GB/T 18050-2000 潜油电泵电缆试验方法

ICS75.180.01

E92

Il

中华人民共和国国家标准

Gs/T18050-2000

潜油电泵电缆试验方法

Testsofelectricsubmersiblepumpcablesystems

2000一04门4发布2000一10一01实施

国家质董鳌技术监督局发布

GB/T18050-2000

目次

前言······························。··············································。····································……c

API前言············································································································……0

1范围······························。······。······································。·················。···············……1

2定义······························。·······································。········································……1

3绝缘性能。········································································································……3

4安全·8

5外观检查···············。·························································································……8

6电缆准备·········································································································……10

7验收测试············。·············。··············································。。······························……12

8维护(检验)测试································································································……12

9井场测试·······························································································。·········……13

10诊断(故障)测试.·一·13

11绝缘电阻(兆欧表)测试·············································。。····。································……14

12直流高电位测试···········，·················································································……15

13交流电测试············。································，···············。····。································……16

14故障点测试···································································································……17

附录A······················。········。···························································。···················……21

附录B···························································.’···········。······································……22

GB/T18050-2000

前言

本标准等同采用美国石油学会标准APIRP1156《潜油电泵电缆试验推荐作法》第一版(1995年12

月1日)。其技术内容相同，编写方法和格式完全与其相对应，仅有小的编辑性修改:

1.将原表格改为封闭式的，并在其中增加了分开横线，将表注置于边框内。

2.为理解条文的需要，增加了两个采用说明的注以及为便于对卡普顿(Kapton)的了解，增加了一

个脚注。

3.根据标准的需要，增加了附录A(标准的附录)，列出了IEEE1017-1997标准的第6章:直流高

电位试验做法

4.将计量单位一律改为我国的法定计量单位。为方便使用，在法定计量单位和量值后，以括号的形

式给出相应的英制计量单位和量值。而将采用APIRP1156英制单位的表1一表10以附录B(提示的

附录)列出。

本标准的附录A为标准的附录，附录B为提示的附录。

本标准由中华人民共和国石油和化学工业局提出。

本标准由全国石油钻采设备和工具标准化委员会归口。

本标准起草单位:胜利石油管理局无杆采油泵公司。

本标准主要起草人:严锡梁、马运堂、王丽萍。

GB/T18050-2000

API前言

本推荐做法隶属于API现场操作设备标准化分会管理。

本推荐做法自封面打印的日期起生效，可以从收到日自愿采用。

API出版物可供任何愿意采纳的人使用。美国石油学会已做了不懈的努力以保证其中所含数据的

准确性和可靠性。但是，学会对所出版的推荐做法不作代理、担保或保证，并特此明确表示，对干因使用

本出版物而造成的损失或损坏，对于使用可能与任何联邦、州或市的法规有矛盾的本出版物而发生的与

这些法规的任何抵触，本出版物不承担任何义务或责任

欢迎对本推荐做法提出修改建议，并请将建议提交API勘探和生产部主管，地址是:1220LStreet,

N.W.,Washington,D.C.20005

中华人民共和国国家标准

潜油电泵电缆试验方法GB/T18050-2000

Testsofelectricsubmersiblepumpcablesystems

范围

11总则

本标准适用于潜油电泵电缆系统的测试。通常，电缆测试分两类:工厂测试和现场测试。本标准仅

论述现场测试程序

工厂测试对成品预期应用符合期望性能指标提供保证。涉及的所有测试都是用来检测整个电缆在

材料和制作过程中的缺陷。对于新电缆，其典型测试包括:交流电、直流电、绝缘电阻和导体电阻，这些内

容都包含在诸如IEEE400,IEEE1017,IEEE1018和IEEE1019'〕中。

对于任何一种测试都应想到，在实际测试中，受过损伤的电缆其电缺陷可能测不出来，因为测试是

在条件相对于油井条件的检验条件下进行的。因此，对于受过损伤的井下电缆，会接着产生代价更高的

故漳。测试只是一个简单的对当时绝缘的指示，并不是一个对电缆未来性能的保证。

本标准中所述测试程序和测试值以通用作法为基础尽管如此，在特殊情况下仍需采用工程判断对

测试值和适用的程序进行确定。

1,2结构

本标准论述了潜油电泵电缆系统的现场测试，主要分为三部分:第一部分提出了总的定义、术语概

况、安全情况和电缆系统的准备指南(第2章一第6章)。第二部分讲述了进行测试的不同情况(第7章

一第10章)第三部分讲述了测试方法和测试程序(第11章一第14章)。

1.3权限

本标准包括潜油电缆系统通常认可的作法。每一装置应遵循地区、省和国家的所有适用的规则和法

规

2定义

本标准采用下列定义:

