BS 07870——配电与发电用低压中压聚合物绝缘电缆标准系列

LV and MV polymeric insulated cables for use by distribution and generation utilities (BS 7870 series)

📐 BS 07870(标准编号写作 BS 7870) 是英国标准协会针对电力配电与发电用电缆发布的”低压与中压聚合物绝缘电缆”系列,适用于固定敷设、额定电压 U0/U 至 19/33 kV 的电缆。该系列实施欧洲电工标准化委员会(CENELEC)的协调文件 HD 603、605、620、626 与 627 中适用于英国的条款,分”部分”(Part)与”分部”(Section)发布:-1 总则、-2 试验方法、-3 为额定电压 0.6/1 kV 配电电缆的各分部规格(-3.10~-3.50 等,分别规定 PVC/XLPE 绝缘、同心/分裂中性导体、低烟无卤等类型)、-4 为中压(MV)电缆分部、-5~-8 为特种或附件相关分部。系列共约 28 份文件,是英国配电与发电公用事业电缆采购、制造与验收的技术基础。

💡 BS 7870 的核心价值在于把 CENELEC 协调文件(HD 603/605/620/626/627)转化为英国国家可执行的产品规格与试验方法,并明确”总则—试验方法—分部规格”的分层引用关系:分部规格只写要求,试验细节由 -2 规定,通用条款由 -1 规定。

一、标准系列适用范围与整体框架 📌

BS 7870-1:2011(总则)确立了系列的适用范围(U0/U 至 19/33 kV)、术语、抽样试验频率,并以资料性附录给出电缆选用与使用指南(储存、提升、滚动、放缆等);-2:2011(试验方法)实施 HD 605 S2:2008,将试验分为非电气试验(尺寸测量、非金属/金属部件机械试验、整体电缆非电气试验、理化试验)与电气试验(电阻、电压、绝缘电阻、火花、热循环、半导电屏蔽体积电阻率、局部放电、tan δ、水渗透等)以及长期试验(长期电压试验);-3 系列给出 0.6/1 kV 配电电缆各类型的产品规格与尺寸、试验日程表(例行/抽样/型式试验)。

⚠️ 本系列中部分早期分部(如 -3.1/-3.2/-3.4/-3.10/-3.20、-4.12/-4.13、-6.1~-6.3、-7.1/-7.2、-8.1~-8.6 等)为扫描版(READABLE=0/SCAN>0),正文无法逐字提取;本文按公开领域知识概括说明并标注。

二、系列构成与技术要点(含关键分部清单) 🔧

标准号主题中文技术要点
BS 7870-1:2011General总则:适用范围、术语、抽样频率、电缆选用与敷设指南(储存/提升/滚动/放缆)
BS 7870-2:2011Methods of test试验方法:尺寸、机械、电气(电阻/电压/局放/tan δ/水渗透)、长期电压试验等
BS 7870-3.10PVC CNE 0.6/1 kVPVC 绝缘、同心中性/接地铜线电缆(铜或铝导体)
BS 7870-3.11XLPE CNE 0.6/1 kVXLPE 绝缘、同心中性/接地铜线电缆(铜或铝导体)
BS 7870-3.12XLPE CNE low-smokeXLPE 绝缘、低烟无卤(LSOH)同心中性/接地电缆
BS 7870-3.20/3.21/3.22Split concentric分裂同心中性电缆(PVC/XLPE/低烟无卤)
BS 7870-3.40/3.50Waveform/helical concentric波形或螺旋同心中性电缆(固体铝导体,含低烟无卤型)
BS 7870-4.xMV cable sections中压电缆各分部(含带 A1:2016 修订的中压分册)
BS 7870-5~8Special/accessory sections特种与附件相关分部规格
✅ 分层引用结构是 BS 7870 的显著优点:分部规格(-3.x 等)只列出产品类型、导体规格、绝缘/护套材料与尺寸表,并引用 -1(通用)与 -2(试验)的规定,避免各分部重复冗长条款,便于维护与修订。

三、关键技术要求与试验方法 🔥

在 0.6/1 kV 配电电缆分部(以 -3.11 为例),关键技术要求包括:电压标示(U0/U)、相导体材料(铜或铝)与截面、绝缘材料与厚度(XLPE 绝缘)、缆芯成缆与填料、中性/接地导体(螺旋同心铜线)、外护套材料与厚度、标志(制造厂、电压、型号等逐米或分段标志)、端部密封要求,以及按 -2 引用的例行、抽样与型式试验(如导体电阻、绝缘电阻、电压试验、局部放电、尺寸检查、老化与机械性能等)。

