CSA C68.9-09 (2018) 屏蔽电力电缆标准详解 —— 中压电力电缆的设计、试验与应用

一、标准概况与适用范围

CSA C68.9-09 (2018) 是由加拿大标准协会（CSA）制定并发布的一项关于屏蔽电力电缆的权威技术标准。该标准最初于2009年颁布，并于2018年经过系统复审后获得确认，至今仍是加拿大境内中压电力电缆设计、生产与检验的重要依据。2026年进行的例行维护性审查确认了该标准的持续有效性。

本标准适用于额定电压从5 kV至46 kV的单芯或多芯屏蔽电力电缆，通常以交联聚乙烯（XLPE）或乙丙橡胶（EPR）为绝缘材料，并包含金属屏蔽层和护套。电缆主要用于电力系统的配电和输电线路，包括地下敷设、管道安装以及户内外电力设备连接。标准覆盖的电缆类型包括但不限于：

• 单芯铜芯或铝芯屏蔽电缆（带金属屏蔽层）
• 三芯或更多芯组合屏蔽电缆
• 具有整体护套或铠装的屏蔽电缆
• 用于潮湿或干燥场所的屏蔽电缆

该标准与加拿大电气规范（Canadian Electrical Code, Part I）相配合，广泛应用于发电厂、变电站、工业厂房、商业建筑以及市政基础设施等场所。值得注意的是，标准中的所有技术要求均为最低要求，若用户实际运行条件比标准参考工况更加严苛，应选用更高性能的电缆。

二、主要技术内容与要求

2.1 导体与绝缘结构

标准明确规定了导体材料（铜或铝）、截面范围（从14 AWG到1000 kcmil，甚至更大截面）及绞合方式。绝缘层应为热固性材料（XLPE或EPR），其标称厚度、最小厚度及偏心度等参数均有详细列表。对于不同额定电压等级的电缆，绝缘厚度要求如下表所示：

上表为部分典型数据，实际标准中包含了更完整的厚度系列与对应试验电压。绝缘偏心度（最大与最小厚度之差除以标称厚度）应不大于15%，以确保电场分布的均匀性。

2.2 屏蔽系统

屏蔽层是屏蔽电力电缆的核心组成部分，包括导体屏蔽、绝缘屏蔽以及金属屏蔽。

• 导体屏蔽： 应敷设在导体表面，为可剥离或不可剥离的半导电层，材料与绝缘相容，确保光滑无突起。
• 绝缘屏蔽： 同样为半导电层，可靠地附着于绝缘表面，可设计为可剥离型（便于中间接头制作）或粘结型（用于预制附件）。
• 金属屏蔽： 由铜带（或铜丝编织、铜丝疏绕加反向扎线）构成，其截面需满足故障电流容量要求。标准给出了不同截面电缆的最小铜屏蔽截面参考值。

2.3 护套与铠装

标准对护套材料（PVC、PE、尼龙、CSPE等）、护套厚度及阻燃性能作出规定。对于需要机械保护的场合，可附加钢丝铠装或钢带铠装，铠装材料应有防腐蚀涂层。

2.4 电气与物理试验

CSA C68.9-09 (2018) 包含一系列型式试验、抽样试验和例行试验，主要项目包括：

• 导体直流电阻测量
• 绝缘电阻及介电常数试验
• 交流耐压试验（4 U0 / 5 min 或 2.5 U0 / 30 min）
• 直流耐压试验
• 局部放电试验（灵敏度 5 pC 或更低）
• 弯曲试验及随后的电气试验
• 绝缘与护套的物理机械性能（拉伸强度、断裂伸长率、热老化、热延伸）
• 阻燃试验（如成束燃烧、单根垂直燃烧）
• 防水与防潮试验（针对浸水环境）

三、实施、应用与测试要点

3.1 电缆选型与系统匹配

在实际项目中，选择符合CSA C68.9-09 (2018) 的电缆时，应综合考虑系统的额定电压、短路容量、敷设方式、环境温度、土壤热阻以及安装时的弯曲半径等因素。电缆的连续载流量需依据CSA C68.0系列标准或制造商提供的修正系数进行核算。

3.2 安装与验收

电缆安装前应进行外观检查和绝缘电阻测试。安装过程中需注意最小弯曲半径（一般为电缆外径的12~20倍）、牵引张力控制以及屏蔽接地方式。金属屏蔽应采用单点接地（短线路）或交叉互联接地（长线路）以降低环流损耗。

安装完成后应进行现场耐压试验。CSA C68.9-09 (2018) 建议采用交流耐压（0.1 Hz超低频或谐振耐压）代替传统的直流耐压，因为直流试验对XLPE绝缘可能造成电荷陷阱，从而影响寿命。

3.3 维护与再评估

已投入运行的电缆可根据IEEE 400系列导则进行状态评估，但针对绝缘老化程度的判断需参考电缆原始出厂数据。CSA标准鼓励运行单位建立电缆档案，定期进行绝缘电阻和局放监测。

四、与相关标准的关系

CSA C68.9-09 (2018) 并非孤立存在，它与以下标准紧密关联：

• CSA C22.2 No. 0-10 (R2025): 通用要求，涵盖电缆的防潮、防腐和阻燃等基础性能。
• CSA C68.1-09 (R2018): 额定电压 0-5 kV 的非屏蔽电缆标准，与C68.9形成低压与中压电缆体系。
• CSA C68.10-20: 用于核电厂的电弧与阻燃试验方法。
• IEEE Std 383-2015: 核电站电缆的型式试验导则，CSA C68.9中部分燃烧试验引用了该标准。
• ICEA S-93-639/NEMA WC 74: 美国的中压屏蔽电缆标准，与CSA C68.9技术内容高度相似，但在尺寸和试验细节上存在差异。

在加拿大境内，CSA C68.9-09 (2018) 是电气法规的合规性标准之一。对于出口至美国或国际市场的项目，可同时引用ICEA或IEC标准，但应注意各自的适用范围和计量单位。

问：CSA C68.9-09 (2018) 与 ICEA S-93-639 的主要区别是什么？
答： 主要区别在于绝缘厚度表和试验电压值。CSA标准适当考虑了加拿大冬季低温环境，对护套材料有额外低温冲击和低温弯曲要求；而ICEA标准则更侧重于美国电工习惯。此外，CSA对电缆的湿式试验（如浸水耐压）要求更为严格。
问：该标准最新确认年份是2018年，2026年版是否有所修订？
答： 2026年CSA完成了对该标准的维护性复审，确认仍可继续使用。目前尚未发布新版本，但CSA技术委员会正在考虑引入更高额定电压（如69 kV）以及加入预鉴定试验等条款。建议关注CSA Group官网公告。
问： 在安装过程中，屏蔽电缆的金属屏蔽应如何接地？
答： 通常采用屏蔽层一端直接接地，另一端经电压限制器接地的方式（即单点接地）。对于较长线路，可采用交叉互联接地以减小环流。具体需要根据线路长度、短路容量和接地系统设计确定，必要时进行屏蔽感应电压计算。
问： 能否用直流耐压试验替代交流耐压试验作为现场验收测试？
答： 对于XLPE绝缘电缆，不推荐采用直流耐压作为现场验收试验，因为直流电压会促使电缆内部形成空间电荷，导致绝缘损伤。CSA C68.9-09 (2018) 标准建议采用0.1 Hz超低频交流（VLF）或变频谐振（ACRLF）试验，试验电压一般为2 U0，持续15~60分钟。

本文版权归作者所有，技术内容以CSA C68.9-09 (R2018) 官方英文版为准。文章撰写于2026年，仅供技术交流参考。

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