中压电缆规范要求

第8节 中压装置

A.

适用范围

本节规范适用于额定电压（相与相之间电压）大于1kV但不大于17.5kV，额定频率为50Hz或60Hz的三相电网。

B. 一般规定 1.

参考的其他规则

如为合适，本章的一般规定也适用于中压装置，但在本节中已作出更具体规定者除外。 2.

电网额定电压

建议以表8.1中所列值作为标准的额定电压和频率。

表8.1 额定电压和额定频率

3. 间隙和爬电距离 3.1

间隙

开关装置的间隙（相与相之间以及相与船体电位之间）应不小于表8.2中所列值。

表8.2 开关装置的最小间隙 可以允许有中间的额定电压值,但其间隙应取下一挡较大的最小间隙。 3.2

爬电距离

各带电部件间以及带电部件与接地部件间的爬电距离必须根据系统的额定电压进行设计，应计及绝缘材料的性质以及由于开关操作和故障而产生的瞬态过电压。

3.2.1 在汇流排区域中，对于非标准化的部件，爬电距离应不小于25mm/kV。应采用符合IEC 60071.3出版物的设备的最高电压作为确定尺寸的基础。

3.2.2 绝缘材料应符合IEC 60168和IEC 60273出版物的要求。

3.2.3 在汇流排贯穿处的爬电距离应符合IEC 60137出版物的要求。

3.2.4 在限流断路器和熔断器之后面的最小爬电距离应不小于16mm/kV。 4.

防护等级

除了第1节1.9的规定外，应符合表8.3中规定的防护等级。

表8.3对外部物体和水的最低防护等级（按IEC 60529）

4.1

如装置本身不能达到所要求的防护等

为电气导电连接。 6.1

不属于电气设备的金属部件，如在事故

级，则必须通过适当的结构措施确保其足够的防护。 4.2

防护措施

情况下有可能直接地或通过电弧与带电部件接触，则必须接地。应注意到连接导体有足够的尺寸（例如对于铜导体，即使在故障时，其电流密度应不超过150A/mm2的值）。 6.2

与船体有永久性导电连接的金属部件，

4.2.1 应通过所要求的对外部物体和水的防护以排除电击和故障电弧对人员的危险。 4.2.2 主配电板装置应按IEC 60298的AA6经受内部电弧试验，必须满足第1到第6条的要求

如由于其安装的地点（对于安装，见第2节，G.1.1），该配电板在人员进入之前就必须断开，则可免做此试验。 5. 5.1 接。 5.2

在电气工作舱室中的所有金属部件均等电位连接

中压装置或设备的所有在正常运行时

不要求单独接地。 7.

选择性

对于主要系统，不管其中性点设计方案如何，均应确保选择性。 C. 1. 1.1 － －

电网设计和保护设备 电气操作系统

主要允许采用下列布置： 三线与船体绝缘系统， 三线中性点接地系统。

不带电的导电部件，均应与船体之间设导电连

应被包括在等电位连接之内。 6. 接地

对用于固定装置或部件的螺栓连接，不认为其

注：

液货船应遵守SOLAS第Ⅱ―1章第45.4.1条的规定：

液货船上不得使用接地配电系统。作为例外，对液货船上电压（相与相之间电压）为3000V及以上的三相电力网，只要中性点阻抗值使接地故障电流限至电网容性相充电电流的三倍，则可以同意中性点直接接地。如果此相充电电流可能超过10A，则应设自动脱扣器，以将故障电路断开。

1.2

只允许对永久性安装的电站采用中压

系统。 1.3

在特殊情况下，经事先试验，GL可同

意使用软电缆。应根据具体应用决定采取必要

的措施。 2. 中性点接地系统

2.1

中性点接地线中必须有一电阻或其他

限流装置，使故障时接地故障电流限至连接至配电板的最大发电机的满载电流。然而，接地故障电流不应小于接地故障监测器最小阈电流的三倍。

2.1.1 为了满足B7中所述的选择性要求，应对具有中性点限流接地的装置采取措施，以确保接地故障输出的选择性断开（例如在所有配电板的输入和输出中的差动保护继电器）。 2.1.2 电气设备必须设计成在保护装置响应之前能承受相对于船体发生单极故障时的短路电流。 2.2

