現行的電(dian)纜(lan)線路(lu)耐壓(ya)試驗方(fang)法有(you)多(duo)種,不同(tong)電壓(ya)等(deng)級、不(bu)同(tong)類(lei)型的(de)電力(li)電(dian)纜(lan)有(you)不(bu)同(tong)的試驗方(fang)法。這(zhe)裏介(jie)紹(shao)油(you)浸紙(zhi)絕緣(yuan)電纜(lan)、交(jiao)聯(lian)聚乙烯電(dian)纜(lan)和塑(su)料(liao)絕緣電纜(lan)的耐(nai)壓(ya)試驗方(fang)法。
現(xian)行的電(dian)纜(lan)線路(lu)耐壓(ya)試驗方(fang)法有(you)多(duo)種,不同(tong)電壓(ya)等(deng)級、不(bu)同(tong)類(lei)型的(de)電力(li)電(dian)纜(lan)有(you)不(bu)同(tong)的試驗方(fang)法。這(zhe)裏介(jie)紹(shao)了(le)油(you)浸紙(zhi)絕緣(yuan)電纜(lan)、交(jiao)聯(lian)聚乙烯電(dian)纜(lan)和塑(su)料(liao)絕緣電纜(lan)的耐(nai)壓(ya)試驗方(fang)法。
壹、油(you)浸紙(zhi)絕緣(yuan)電纜(lan)的直(zhi)流耐壓(ya)試驗
直(zhi)流耐壓(ya)反(fan)映(ying)電(dian)纜(lan)絕緣(yuan)的(de)泄(xie)漏和(he)耐(nai)壓特(te)性。理論分析和實(shi)用(yong)效果均表(biao)明,油(you)浸紙(zhi)介(jie)質電(dian)纜(lan)、充油(you)電(dian)纜(lan)或充(chong)氣(qi)電纜(lan)的直(zhi)流、交(jiao)流耐壓(ya)特(te)性基(ji)本(ben)相(xiang)同(tong)。
對油(you)紙(zhi)絕緣(yuan)電力(li)電(dian)纜(lan)的試驗,除制(zhi)造廠(chang)在進行例(li)行試驗時(shi)采(cai)用(yong)交(jiao)流電壓(ya)外,安裝(zhuang)和(he)運行單位(wei)對電纜(lan)線路(lu)進行交(jiao)接驗(yan)收和(he)預(yu)防(fang)性試驗或故障(zhang)修復(fu)後試驗時(shi),都(dou)采(cai)用(yong)直流耐壓(ya),因(yin)為(wei)直(zhi)流耐壓(ya)試驗具(ju)有(you)下(xia)列(lie)優(you)點(dian):
1.常用(yong)的直流試驗設(she)備直(zhi)流高壓(ya)發生器(qi)攜(xie)帶(dai)輕(qing)便(bian),適(shi)合(he)現場(chang)使用(yong)。對電纜(lan)作(zuo)直流耐壓(ya)試驗時(shi)壹般以(yi)半(ban)波整(zheng)流獲得(de)試驗電(dian)壓,並應(ying)用(yong)多倍(bei)壓整(zheng)流技術(shu),故可(ke)用(yong)體積容(rong)量(liang)都(dou)較小(xiao)的(de)試驗設(she)備(試驗變壓器(qi)和整(zheng)流設備),獲(huo)得(de)對較長(chang)電纜(lan)線路(lu)進行直流高壓(ya)試驗的(de)電壓(ya)。
2.交(jiao)流耐壓(ya)試驗有(you)可(ke)能在絕緣(yuan)空隙中產(chan)生遊(you)離放電,從(cong)而導致(zhi)絕緣的(de)*性損(sun)壞(huai),采(cai)用(yong)直流耐壓(ya)試驗則(ze)避免了(le)這(zhe)種情況(kuang)發生。
3.在進行直流耐壓(ya)試驗時(shi),可以(yi)同(tong)時測量(liang)泄(xie)漏電(dian)流。根據(ju)泄(xie)漏電(dian)流的數(shu)值(zhi)及(ji)其隨(sui)時(shi)間的變化、泄(xie)漏電(dian)流和試驗電(dian)壓的(de)關系(xi),可以判(pan)斷(duan)電纜(lan)的絕(jue)緣(yuan)狀(zhuang)況(kuang)。
4.對電纜(lan)進行直流耐壓(ya)試驗時(shi),按規(gui)程規(gui)定采(cai)用(yong)負(fu)極(ji)性接線,即將(jiang)導體接負(fu)極(ji)。這(zhe)種接法(fa)的好(hao)處(chu)是(shi),如(ru)果紙(zhi)絕緣(yuan)已經受潮,由(you)於(yu)水(shui)帶(dai)正(zheng)電(dian),在直流電壓(ya)下(xia),有(you)明(ming)顯“電滲現(xian)象(xiang)”,會使水(shui)分(fen)子(zi)從(cong)表(biao)層移向(xiang)導體(負(fu)極(ji)),從(cong)而使(shi)泄(xie)漏電(dian)流增大(da),甚至(zhi)形(xing)成貫穿性通道,有(you)利於(yu)暴(bao)露(lu)紙(zhi)絕緣(yuan)中已經(jing)局(ju)部受潮的缺(que)陷(xian)。