-2 进一步规定温度公差、数值修约规则(rounding of numbers)以及试验仪器与样品制备的通用要求。温度公差直接关系到电缆试验结果的一致性:例如导体电阻与绝缘电阻均需按标准温度进行换算,热老化与机械性能试验需在规定温度下进行,因此 -2 对温度控制给出了明确允差。

试验类别典型项目目的
例行试验导体电阻、电压试验、局部放电逐批质量控制,确保每盘电缆合格
抽样试验尺寸检查、绝缘/护套厚度、机械性能验证结构尺寸与材料性能
型式试验热循环、tan δ、水渗透、长期电压验证设计寿命与长期可靠性
电气性能绝缘电阻、半导电屏蔽体积电阻率验证绝缘与屏蔽系统的电气性能
🚨 电缆端部密封(end sealing)与防水是配电电缆长期可靠的关键:水分侵入将导致水树老化与绝缘击穿。敷设时应严格按 -1 的指南执行储存、提升、滚动与放缆,避免过度弯曲与拖拽损伤护套。

四、材料选择与绝缘护套体系 🧪

BS 7870-1 附录 B(规范性)给出绝缘材料与外护套材料的要求,为 -3.x 等分部提供统一的材料性能基准。绝缘材料主要包括 PVC 与交联聚乙烯(XLPE),外护套材料包括 PVC、PE 及低烟无卤(LSOH/LSZH)材料。材料的选择直接影响电缆的载流量、允许工作温度与敷设环境适应性:

  • PVC 绝缘:成本低、工艺成熟,但允许工作温度较低(通常 70 ℃),适用于一般环境。
  • XLPE 绝缘:允许工作温度高(通常 90 ℃),载流量大,耐热与耐老化性能好,是当前 0.6/1 kV 配电电缆的主流绝缘。
  • 低烟无卤(LSOH):火灾时释放的烟雾与腐蚀性气体少,适用于地下、隧道、机房与人员密集场所。

五、工程实践应用 🛠️

  • 🔍 采购与验收:公用事业按 -3.x 分部规格与尺寸表采购,到货按 -2 抽样试验验收。
  • 🔧 制造控制:电缆厂执行例行试验(导体电阻、耐压、局放等)与抽样试验(尺寸、机械/电气性能)。
  • 📊 敷设施工:按 -1 附录 A 的储存、提升、滚动、放缆指南组织施工,控制弯曲半径与牵引力。
  • 📋 型式试验:新结构或材料变更时按 -2 完成型式试验(含长期电压试验)并留存记录。
  • ⚡ 载流量校核:结合绝缘材料允许工作温度与敷设条件,按载流量曲线确定电缆截面。

六、常见问题解答 ❓

❓ 问:BS 7870 与 HD 603/605 等协调文件是什么关系?
答:BS 7870 实施 CENELEC 协调文件 HD 603、605、620、626、627 中适用于英国的国家条款,即把欧洲协调要求转化为英国国家可执行的产品规格与试验方法。
❓ 问:同心中性(CNE)电缆与分裂中性电缆有何不同?
答:CNE(combined neutral and earth)电缆将中性/接地功能合并于一层同心铜线;分裂中性(split concentric)电缆则把中性与接地分别布置。两者均为英国低压配电典型结构,适用场合不同。
❓ 问:低烟无卤(LSOH)电缆有何优势?
答:LSOH 电缆在火灾中释放的烟雾与腐蚀性气体少,利于人员疏散与设备保护,适用于地下、隧道、机房等密闭或人员密集场所。
🔍 问:扫描版分部如何保证内容可靠?
答:部分早期分部为扫描版(READABLE=0),无法逐字提取正文;本文相关技术内容依据公开领域知识概括撰写(文中已标注「扫描版本,依据公开领域知识撰写」),细节请以 BSI 官方发布版本为准。
📏 问:为什么 XLPE 电缆比 PVC 电缆更受欢迎?
答:XLPE 允许工作温度高(约 90 ℃ vs PVC 约 70 ℃),相同截面下载流量更大、耐热与耐老化性能更好,更适应现代配电负荷增长与敷设环境要求。
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