如果设备的绝缘按3.2设计，则允许采

用在接地故障的情况下其输出将不会被断开的高电阻的接地电网。 2.3

无限流装置的直接接地电网需要得到

GL的事先认可。 2.4

中性点接地线路的断开

对每个中性点处均应设线路断开点，以用于维护和测量。 2.5

中性点连接的设计

2.5.1 所有接地电阻均应连接至船体。

为防止对电子系统可能产生影响，建议各个接地电阻的接地侧应以电缆进行导电连接。 2.5.2 对中性点，并联运行的发电机可以有一公用的船体连接线。

对由发电机直接供电的每一可隔断的汇流排区段，均应设有单独的中性点连接。 3. 具有隔断的中性点的系统

3.1

因为中断的接地故障可在具有隔断的

中性点的电网中引起瞬时过电压，被危及的设备应设有过电压保护（对至少为UN之3.3倍的过电压）。 3.2

如果发生接地故障时电路不会被立即

切断，则（电缆、用电设备、变压器、发电机等的）所有绝缘均应按照相与相之间的电压进行设计。 4.

保护设备

第4节和第5节的规定（如为适用）应适用于保护设备的选择。 4.1

断路器发电机侧的故障

应设有发电机连接线内相间故障和发电机匝间短路以及在接地电网中相框架故障的保护装置。该保护装置（差动保护）必须使发电机断路器跳闸和使发电机去励磁。 4.2

接地故障监测

在系统内的每一接地故障必须有声、光信号。 4.3

电力变压器

4.3.1 电力变压器的保护装置应遵照第4节D的规定。

4.3.2 船舶供电变压器应设有差动保护。 4.3.3 对主重要设备供电的变压器应设有绕组温度监测器。

4.3.4 液冷式变压器应设有防止漏油的保护措施。

4.3.5 应对此液体的温度进行监测。在其达到最高容许温度之前应发出报警。在达到此温度限值时，应断开此变压器。

4.3.6 应通过两个独立的传感器对冷却液的液位进行监测。当超过其容许限值时，作为第一步，此监测系统应发出报警，且作为第二步，应予以断开。 4.4

控制和测量用的电压互感器

电压互感器应在次级对短路和过载进行保护。 4.5

HVHRC熔断器

不允许使用HVHRC（高电压高分断能力）熔断器作过载保护。此类熔断器应仅用作短路保护。 4.6

低压电网

从中压电网通过变压器供电的低压电网应对由于初级和次级绕组间的绝缘故障所致的过电压进行保护。 D. 电气设备 1. 通则 1.1

停止加热

偶然可能退出运行，且並非位于取暖和通风区域的所有电动机和装置均应设有停止加热器。这种加热器应在设备断开时自动接通。 1.2

安装

见第２节G。 2. 开关装置 2.1

结构

2.1.1 中压配电板应具有完全隔开和四面都封闭的金属包复外壳。

开关装置内用于控制和监测系统的低压部分必须与中压部分分开，使人们不可能接触到额定

电压超过1000V的部件。

对于中压主配电板和分配电板，必须有按IEC 60298出版物要求所进行的型式认可。 对次重要设备和非重要设备供电的开关装置可为金属封闭型者。 2.1.2 完全隔开的配电板

空气绝缘中压配电板的所有区段应相互分隔和相对于其周围分隔得使它们为抗电弧。不容许连续的汇流排部分或开关部分。

每一区段应分隔成至少3个抗电弧和隔开的功能部分：端子部分、开关部分和汇流排部分。 2.1.3 部分隔开的配电板

如果中压主配电板和分配电板分成两个独立和

自主的装置，则容许连续的汇流排部分，只要安装了保护系统（电弧监测、汇流排差动保护），其能探测内部故障和在100ms之内隔断该装置的受影响部分，通过设计上的措施（例如坚固的绝缘的汇流排系统）可靠地防止意外的电弧。 2.1.4 应设有足够数量的隔离条及接地和短路装置，以便能对设备的部件安全地进行维护工作。

2.1.5 如使用抽出式开关装置，则必须满足下列条件： a)

必须能安全地，即使当汇流排带电时也能安全地进行功能测试和维护；

b)

抽出式开关装置应装有在工作位置和断开位置均为有效的机械连锁装置。为维护目的允许采用键联锁。

抽出式开关装置应可锁定在工作位置； c)

