

2.1 不同概念的澄清

在第4版中首先澄清了“船用及海上移動和固定設(shè)施用電纜”（以下全部簡稱為船用電纜）與“海洋工程用電纜”兩個容易混淆的概念。該標(biāo)準(zhǔn)涉及的電纜不包括海底電力電纜、海底通信電纜及光纖、海洋工程用臍帶電纜等。其次本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的“船用電纜”將不包含船舶設(shè)備內(nèi)部用的引線類電纜、設(shè)備移動類引接線纜等。從技術(shù)上考慮也明確去掉了縱向水密封要求，即將要求縱向水密封的弦外特殊電纜與常規(guī)船用電纜分開。

2.2 使用導(dǎo)則的修改

隨著對船舶電氣要求的提高，其所用的電力電纜額定電壓等級從8.7/15 kV提升至18/30 kV，導(dǎo)體的截面積也有了相應(yīng)的增減。如設(shè)計(jì)方選用不恰當(dāng)?shù)妮^小規(guī)格，就會引起電纜平均工作場強(qiáng)過高，從而造成電纜壽命縮短，因此對有導(dǎo)體屏蔽結(jié)構(gòu)的中壓電纜其導(dǎo)體的最小截面做了特別規(guī)定。

另外，根據(jù)多年的使用經(jīng)驗(yàn)，將熱塑性低煙無鹵護(hù)套材料的使用等級由原來的85℃提升到90℃。

2.3 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的規(guī)定

新標(biāo)準(zhǔn)的主體是按照從內(nèi)到外的物理次序，依次規(guī)定電纜的結(jié)構(gòu)，并按照不同電壓等級的要求加以細(xì)化，覆蓋了船用電纜的所有細(xì)化結(jié)構(gòu)。新版的一個主要技術(shù)變化是關(guān)于絕緣層結(jié)構(gòu)的規(guī)定，即允許雙層絕緣結(jié)構(gòu)的存在。這也是考慮到美國民用/軍用艦船電纜技術(shù)現(xiàn)狀作出的修改。這一技術(shù)思路，是在保證產(chǎn)品低煙無鹵的同時，凸顯出交聯(lián)聚乙烯（XLPE）/阻燃交聯(lián)聚烯烴絕緣（FR-XLPO）與乙丙橡皮（EPR）/阻燃乙丙橡皮（FR-EPR）結(jié)構(gòu)的綜合技術(shù)優(yōu)勢。另一個主要技術(shù)變化，則是規(guī)定了鎧裝結(jié)構(gòu)只允許采用金屬絲編織結(jié)構(gòu)，同時增加了對有金屬鎧裝層電纜的護(hù)套電壓試驗(yàn)。

2.4 試驗(yàn)方法的完善和修訂

在該標(biāo)準(zhǔn)的第2版及第3版中，有導(dǎo)體屏蔽結(jié)構(gòu)電纜的試驗(yàn)方法并不完整，此次進(jìn)行修訂時也予以了重點(diǎn)考慮。第4版在電纜產(chǎn)品性能及試驗(yàn)方法的規(guī)定中行文與IEC 60502-1、IEC 60502-2高度一致，按照例行試驗(yàn)、抽樣試驗(yàn)及型式試驗(yàn)的順序編制，有利于廠家消化吸收，同時對部分試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行了合理調(diào)整。具體試驗(yàn)方法的完善和修訂主要包括：

（1）例行試驗(yàn)中，取消了3.6/6 kV及以上的直流耐壓試驗(yàn)；將例行試驗(yàn)的火花試驗(yàn)單列，增加了額定電壓3.6/6 kV及以上的局放試驗(yàn)。

（2）抽樣試驗(yàn)中，刪去了PVC的低溫試驗(yàn)、水密試驗(yàn)、銅線鍍層試驗(yàn)、鍍鋅層試驗(yàn)；增加了絕緣電阻試驗(yàn)。

（3）型式試驗(yàn)中，增加了工作電容試驗(yàn)和電感測量試驗(yàn)；將4 h電壓試驗(yàn)限定在1.8/3 kV；完善了鹵素評定試驗(yàn)；明晰了等同IEC 60502中的3.6/ 6 kV以上電纜的電氣性能試驗(yàn)。

（4）附錄中，更新了火花試驗(yàn)的要求；既增加了低溫彎曲和低溫沖擊的試驗(yàn)方法，又補(bǔ)充了浸油試驗(yàn)、耐泥漿試驗(yàn)的參數(shù)和方法。

3 IEC 60092-360第1版的技術(shù)變化

IEC 60092-360第1版是IEC 60092-351第3版、IEC 60092-359第1版的更新替代版，規(guī)定了船用電纜的絕緣材料和護(hù)套材料的技術(shù)性能指標(biāo)。由于材料標(biāo)準(zhǔn)是整個標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)，涉及到整個船用電纜標(biāo)準(zhǔn)，因此IEC 60092-360的制定工作周期最長，也是本輪IEC/TC 18A船用電纜標(biāo)準(zhǔn)最早啟動的標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)計(jì)2014年底正式頒布。