2.1交流电测试

交流电测试由生产厂家完成，用于确定电缆绝缘是否完好。所施加的交流电压用作通过或击穿试

验。交流电测试很少用于现场(见第13章)。

采用说明:

11IEEE1017的名称为IEEE潜油电泵电缆试验推荐作法。此推荐作法，叙述了直流高电位试验方法，由于为本标

准所采用而作为附录A列出;IEEE1018和IEFE1019的名称分别为:IEEE潜油电泵电缆推荐规程一乙丙橡胶

绝缘及IEEE潜油电泵电缆推荐规程一聚丙烯绝缘此两推荐规程中，列出了导体电阻和绝缘电阻测试由于其

导体电阻测试不属于本标准论述的测试范围，其绝缘电阻测试是引用本标准等同采用的APIRPIIS6标准，因

而未作为附录列出;IEEE40。的名称为:电力电缆制造现场高直流电压测试指导规则。由于此标准只是对高直流

电压测试提出了一些指导规则，并无评价潜油电泵电缆状况的具体要求和作法，所以也未作为附录列出。

国家质f技术监督局2000一04一14批准加00一10一01实施

Ga/T18050-2000

2.2验收测试

验收测试是由用户对所收到新电缆和其连接装置进行的测试，用以确定电缆是否在运输和搬运过

程中受到损伤(见第7章)。

2.3导体电阻

导体电阻是导体阻止电子(直流电流)流动的性质，它受导体截面积、导体长度、导体材料及导体温

度的影响。

2.4接头

接头是电传导的附件，用于传导从井口到井底封隔器间的电力。这些附件由分开的两个元件组成，

连接时电路闭合。

2.5直流电测试

直流电测试由生产厂家或用户完成，用于确定电缆绝缘是否完好。所施加的直流电压用作通过或击

穿试验。施加该电压下的泄漏电流可用作电缆质量的测量比较(见第12章)。

2.6诊断测试

诊断测试用以确定故障点、判定故障原因和评估已确定故障点并经修理之后再使用的电缆的工作

状况。这些测试还有助于确定电缆是否可以再使用(见第10章)。

2.7接地棒(放电电阻器)

接地棒用于测试之后电缆放电。接地棒是个组合体，其电阻在测试电压下不低于10kd1/kV,

2.8高电位测试

高电位侧试力求提供非破坏性的交流或直流绝缘强度测试。直流高电位测试所采用的电压值是2

倍的绝缘材料额定电压加上1000v或更高。交流高电位测试所采用的电压值为大于1.2倍的绝缘材

料额定电压值。

该测试可以是电流泄漏测试或耐电压测试。直流高电位测试通常广泛用于验收和维护(检验)测试。

2.9绝缘电导

绝缘电导等于绝缘电阻的倒数。通常其计量单位为PA/(kV"km尸。

2门0绝缘阻抗

绝缘阻抗是交流电通过绝缘时抵抗电流动的一个电参数。阻抗包括电阻和交流电效应。阻抗的变

化可由绝缘的缺陷或变形引起

2.11绝缘电阻

绝缘电阻(1R)是绝缘的一种性质，它抵抗直流电流通过绝缘见〔第n章)。

2.12绝缘电阻测试

绝缘电阻测试是通过在绝缘材料上施加直流电压来进行的。这将会通过绝缘产生泄漏电流。所施

加电压与泄漏电流的比值就是绝缘电阻。本测试使用兆欧表(见第n章)。

2.13泄漏电流

泄漏电流是通过绝缘介质或由绝缘表面与电缆端子传导形成的电流，泄漏电流通常以微安计量。

2.14井场测试

井场测试包括电缆在下井过程和下井之后的测试，用以检测电缆系统是否损坏以决定是否适宜启

动或继续操作(见第9章)。

2门5兆欧表测试

采用说明

21API11S6中此处的单位为pa/1000V/1000ft，改为法定计量单位为:3.28pA/kV"km。如将此作为计量单位，

则带来计算侧试结果的不便。因此去掉3.28而改为pA/kV"km。但最终测试要求是相同的。在随后的表3^

表8中也作同样的处理

cB/T18050-2000

兆欧表测试是在施加5kV或更小值电压下所进行的绝缘电阻测试(见第n章)