抽出式开关装置的固定触头应布置成

在抽出位置时带电的触头部件均自动地被罩盖或者只是在其已被罩盖后才可能完全拉出。 2.1.6 通向接近中压区的门应联锁得使其只有在罩住接地开关后才能打开。

2.1.7 应能通过至少一个断路器把中压主配电板分成两个区段。此断路器应设有选择性保护。其应能由至少一台发电机向每一区段供电。

双套用电设备应平均分配地连接至各隔开的配电板区段上。

注：

建议采用两屏不同的、空间上分隔的主配电板，其间通过一传输线相连接。

2.1.8 以保护气体绝缘的配电板，应对于每半屏配电板都具有一独立的气体容量，并监测其压力的损失。在受影响的半屏配电板被断开之前，应发出声光警告。

在必须进行故障修理的情况下，应展示相应的安全须知。在工作开始之前，各部分应充分地通风。相应的保护设备（呼吸设备、防护衣等）应保持在准备状态。 2.2

辅助系统

2.2.1 如开关的操作需要电能和/或机械能，则应配备贮存这种能量的设施。其设计应至少保证所有被连接的部件进行两次接通/断开的开关循环。

由于过载、短路或欠压而导致的跳闸，不应依靠贮存的电能。 2.2.2 能源数

对于辅助电路的供电，应设有两个独立的不间断电源。如果这些不间断电源中的一个损坏了，则剩下的装置应能对所有的配电板区段供电。应自动地向备用电源转换，且应发出报警。一个不间断电源应从应急配电板馈电，而另一不间断电源应从主配电板馈电。 2.3

检验

应在制造厂且当GL验船师在场时，按IEC 60298要求进行单独检验。

应进行联锁状态、保护功能、同步和各种运行模式的功能检验。

应编制检验大纲，且提交认可。

2.3.1 如果采用了有机绝缘材料或气体绝缘的汇流排贯穿，则建议按IEC 60298出版物的附录FF进行部分放电试验。

2.3.2 高压试验

每一开关装置和控制装置应进行工频电压试验。

交流耐压值应按表8.4选择，每次试验持续时间1min。

表8.4 开关装置的试验电压

每次必须进行下列试验： — 导体对地， —

导体对导体。

为此目的，主电路的每一导体要依次连接到试验装置的高压接头上。所有主电路和辅电路的其他导体应连接到接地导体上，或连接到试验装置的框架和接地接头上。

电性能试验应在所有开关装置处于闭合位置，所有可抽出部件处于工作位置时进行。 电压互感器或熔断器可以用模拟高压电路电场分布的模拟器代替。过电压保护装置可以隔离或去除。

