IEC/TC20標(biāo)準(zhǔn)體系及戰(zhàn)略規(guī)劃研究

朱青山，張 彩，陳 輝，張朋越，劉澤民

（1.國網(wǎng)浙江省電力有限公司，杭州 310007；2.國網(wǎng)浙江省電力有限公司電力科學(xué)研究院，杭州 310014；3.中國計(jì)量大學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)院，杭州 310018）

1 引言

標(biāo)準(zhǔn)化與人類文明相伴而生、相攜發(fā)展，正如國家主席習(xí)近平在致第39屆國際標(biāo)準(zhǔn)化組織大會的賀信中所提到，“標(biāo)準(zhǔn)是人類文明進(jìn)步的成果?！痹诳茖W(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步、社會分工合作不斷細(xì)化的今天，標(biāo)準(zhǔn)化作為實(shí)現(xiàn)最佳秩序和最佳效益的有效途徑，其戰(zhàn)略地位越來越突出，各方面對標(biāo)準(zhǔn)化的需求也越來越旺盛。

“伴隨著經(jīng)濟(jì)全球化深入發(fā)展，國際標(biāo)準(zhǔn)化在便利經(jīng)貿(mào)往來、支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展、促進(jìn)科技進(jìn)步、規(guī)范社會治理中的作用日益凸顯?！眹H標(biāo)準(zhǔn)化已成為國際競爭的“制高點(diǎn)”，誰在制定國際規(guī)則上擁有更多的話語權(quán)，誰就在國際競爭中掌握了主動權(quán)，而國際標(biāo)準(zhǔn)就是一種最基礎(chǔ)的國際規(guī)則[1]。目前，我國業(yè)已成為世界第二大經(jīng)濟(jì)體、第一貨物貿(mào)易大國、第一出口大國和第一制造業(yè)大國，經(jīng)濟(jì)發(fā)展步入高質(zhì)量發(fā)展的新階段，社會各界對標(biāo)準(zhǔn)化的認(rèn)識不斷提升[2]。在加入WTO 后，我國標(biāo)準(zhǔn)化工作加快與國際接軌，進(jìn)入發(fā)展“快車道”，相繼于2008年、2011 年正式成為國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）、國際電工委員會（IEC）的常任理事國。[3]特別是2018年10月，國際電工委員會（IEC）第82屆大會上我國國家電網(wǎng)有限公司董事長舒印彪當(dāng)選IEC第36屆主席，任期為2020～2022年。這是該組織成立112年來，首次由我國專家擔(dān)任最高領(lǐng)導(dǎo)職務(wù)，是我國參與國際標(biāo)準(zhǔn)工作的重要里程碑。[4]IEC成立于1906年，與國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）、國際電信聯(lián)盟（ITU）一起，是目前世界上最具權(quán)威性的國際三大標(biāo)準(zhǔn)化組織。IEC是電工、電子和相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域全球公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)制定和合格評定機(jī)構(gòu)，享有“電工領(lǐng)域聯(lián)合國”的美譽(yù)[5]。可見，IEC作為國際性電工標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)，對各國電工電子企業(yè)參與國際競爭有著深遠(yuǎn)的影響力。

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)全球化深入發(fā)展，能源電力基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)互通與產(chǎn)能合作加快推進(jìn)，加強(qiáng)國際標(biāo)準(zhǔn)合作與對接互認(rèn)的重要性更加凸顯。[5]作為我國能源電力領(lǐng)軍企業(yè)和全球最大的公用事業(yè)企業(yè)，國家電網(wǎng)在先進(jìn)輸電技術(shù)、高端電工裝備、清潔能源轉(zhuǎn)化等方面取得舉世矚目的成就，其科技實(shí)力走進(jìn)國際前列[6]，已成為具有全球競爭力的國際化企業(yè)。當(dāng)前，盡管國家電網(wǎng)的技術(shù)創(chuàng)新和標(biāo)準(zhǔn)化工作已在我國充分發(fā)揮出引領(lǐng)作用，但在促使中國標(biāo)準(zhǔn)向世界標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化及推動標(biāo)準(zhǔn)“走出去”方面，還存在一些短板和不足。據(jù)此，本文以國際電工委員會電纜技術(shù)委員會（IEC/TC20）為研究對象，通過對IEC/TC20標(biāo)準(zhǔn)體系及戰(zhàn)略規(guī)劃的分析，探討該領(lǐng)域的技術(shù)熱點(diǎn)與發(fā)展動向，為國家電網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)國際化提供借鑒。

