نگاهی بر نکات مهم استاندارد IEC 60502-1

استاندارد IEC 60502-1 استانداردی بین المللی برای کابلهای قدرت با عایق اکسترود شده و ولتاژ اسمی 1 کیلوولت و 3 کیلوولت است. از این رو، میتوان آن را استانداردی برای کابلهای قدرت LV یا همان فشار ضعیف به شمار آورد. به اتفاق شما، مروری بر نکات مهم این استاندارد مطابق آخرین ویرایشش در سال 2021، خواهیم داشت.

هدف و دامنه کاربرد این استاندارد

استاندارد IEC 60502-1، زیر مجموعه یا بخش نخست از استاندارد شماره 60502 انجمن بین المللی الکتروتکنیک است. استاندارد IEC 60502 مربوط به کابلهای قدرت با عایق اکسترودی و لوازم جانبی آنها برای ولتاژهای نامی از 1 کیلوولت تا 30 کیلوولت (ولتاژ بیشینه 36 KV) است.

بخش اول این استاندارد یا همان 1-60502، ساختار، ابعاد و الزامات آزمایش کابلهای قدرت را با عایق اکسترودی خشک برای ولتاژ اسمی متناوب 1 کیلو ولت (U_m=1.2 KV) و 3 کیلو ولت (U_m=3.6 KV) در تأسیسات ثابت مانند شبکه های توزیع یا تأسیسات صنعتی، تعیین میکند.

کابلهای با ولتاژ اسمی 1 کیلو ولت (U_m=1.2 KV) در سیستم جریان متناوب که طبق این استاندارد طراحی و آزمایش میشوند، در صورت اعلام سازنده، میتوانند در سامانه های توزیع ولتاژ مستقیم (DC) با ولتاژ اسمی کمتر و مساوی 750 ولت بین هادی برقدار و زمین یا کمتر/مساوی 1500 ولت (بیشینه 1800 ولت DC) بین دو هادی برقدار، استفاده شوند.

این استاندارد، درباره کابلهایی که در صورت قرارگیری در معرض آتش، ویژگیهای کاهش گسترش شعله، دود کم و انتشار گاز غیر هالوژن از خود بروز میدهند، کاربرد دارد. اما این استاندارد برای کابلهای شبکه های هوایی، صنایع معدنی، نیروگاههای هسته ای، زیردریاییها، کشتیها و کابلهایی که به طور مستقیم به سامانه های فتوولتائیک متصل میشوند، کاربرد ندارد.

ولتاژ اسمی متناوب (AC) کابلهایی که در دامنه کاربرد این استاندارد قرار میگیرند، عبارتند از: (1.2)0.6/1 کیلوولت و (3.6)1.8/3 کیلوولت.

رساناها در IEC 60502-1

هادیها باید از موارد زیر و طبق استاندارد IEC 60288 باشند:

• مس انیل شده کلاس 1 یا 2 ساده یا با اندود فلزی
• آلومینیوم یا آلیاژ آلومینیوم کلاس 1 یا 2
• مس نَرم کلاس 5 ساده یا با اندود فلزی

[نکته: کلاس 1 به معنای رسانای تک مفتول، کلاس 2 به مفهوم هادی چند مفتولی تابیده منظم یا نیمه افشان و کلاس 5 به معنای رسانای انعطاف پذیر یا افشان است.]

عایق ها در استاندارد IEC 60502-1

انواع آمیزه های عایقی کابلهایی که در دامنه کاربرد این استانداردند به همراه علائم اختصاری آنها عبارتند از:

• آمیزه گرما نرم (ترموپلاستیک) پلی وینیل کلراید: PVC/A
• آمیزه کراسلینک لاستیک اتیلن پروپیلن یا مشابه آن: EPR, EPM, EPDM
• آمیزه کراسلینک لاستیک اتیلن پروپیلن با درجه سختی یا ضریب کشسانی بالا: HEPR
• آمیزه پلی اتیلن کراس لینک: XLPE

جدول زیر، بیشینه دمای رسانا (هادی) را برای این آمیزه های عایقی نشان میدهد:

ضخامت نامی این عایقها، بایستی طبق جدول زیر باشد. ضخامت هر یک از لایه های جداکننده نباید در ضخامت عایق منظور گردد. همچنین، هر سطح مقطع هادی کوچکتر از آنچه که در این جدول است، توصیه نمیگردد:

پوششهای میانی و پر کننده ها

پوششهای میانی ممکن است اکسترودی یا نوار پیچ با همپوشانی باشند. برای کابلهای با رشته های گرد، به استثنای کابلهای بیش از 5 رشته، پوشش میانی به صورت نوار پیچ، تنها هنگامی مجاز خواهد بود که فضای خالی میان رشته ها به طور کامل پر شود. استفاده از نخ یا نوار بایندر مناسب، پیش از اعمال پوشش میانی اکسترود شده مجاز است.