2.3.3 脉冲电压试验

可以认为按表8.4进行的脉冲电压试验与高压试验等效。该试验包含15个相继的脉冲。 2.4

低压开关装置的设计

2.4.1 如果船舶的低压电网由中压系统供电，则应设有一断路器，用于主汇流排的纵向分隔。 2.4.2 供电区段和用电区段的布置应符合第5节C.2的要求。

2.4.3 低压配电板的馈电区段应以抗电弧的

分离器相分隔。

2.4.4 应通过联锁防止在中压侧上分网络和反馈的非同步连接。 3. 配电板设备 3.1

一般要求

控制电路设备应遵照对低压开关装置所规定的要求（见第5节）。 注：

即使在同步电路中或在灯光转暗监测中出现单一的故障，也不得导致异步连接。 3.2

断路器

断路器应符合IEC 60056出版物规定。 3.2.1 附加要求

对于抽出式断路器，见2.1.5。

3.2.2 断路器应与相联用的接地开关相联锁。3.3

负载开关断路器和隔离开关

负载开关断路器和隔离开关应符合IEC 60265出版物的要求。

3.3.1 隔离开关应联锁得只有在无负载时才能接通断开。建议采用负载开关断路器。 3.3.2 接地开关应具有接通能力。 3.4

HVHRC熔断器

HVHRC熔断器应符合IEC 60282出版物的要求。 3.5

电力接触器

电力接触器应符合IEC 60470出版物的要求。 3.6

互感器

3.6.1 互感器应符合下列IEC出版物的要求：— 电流互感器，IEC 60044-1出版物， —

电压互感器，IEC 60044-2出版物。

3.6.2 电流和电压互感器的接地

5.1.5 如果采用油冷变压器，则应采取措施，以确保这些绕组完全浸入油中（即使在倾斜

每一电流和电压互感器的次级绕组必须通过截面积至少为4mm2的铜导体予以接地。开口的（三角）绕组应只在一点接地。 3.7 继电器

测量和保护装置用继电器应符合IEC 60255出版物的要求。 4. 电机 4.1

结构

4.1.1 发电机定子绕组

所有定子绕组的端部均应接至接线箱的接线端

子上。

4.1.2 绕组温度监测器

电机的定子绕组应备有热敏元件，温升超限值时应发出声、光报警。应采取措施保护测量电路防止过电压。 4.2

接线箱

工作电压在1000V及以下的接线端子应设有它们自己的接线箱。接线端子应清晰地予以标记。 4.3

检验

第18节A中规定的检验（如为适合）适用于中压电机。 5. 电力变压器 5.1

设计

5.1.1 电力变压器应符合IEC 60076出版物的要求。

5.1.2 应优先采用干式变压器。它们应符合IEC 60726出版物的要求。例外情况应取得GL同意。

5.1.3 只应使用具有分离绕组的变压器，但自耦变压器式起动器除外。

5.1.4 从中压产生低压的变压器应在此低压绕组与中压绕组之间设置一接地的屏蔽绕组。 22.5º时）。 5.2

船舶供电变压器

5.2.1 如果船舶低压网络由中压网络供电，则应至少安装2个符合第3节B.1中所述条件的独立的船舶供电变压器，

5.2.2 船舶供电变压器应设有包括一只电压表和一只电流表的仪表。其应能指示所有三相的电流和电压。 5.3

检验

电力变压器应逐台在制造厂车间当GL验船师在场时进行试验。

5.3.1 检验范围如第18节B中所述。 5.3.2 试验电压应按表18.7选择。 6. 电缆 6.1

一般要求

6.1.1 中压电缆应符合IEC 60092–354或IEC 60502出版物的要求。 6.1.2 中压电缆应予标记。

6.1.3 采用第12节中所述的规定（如为合适）。6.2

电缆的选择

6.2.1 电缆的额定电压应不小于其所在电路的额定工作电压。

6.2.2 在绝缘电网中，应认为电网的相对相的电压（U）就是电缆的一根导体与船体之间的额定电压（UO）。 6.3

检验

应按照第18节F进行检验（如为合适）。 高压试验的电压列于表8.5中。 E. 安装 1.

通则

见第2节G。 2.

电缆敷设

2.1 电缆走线

中压电缆不应穿过起居区域敷设。在电缆敷设不遵照本规定的情况下，要求在安装工作开始之前取得GL的认可。 2.2

与低压电缆分离

2.2.1 中压系统的电缆应至少与低压电缆相距50mm敷设。 2.3

敷设设计

2.3.1 敷设在敞开的电缆槽内的中压电缆应具有连续的金属屏蔽和铠装，以防机械损伤；这些屏蔽和铠装与船体应有电气连接。 2.3.2 无铠装的中压电缆应敷设在对机械损伤进行防护之处，例如敷设在与船体有电气连接的封闭的金属导管内。

对于交流接线用单芯电缆的敷设，其金属导管应以非磁性材料制成，除非这些电缆以三角形配置敷设。

2.4

电缆导管和电缆管道的标记

中压电缆导管和管道应按第2节G予以标记。 2.5

接线

2.5.1 所有中压电缆接线均应尽实际可行地以合适的绝缘材料覆盖。

2.5.2 在导体不绝缘的接线箱内，各相之间以及各相与船体电位之间须以合适绝缘材料制成

的机械上坚固的隔板予以分隔。 2.6

密封端头、接头和成套件

2.6.1 对于3.6/6kV以上的中压成套件，应采取措施削弱在电缆绝缘被去除之处（密封端头）

所出现的电场。

2.6.2 密封端头和接头的材料应与相应的电缆相互兼容。

2.6.3 接头的结构必须保证所有屏蔽和铠装分别作完整的连接。

德国劳氏船级社 2002 第8-8页

2.6.4 密封端头必须使屏蔽和铠装能够引出来。

2.6.5 应提交密封端头和接头的技术文件和试验证书。 2.7

加工

该检验应符合IEC 60502出版物的要求。

注：

检验机构有责任保证高压检验符合高压试验安全规则。

3.2

可采用下列试验替代：

应遵照制造厂的组装说明书。 3. 3.1

检验

敷设后的检验

3.2.1 在导体与屏蔽之间施加表8.5所列直流试验电压值的70%，持续为15min的高压试验；或

3.2.2 采用额定（相对相）电压/频率，在导体与屏蔽之间进行5min试验；或

3.2.3 采用系统工作电压进行24h试验。 3.3

在高压试验之前和之后应测量绝缘电

敷设工作结束后，应于GL验船师在场时对中压电缆进行电压试验。密封端头和接头也应检验。

阻（500V/200MΩ）

表8.5 中压电缆的试验电压