2.16穿头

穿头(穿通护套)是电Y休周围压力/流体的屏障。可以通过连接器或电缆引线进行电连接

2.17电缆头

电缆头是与电机连接的电连接器，亡‘将电机油与井液隔离。电机引接电缆(MLE)是较短的扁电缆，

用于连接电缆头和动力电缆

2.18功率因数

功率因数是电路中产生动力的电流与该电路中总的电流的比值。对于纯正弦波形来说，其功率因数

的定义是:kW或有效功率与总kVA或视在功率的比值。

2门9维护测试

维护(检验)测试包括对使用过的电缆在安装之前或重新下井之前进行的高压测试(见第8章)。

2.20时域反射计

时域反射计(TDR)是一种测试仪器，它将电压脉冲通向一定长度的电缆，信号就会从由于绝缘不

正常而造成阻抗明显变化的地方反馈回来(见14.3).

3绝缘性能

3.1说明

绝缘是导体周围用以隔绝导体的材料，材料的性质影响着绝缘的性能。它防止电击穿，允许导体将

电能传送到特定位置。

3.2应用

绝缘是否完好要通过高电压测试和电阻测试来确定。

IEEE推荐法(1018和1019)详细论述了电缆的判断准则。IEEE1017-1997的表1中推荐了测试

电缆时的直流高电压要求(见附录A),

这些准则提供了绝缘完好性的指标，但没有定义在使用中电缆的性能。电缆的性能与电缆绝缘的完

好和时间有关。

绝缘电阻与材料的尺寸有关。材料的特性与其体积电阻率(绝缘电阻常数)K有关。由于电缆的绝

缘实际上是绕在芯线外周的管状材料，因此电阻随总直径D和导体直径d的比值下降。

R=KlogD/d

高质量的电绝缘材料的典型电阻常数已由动力电缆工业确定，这些常数基于多年高电压下的工作

经验。例如，三元乙丙橡胶(EPDM)绝缘可接受的最小电阻率为:交流电压为138kV时，新绝缘为

6096Mfg"km(2000MS1"kft)。而聚丙烯为15240Mfg"km(50000Mf1"kft)。许多潜油电缆采用

的是聚丙烯绝缘。本标准中，对聚丙烯将采用15240Mfg"km(50000Mf1"kft)同样的值。

已暴露于周围环境的绝缘体，明显要比新绝缘体的电阻常数低。对于用过的电缆，低电阻值对潜油

泵的使用仍可提供适宜的绝缘

建议采用表1中比较电缆特性的方法，其中分验收测试和维护(检验)测试的规定。在验收和维护

(检验)测试时，考虑到绝缘特性下降，系数K宜根据表2进行调整。这些数值是绝缘电阻的最小推荐

值。

多股纹合的芯线比实心(单股)导体的绝缘值要高，这种接触面积的增大使其截面积成正比增加，但

截面积上的微小差别对绝缘电阻的影响较小。

尺寸较大的芯线具有较大的截面积。截面积的增大会引起绝缘电阻的减小

GB/'r18050-2000

表1高电压测试要求

(1)(2)(3)(4)(5)

额定值工厂测试100%直流验收测试80写直流维护测试40%直流

kVkVkVkV

mm11

1.90532722

Z

2.286J352814

表2聚丙烯和热固性三元乙丙橡胶的K系数Ma·km

(1)(2)(3)(4)

工厂测试验收测试维护测试

类型

100%K80%K40%K

聚丙烯15240121926096

热固性三元乙丙橡胶609648762438

表3和表4列出了影响电缆性能的结构参数。对于新电缆，其体积电阻率用于确定绝缘层厚度为

1.905mm(75mil)和2.286mm(90mil)的电缆的最小绝缘电阻值和与之相关的电导泄漏。标称厚度为

1.905mm(75mil)绝缘层的最小厚度(t)为1.727mm(68mil);标称厚度为2.286mm(90mil)绝缘层

的最小厚度(t)为2.057mm(81mill。总直径(D)可以按下式计算:

D一d+2t

举例:美国线规1号单股电缆标称直径1.905mm(75mil)的最小总直径为:10.795(7.341+1.727

+1.727)mm[425(289+65+68)mil]。表中列出了最小值供最坏环境下使用。

表3聚丙烯电缆工厂测试，100%K(15240MQ"km)