2 IEC/TC20背景情況

國際電工委員會（International Electro-technical Commission）簡稱IEC，成立于1906年，總部設(shè)在瑞士日內(nèi)瓦，是世界上成立最早的國際性電工標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)有關(guān)電氣工程和電子工程領(lǐng)域中的國際標(biāo)準(zhǔn)化工作。[7]IEC標(biāo)準(zhǔn)由下設(shè)的技術(shù)委員會（TC）和分技術(shù)委員會（SC）負(fù)責(zé)制修訂。到目前為止，IEC共有104個TC和100個SC，工作領(lǐng)域涵蓋了電氣、電子工程領(lǐng)域的各個方面，其標(biāo)準(zhǔn)涉及世界市場中50%以上的產(chǎn)品。[8]其中，IEC/TC20電纜技術(shù)委員會的工作范圍是制修訂絕緣電力、控制電纜及其附件和電纜系統(tǒng)在設(shè)計(jì)、測試和應(yīng)用的相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)，主要用于指導(dǎo)布線、發(fā)電、配電和輸電等作業(yè)。

3 IEC/TC20組織結(jié)構(gòu)

IEC/TC20共有45個正式成員國和13個觀察員國，秘書處設(shè)在德國。我國是其正式成員國，上海電纜研究所是國內(nèi)對口單位。IEC/TC20現(xiàn)有4個工作組（Work Group，縮寫為WG）：

（1）WG16（1千伏及以上高壓電纜及其附件和電纜系統(tǒng)）：工作范圍是制修訂1千伏及以上電纜及其附件和電纜系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，如IEC 60141《充油電纜和壓氣電纜及其附件的試驗(yàn)》系列、IEC 60502《額定電壓1kV(Um=1.2kV)到30kV(Um=36kV)擠壓絕緣電力電纜及附件》系列等。

（2）WG17（低于1千伏低壓電纜）：工作范圍是制修訂低于1千伏電纜的標(biāo)準(zhǔn)以及IEC 60811中電纜和光纜的絕緣和護(hù)套材料的通用試驗(yàn)方法等，如IEC 60227《額定電壓450/750V及以下的聚氯乙烯絕緣電纜》系列、IEC 63010《額定電壓300/300V及以下的無鹵熱塑性絕緣和護(hù)套柔性電纜》系列等。

（3）WG18（電纜的燃燒特性）：工作范圍是制修訂與電纜燃燒特性有關(guān)的測試方法標(biāo)準(zhǔn)，如IEC 60331《在火焰條件下電纜的線路完整性試驗(yàn)》系列、IEC 60332《電纜和光纜在火焰條件下的燃燒試驗(yàn)》系列、IEC 60754《電纜燃燒放出的氣體的試驗(yàn)》系列等。

（4）WG19（額定電流和短路極限）：工作范圍是制修訂與電纜額定電流和短路極限有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，如IEC 60287《電纜 額定電流的計(jì)算》系列、IEC 60853《電纜周期性和事故電流定額的計(jì)算》系列等。

另外，IEC/TC20還設(shè)有3個項(xiàng)目組（Maintain Team, 縮寫為MT），分別為：PT62895，工作范圍是制修訂與高壓直流電纜有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)；PT63075，工作范圍是制修訂與高溫超導(dǎo)電纜有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)；MT20，工作范圍是制修訂與電纜的環(huán)境問題有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。

4 IEC/TC20標(biāo)準(zhǔn)體系

至2018年11月，IEC/TC20共包含186項(xiàng)正式發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)，分為18個標(biāo)準(zhǔn)系列和23個單項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)IEC/TC20現(xiàn)有的4個工作組和3個項(xiàng)目組的工作范圍，可將IEC/TC20的標(biāo)準(zhǔn)體系劃分為1kV及以上高壓電纜及其附件和電纜系統(tǒng)、1kV以下低壓電纜、電纜的燃燒特性、電纜額定電流和短路極限、環(huán)境、其他電纜共6大分支（見圖1）。

圖1 IEC/TC20電纜標(biāo)準(zhǔn)體系

由圖1可見，IEC/TC20電纜標(biāo)準(zhǔn)體系分為：

（1）1kV及以上高壓電纜及其附件和電纜系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)：可分為1kV及以上高壓電纜及其附件、高壓電纜的選擇和高壓電纜的試驗(yàn)方法3個子分支；

（2）1kV以下低壓電纜標(biāo)準(zhǔn)：主要分為低壓電纜及其附件、低壓電纜的外形計(jì)算、低壓電纜的使用和低壓電纜及其附件的試驗(yàn)方法4個子分支；

（3）電纜的燃燒特性標(biāo)準(zhǔn)：主要分為著火條件下電纜和光纜試驗(yàn)、電纜燃燒放出的氣體試驗(yàn)和燃燒電纜煙密度測量3個子分支；

（4）電纜的額定電流和短路極限標(biāo)準(zhǔn)：主要分為絕緣電纜的導(dǎo)體、額定電流的計(jì)算和短路極限的計(jì)算3個子分支；

（5）電纜的環(huán)境相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：主要分為環(huán)境報(bào)告和環(huán)境因素2個子分支；