موادی که به صورت پوششهای میانی و پُر کننده (فیلرها) به کار میروند، باید برای تحمل دمای کار کابل مناسب بوده و با مواد عایقی سازگار باشند.

در کابلهای بدون لایه فلزی کلی، پوشش میانی میتواند حذف شود، مشروط بر اینکه شکل بیرونی کابل عملاً گرد باقی بماند و چسبندگی بین رشته ها و  روکش به وجود نیاید. روکش خارجی ممکن است به فضای خالی میان رشته های کابل نفوذ کند، به جز در مواردی که روکش کابل از جنس گرمانَرم بوده و سطح مقطع رشته های گرد از 10 میلیمتر مربع بیشتر باشد.

لایه های فلزی در استاندارد IEC 60502-1

در این استاندارد، لایه های فلزی به شرح زیر است:

1. حفاظ فلزی [اسکرین یا شیلد]
2. هادی هم مرکز
3. روکش سربی
4. زره فلزی

لایه فلزی باید از یک یا چند نوع از لایه های بیان شده در بالا باشد و اگر بر روی کابل های تک رشته ای یا رشته های کابل چند رشته به طور تکی به کار روند، باید از جنس مواد غیر مغناطیسی باشند.

هنگام انتخاب جنس لایه های فلزی، باید دقت خاصی در مورد احتمال خوردگی به عمل آید. این امر نه فقط از نظر ایمنی مکانیکی، بلکه از نظر ایمنی الکتریکی نیز حائز اهمیت است.

حفاظ فلزی، هادی هم مرکز و روکش فلزی

حفاظ فلزی [شیلد] باید شامل یک یا چند نوار، یا بافت، یا لایه های هم مرکز متشکل از تعدادی سیم و یا ترکیبی از سیمها و نوار باشد. فاصله ها در حفاظها باید بر اساس مقررات و/یا استانداردهای ملی باشند.

در صورت نیاز به استفاده از هادیهای هم مرکز (کنسنتریک) در کابلهای چند کور، باید آن را روی پوشش میانی کابل قرار داد. در کابلهای تک رشته، این هادی را میتوان به طور مستقیم بر روی عایق یا روی پوشش میانی مناسب قرار داد.

روکش فلزی باید از جنس سرب یا آلیاژ سرب باشد و به صورت لوله ای بدون درز بوده و بدون فاصله بر روی کابل قرار گیرد. کمترین ضخامت نامی آن باید 1.2 میلیمتر باشد.

زره فلزی

انواع زره فلزی مشمول استاندارد IEC 60502-1، به شرح زیر است:

1. زره سیم تخت
2. زره سیم گرد
3. زره نواری دوتایی

در کابلهای با ولتاژ اسمی (1.2)0.6/1 KV با سطح مقطع رسانای کمتر از 6 میلیمتر مربع، در صورت توافق میان تولیدگر و خریدار، میتوان زره بافته شده از جنس فولاد گالوانیزه در کابل به کار برد.

سیمهای تخت یا گرد باید از جنس فولاد گالوانیزه، مس یا مس قلع اندود و آلومینیوم یا آلیاژ آلومینیوم باشند. نوارها باید از جنس فولاد، فولاد گالوانیزه، آلومینیوم و یا آلیاژ آلومینیوم باشند. نوار فولادی باید به صورت نورد گرم یا سرد با کیفیت تجاری باشد.

در حالتهایی که در لایه زره سیم فولادی، نیاز به تأمین حداقل رسانایی باشد، استفاده از تعداد کافی سیمهای مسی یا مس قلع اندود در زره مجاز است.

ابعاد نامی سیمها و نوارهای زره، بهتر است یکی از مقادیر مندرج در جدول زیر باشند:

زره کابلهای تک رشته که در سیستمهای AC به کار میروند، باید از مواد غیر مغناطیسی باشد؛ مگر آنکه ساختار خاصی انتخاب شود. در کابل های تک کور، زیر زره باید یک پوشش اکسترودی یا نوار پیچ همپوشان به کار رود. در کابلهای چند کور، به جز کاربردهای خاص که از نوارهای فلزی استفاده میشود، زره باید روی پوشش میانی باشد.

اگر لایه فلزی زیرین و زره فوقانی از جنس مختلف باشند، باید توسط یک روکش اکسترودی از هم جدا شوند.

آمیزه های روکش نهایی کابل

تمام کابلها باید دارای یک روکش نهایی باشند. روکش کابلها معمولاً به رنگ مشکی است؛ ولی میتواند با توافق میان سازنده و خریدار، بسته به مناسب بودن آن برای شرایط خاص کاربری، به رنگ دیگری انتخاب شود.