(1)(2)(3)(4)(5)(6)

芯线直径1.905mm1.905mm2.286mm2.286mm

芯线尺寸

d电阻电导电阻电导

号数股数

mmma·kmpA/(kV·km)ma·kmAAA/(kV·km)

6-14.1154034.00.2624887.50.230

4-15.1823380.80.2953868.80.262

4-75.8933053.50.3283505.20.262

2-16.5532802.30.3613225.10.295

2-77.4172530.80.3942921.20.328

1-17.3412552.70.3942945.60.328

1-78.3312295.80.4272656.60.361

注:见3.3

表4热固性三元乙丙橡胶电缆工厂测试，100%K(6096MO"km)

(1)(2)(3)(4)(5)(6)

芯线直径1.905mm1.905mm2.286mm2.286mm

芯线尺寸

d电阻电导电阻电导

号数一股数

mmMn·kmpA/(kV·km)Mn·k-VA/(kV·km)

614.115613.60.6231835..20.558

一

415.182352.40.775547.50.656

cs/T18050-2000

表4(完)

(1)(2)(3)(4)(5)(6)

芯线直径1.905mm1.905mm2.286mm2.286mm

芯线尺寸

d电阻电导电阻电导

号数一股数

】11t刀Mn·kmpA/(kV·km)MSZ·kmpA/(kV·km)

4-75.8931221.30.8201402.10.722

2-16.5531121.10.8861290.20.787

2-77.4171012.20.9841168.30.853

一

一}

1-17.3411021.10.853

一

}

一l

1-78.331918.40.951

一

}

注:见3.3

表5一表8供现场测试条件下计算电缆的绝缘电阻和电导。其中验收值列于表5和表6，维护值列

于表7和表8

表5聚丙烯电缆验收测试，80Y,K(12192Mfg·km)

(1)(2)(3)(4)(5)(6)

芯线直径1.905mm1.905mm2.286mm2.286mm

芯线尺寸

d电阻电导电阻电导

号数一股数

ml刀mn·kmpA/(kV·km)MS1·kmpA/(kV一km)

6-14.1153227.20.2953670.10.265

4-15.1822704.80.3613094.90.328

4-75.8932442.70.3942804.20.361

2-16.5532241.80.4592380.10.394

2-77.4172024.50.4922336.90.427

1-17.3412042.20.4922356.40.427

卜78.3311836.70.5582125.40.459

注:见3.3

表6热固性三元乙丙橡胶电缆验收测试，80%K(4876.8MS1"km)

(1)(2)(3)(4)(5)(6)

芯线直径1.905mm1.905mm2.286mm2.286mm

芯线尺寸

d电阻电导电阻电导

号数股数

nimMn·kmpA/(kV·km)ma·kmpA/(kV·km)

6-14.1151290.80.7751467.90.689

4-15.1821082.10.9191238.10.820

4-75.893977.21.0171121.70.886

2-16.553896.71.1151032.10.984

2-77.417809.91.247943.81.083

1-17.341816.91.214942.41.050

1-78.331734.61.345850.1-1.181

注:见3.3

Gs/'r18050-2000

表7聚丙烯电缆维护测试，40%K(6096Mn·km)

(1)(2)(3)(4)(5)(6)

芯线直径1.905mm1.905mm2.286mm2.286mm

芯线尺寸

d电阻电导电阻电导

号数一股数

nllllma·km1.A/(kV·km)MO·km1,A/(kV·km)

6-14.1151613.60.6231835.20.558

4-15.1821352.40.7751547.50.656

4-75.8931221.30.8201402.10.722

2-16.5531121.10.866l290.20.787

2-77.4171012.20.9841168.30.853

1-17.3411021.10.9841178.40.853

1-78.331918.41.0831062.50.951

注:见3.3

表8热固性三元乙丙橡胶电缆维护侧试，40%K(2438.4Md2"km)

(1)(2)(3)(4(5)(6)

芯线直径1.905mm1.905mm2.286mm2.286mm

芯线尺寸

d电阻电导电阻电导

号数股数

幻InlM61，kmpA/(kV，km)ma·kmVA/(kV，km)

6-14.115645.61.542734.01.378

4-15.182541.11.837619.01.608

4-75.893488.62.034560.81.722

2-16.553488.42.231516.01.936

2-77.417404.82.461467.32.133

1-17.341408.42.461471.22.133

1-78.331367.32.72342