（6）其他電纜標(biāo)準(zhǔn)：主要分為高壓直流電纜及其附件和超導(dǎo)交流電力電纜及其附件2個子分支。

5 IEC/TC20發(fā)展規(guī)劃

5.1 商業(yè)環(huán)境

目前全球電纜市場總規(guī)模約為1750億美元（2016年數(shù)據(jù)），其中美洲占20%、歐洲占20%、中國占30%、日本占7%、其余占23%。在全球經(jīng)濟(jì)一體化的大趨勢下，電纜產(chǎn)品、材料和市場的全球配置更趨于合理，目前至少有80個國家擁有電纜的生產(chǎn)制造能力。因此，IEC/TC20國際標(biāo)準(zhǔn)對世界各國的電纜的生產(chǎn)制造、安裝使用、檢測認(rèn)證等方面的作用日趨重要。

5.2 市場需求

IEC/TC20標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)對象是電纜行業(yè)整個產(chǎn)業(yè)鏈，包括電纜的開發(fā)、材料供應(yīng)、制造、銷售、貿(mào)易、安裝、測試、認(rèn)證和應(yīng)用等，涵蓋了從低壓家用電線、電器電線到500 kV超高壓輸電電纜產(chǎn)品。特別是機(jī)械性能、電氣性能和燃燒試驗(yàn)的測試方法及電流等級標(biāo)準(zhǔn)等，得到了非常廣泛的應(yīng)用，可以不用考慮區(qū)域上的差異。目前IEC/TC20標(biāo)準(zhǔn)基本上能滿足世界各國的電纜行業(yè)技術(shù)發(fā)展的要求。

5.3 技術(shù)發(fā)展

（1）電纜效率和耐久性改進(jìn)：不合格的電纜具有高度危險性，因此電線和電纜最重要的技術(shù)要求是具有可長期安全運(yùn)行的功能。目前，低壓到400千伏電纜的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)基本完善。該范圍內(nèi)電纜技術(shù)的變化主要來自生產(chǎn)工藝、材料和部件的改進(jìn)，且必須被視為在基本成熟的情況下進(jìn)行的相對較小的逐步改進(jìn)，以提高電纜的效率和耐久性。相關(guān)變化可通過修訂程序納入標(biāo)準(zhǔn)。

（2）非碳源發(fā)電源的電網(wǎng)融合：氣候變化是當(dāng)今世界面臨的主要問題之一，隨著非碳源發(fā)電（包括風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電等）日益受到重視且增長速度逐步加快，如何將非碳源發(fā)電融合到電網(wǎng)系統(tǒng)中及其標(biāo)準(zhǔn)研制已經(jīng)成為電力系統(tǒng)不可回避的一個現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。電力從遠(yuǎn)方的陸上風(fēng)車、光伏設(shè)備輸送至消費(fèi)者，或?qū)⒑Ｉ巷L(fēng)電場的電力輸送上岸，或?yàn)閸u嶼提供跨海輸電等，需要研制高壓直流聚合電纜、高溫超導(dǎo)電纜（6kV～500kV）、海上連接用的高達(dá)60kV的海底中壓電力電纜等方面的標(biāo)準(zhǔn)。此外，近年來新興技術(shù)領(lǐng)域如超高壓技術(shù)、電動汽車充電技術(shù)、光伏能源系統(tǒng)技術(shù)等，也需要及時制修訂相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

（3）電纜防火評估：在某些國家和地區(qū)，對于低壓電纜的防火險技術(shù)，工業(yè)建筑領(lǐng)域已經(jīng)有了較成熟的規(guī)定（如地方法規(guī)或建筑標(biāo)準(zhǔn)），但對于中壓和高壓電纜的防火險技術(shù)的規(guī)定卻相對缺乏。這是因?yàn)橹?、高壓電纜在近年來才應(yīng)用和發(fā)展起來，其防火險等級需要通過重新測試來獲取技術(shù)支持，TC20/WG18正在對這些標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行進(jìn)一步的研制和評估。

（4）綠色環(huán)保評估：多年來，IEC/TC20已制定了電纜產(chǎn)品及部件的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)（如IEC/TR 62125），對電纜壽命、耐久性、設(shè)計(jì)參數(shù)等提出了要求，以降低傳輸和發(fā)熱損耗，減少碳排放。但對于特殊使用環(huán)境需要（如地下掩埋式輸電），人們已強(qiáng)烈意識到電纜中含重金屬、鹵素等對環(huán)境的危害，進(jìn)而促使輸電方式逐漸發(fā)生改變，因此需要推動IEC/TC20制定新的電纜環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和試驗(yàn)方法，以便評估出新電力電纜環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的適用性。

6 結(jié)語

本文通過綜述IEC/TC20背景情況和組織機(jī)構(gòu)，依據(jù)其4個工作組和3個項(xiàng)目組的業(yè)務(wù)范圍和職能，梳理并構(gòu)建了IEC/TC20標(biāo)準(zhǔn)體系，并提出了IEC/TC20標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，從而為國家電網(wǎng)的電纜技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)國際化提供有益參考。