در صورت وجود نگرانی در خصوص خرابی روکش نهایی بر اثر پرتو فرابنفش، باید برای حفاظت روکش در برابر تابش UV، بین سازنده و خریدار توافق شود. نظر به منطقه جغرافیایی و شرایط آب و هوایی، روکش پلی اتیلن سیاه رنگ حاوی مقداری دوده، میتواند بدین منظور استفاده شود.

ضخامت نامی روکش باید از فرمول زیر به دست آید:

t_s=0.035 D + 1

• t_s : ضخامت نامی روکش بر حسب میلیمتر
• D : قطر فرضی کابل زیر روکش بر حسب mm

در کابلهای تک رشته، ضخامت نامی روکش نباید کمتر از 1.4 میلیمتر و در کابلهای چند رشته نباید کمتر از 1.8 میلیمتر شود.

انواع آمیزه روکش در دامنه کاربرد این استاندارد، به همراه نام اختصاری آنها و حداکثر دمای رسانا در کار عادی برای هر یک، در جدول زیر آمده است:

آزمونها در استاندارد IEC 60502-1

آزمونها باید در دمای محیط انجام شوند؛ مگر اینکه در جزئیات آزمون خاص، طور دیگری مشخص گردد. فرکانس ولتاژهای متناوب آزمون قدرت باید در گستره 49 تا 61 هرتز باشد. شکل موج باید به طور کامل سینوسی باشد و مقادیر وابسته به ولتاژ با مقادیر مؤثر (RMS) ارائه شوند.

آزمونهای تک به تک (روتین تست) :

• اندازه گیری مقاومت الکتریکی رسانا
• آزمون ولتاژ: 2.5 برابر U₀ + دو کیلو ولت به مدت 5 دقیقه

آزمون های نمونه ای (سمپل تست) :

• بازرسی رسانا
• بررسی ابعاد
• آزمایش گرما سختی برای عایقهای EPR، HEPR و XLPE و روکش کشسان

آزمونهای نوعی (تایپ تست) :

• اندازه گیری مقاومت عایقی در دمای محیط
• اندازه گیری مقاومت عایقی در بیشترین دمای رسانا در کار عادی
• آزمون ولتاژ 4 ساعته: 4 برابر U₀
• اندازه گیری ضخامت عایق
• اندازه گیری ضخامت روکشهای غیر فلزی
• تعیین ویژگیهای مکانیکی عایق و روکش غیر فلزی قبل و پس از کهنگی
• آزمون کهنگی تکمیلی بر روی قطعه هایی از کابل
• آزمون تلفات جرم بر روی روکش PVC نوع ST2
• آزمون فشار در دمای بالا بر روی عایقها و روکشهای غیر فلزی
• تست بر روی روکشها و عایقهای PVC و روکشهای بدون هالوژن در دمای پایین
• تست مقاومت روکشها و عایق PVC در برابر ترک خوردگی
• تست مقاومت در برابر ازن برای عایقهای EPR و HEPR
• تست گرما سختی برای عایقهای EPR، HEPR و XLPE و روکش کشسان
• تست غوطه وری در روغن برای روکشهای کشسان
• آزمون جذب آب بر روی عایق
• آزمونهای تحت شرایط آتش
• اندازه گیری دوده در روکش PE مشکی
• آزمون جمع شدگی عایق XLPE
• آزمون خمش ویژه
• تعیین سختی و مدول کشسانی برای عایق HEPR
• آزمون جمع شوندگی روکش PE

تطابق استاندارد IEC با استاندارد ملی ایران

با توجه به آنکه استاندارد ملی INSO 3569-1 که در گذشته با مخفف ISIRI 3569-1 میشناختیمش، بر مبنای پذیرش استاندارد بین المللی IEC و به روش «ترجمه تغییر یافته» تهیه و تدوین شده است؛ منطبق بر استاندارد جهانی میباشد. به همین سبب، کابل های قدرت که بر اساس استاندارد 1-3569 ایران تولید میشوند، قادر به تأیید و تطبیق با استاندارد IEC شماره 1-60502 خواهند بود.

خرید کابل طبق استاندارد IEC 60502-1

این مجموعه تجاری، انواع کابل برق برای مصارف تکفاز و سه فاز و کابلهای کنترل چند رشته را که با ولتاژ اسمی (1.2)0.6/1 کیلو ولت و سازگار با IEC 60502-1 تولید و تست میشوند، ارائه مینماید. برای ارسال درخواست خرید و یا دریافت مشاوره، میتوانید با کارشناسان مجموعه در تماس باشید.