該標(biāo)準(zhǔn)與IEC 60092-351第3版、IEC 60092-359第1版相比較主要的技術(shù)變化如下。

3.1 絕緣材料和護(hù)套材料品種的調(diào)整

隨著低煙無鹵阻燃材料技術(shù)的成熟和應(yīng)用，IEC 60092-360第1版在材料品種方面做了無鹵化的一些調(diào)整。在絕緣材料品種上，取消了60℃等級的聚氯乙烯（PVC）絕緣、含鹵乙丙橡皮（EPR）、含鹵高模量乙丙橡皮（HEPR）、含鹵XLPE、含鹵硅橡膠（SIR）等5個品種的材料，同時將無鹵聚烯烴材料（HF85）的溫度等級提升至90℃。在護(hù)套材料品種上取消了ST1型PVC護(hù)套。調(diào)整后的具體材料品種見表2。

表2 材料品種調(diào)整對照表

3.2 S95型硅橡膠機(jī)械物理性能的調(diào)整

鑒于硅橡膠材料在船只上的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，特別是借鑒了美國軍用標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于硅橡膠絕緣電纜的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)部分，新版標(biāo)準(zhǔn)較大幅度調(diào)整了硅橡膠絕緣的最小拉伸強(qiáng)度，從5.0 MPa提高到7.0 MPa。該技術(shù)變動屬于該標(biāo)準(zhǔn)編制過程中最明顯的技術(shù)變化之一。

3.3 低煙無鹵聚烯烴HF90絕緣電阻常數(shù)的修訂

對無鹵聚烯烴絕緣的絕緣電阻常數(shù)做修訂。該材料的最小體積電阻率規(guī)定為1.5×1014Ω·m，等同折算下來絕緣電阻常數(shù)應(yīng)為550 MΩ·km。為了試驗(yàn)方便，在前幾個版本中都規(guī)定絕緣電阻常數(shù)為500 MΩ·km，本次編制時進(jìn)行了數(shù)據(jù)修正，更正絕緣電阻常數(shù)為550 MΩ·km。

3.4 增加了護(hù)套耐油耐泥漿試驗(yàn)方法

護(hù)套耐油耐泥漿試驗(yàn)方法是作為可選試驗(yàn)方法增添在標(biāo)準(zhǔn)中的新技術(shù)要求內(nèi)容。新版標(biāo)準(zhǔn)考慮到船用電纜、海上石油平臺用電纜的技術(shù)通用性以及NEK 606的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，也將該方法納入可選要求之中。該試驗(yàn)方法最早出現(xiàn)在NEK 606系列標(biāo)準(zhǔn)中，作為石油平臺電纜護(hù)套考核的關(guān)鍵指標(biāo)之一，主要包括IRM 902、903、泥漿等三種液體的浸沒試驗(yàn)。此次作為可選的技術(shù)指標(biāo)納入對護(hù)套考核指標(biāo)當(dāng)中，也對應(yīng)了本標(biāo)準(zhǔn)范圍的擴(kuò)展，即“船用電纜”至“船用及海上移動和固定設(shè)施用電纜”。

4 結(jié)束語

經(jīng)過近十多年的發(fā)展，我國船用電纜的制造水平已基本達(dá)到國際水平，因此對于本次標(biāo)準(zhǔn)修訂的技術(shù)變動應(yīng)有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，如本次標(biāo)準(zhǔn)中新增加的耐泥漿型護(hù)套，目前國內(nèi)已有十余家電纜制造廠及少數(shù)的材料廠家可生產(chǎn)符合該標(biāo)準(zhǔn)的護(hù)套材料，并通過了第三方檢驗(yàn)。但本次標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)變動中也有部分技術(shù)指標(biāo)或試驗(yàn)方法值得引起業(yè)界的密切關(guān)注，如國內(nèi)市場提供的電纜用硅橡膠絕緣混煉膠產(chǎn)品的拉伸強(qiáng)度實(shí)測數(shù)值都在5.5～8.5 MPa之間，故此次S95型硅橡膠絕緣拉伸強(qiáng)度指標(biāo)的提高，必然會促使一部分制造廠家更改硅橡膠配方或混煉膠供應(yīng)商。

預(yù)計(jì)到今年年底，IEC 60092-360 Ed 1以及IEC 60092-350 Ed 4都會正式發(fā)布，各國的船級社及各類船舶設(shè)計(jì)院所也會陸續(xù)跟進(jìn)，希望我國船用電纜制造企業(yè)及相關(guān)材料廠家做好技術(shù)調(diào)整、積極應(yīng)對。

The Technology Trends about the Standards of Cable for Shipboard and Offshore Units in IEC 60092

QUWen-bo1，2，YANG Dong-sheng3
（1.The State Key Laboratory of Special Cable Technology，Shanghai200093，China；2.Shanghai Electrical Cable Research Institute，Shanghai200093，China；3.The China Navy Representative in najing，Nanjing 210006，China）

Recently the standards about cable for shipboard and offshore units in IEC 60092 have been adjusted by IEC/SC18A.The new overall framework of standards about cable for shipboard and offshore units in IEC 60092 are introduced.And the technology variations in IEC 60092-350，IEC 60092-360 are also introduced and analyzed.Some mainly technology influence are discussed，producing by new standards.

marine cable；cable for shipboard and offshore units；IEC 60092-350；IEC 60092-360

TM246.9

A

1672-6901（2014）06-0005-03

2014-08-11

曲文波（1981-），男，高級工程師.

作者地址：上海市軍工路1000號［200093］.