5.直(zhi)流耐壓(ya)試驗加(jia)壓時(shi)間可以(yi)較短(duan),如(ru)規(gui)程規(gui)定對(dui)6~35kV電(dian)纜(lan)進行交(jiao)接和(he)預(yu)防(fang)性試驗時(shi)每相(xiang)加(jia)壓時(shi)間為(wei)5min。這(zhe)是(shi)因(yin)為(wei)直(zhi)流擊穿(chuan)電(dian)壓與加(jia)壓時(shi)間關系(xi)不大,如(ru)有(you)缺(que)陷(xian),壹般在直流電壓(ya)下(xia)幾分鐘(zhong)內(nei)就(jiu)可以發現,無需(xu)長(chang)時間加(jia)壓。
在進行直流耐壓(ya)試驗時(shi)測泄(xie)漏電(dian)流,實際上和用(yong)絕緣電阻(zu)測試儀測電纜(lan)絕緣(yuan)電(dian)阻(zu)的道理是(shi)完(wan)全(quan)相同(tong)的。但(dan)由(you)於(yu)直(zhi)流耐壓(ya)試驗時(shi)施加(jia)電壓(ya)和使用(yong)的儀表(biao)準確(que)度都(dou)高於(yu)絕(jue)緣電阻(zu)測試儀,而(er)且可(ke)以在加(jia)壓過(guo)程中觀察泄(xie)漏電(dian)流的變化,所以(yi)泄(xie)漏電(dian)流試驗比測量(liang)絕緣電阻(zu)更能有(you)效(xiao)地發現絕緣缺(que)陷(xian)。

電(dian)纜(lan)在直流電壓(ya)下(xia),流過(guo)絕緣內(nei)部的(de)電流是(shi)電(dian)容電流、吸(xi)收電(dian)流和傳(chuan)導電(dian)流的疊(die)加(jia)。流過(guo)絕緣的泄(xie)漏電(dian)流隨(sui)時(shi)間而變化,它同(tong)電纜(lan)絕緣(yuan)的(de)品(pin)質(zhi)、所(suo)含(han)雜(za)質、氣(qi)泡、水(shui)分(fen)等(deng)含量(liang)有(you)關:絕(jue)緣(yuan)完(wan)好(hao)的(de)電(dian)纜(lan),隨(sui)著(zhe)加(jia)壓時(shi)間延長(chang),泄(xie)漏電(dian)流減(jian)少,並趨於(yu)壹個(ge)穩定數(shu)值(zhi);絕緣較差的電(dian)纜(lan),泄(xie)漏電(dian)流很快趨(qu)向(xiang)穩定值(zhi),而且穩定後的(de)數值(zhi)與初始(shi)值(zhi)很接近(jin);絕緣(yuan)存(cun)在嚴重缺(que)陷(xian)時(shi),泄(xie)漏電(dian)流不隨(sui)時(shi)間延長(chang)而下(xia)降,反(fan)而(er)出(chu)現(xian)上升趨(qu)勢(shi),如(ru)果延長(chang)加(jia)壓時(shi)間或提(ti)高直(zhi)流電壓(ya),泄(xie)漏電(dian)流增加(jia)的趨(qu)勢可能繼續(xu)發展直(zhi)到絕 緣(yuan)擊(ji)穿。
為(wei)使(shi)所測得的泄(xie)漏電(dian)流反(fan)映(ying)電(dian)纜(lan)絕緣(yuan)的(de)真(zhen)實狀況(kuang),應(ying)采(cai)取措施消(xiao)除外來(lai)因素對泄(xie)漏電(dian)流的影(ying)響(xiang)。如(ru)果測得的泄(xie)漏電(dian)流數值(zhi)不穩定,泄(xie)漏電(dian)流隨(sui)時(shi)間延長(chang)而上升,或隨(sui)試驗電(dian)壓增加(jia)而急劇(ju)上升,查明(ming)原(yuan)因。
壹般把電纜(lan)直流耐壓(ya)試驗後和(he)耐壓(ya)試驗前(qian)測得的泄(xie)漏電(dian)流的比值(zhi)稱(cheng)為(wei)吸(xi)收比。所(suo)謂耐壓試驗前(qian)的(de)泄(xie)漏電(dian)流是(shi)指在直流耐壓(ya)試驗加(jia)到規(gui)定電(dian)壓(ya)後1min時(shi)的泄(xie)漏電(dian)流I1,耐壓(ya)試驗後的(de)泄(xie)漏電(dian)流是(shi)指耐(nai)壓(ya)持(chi)續(xu)到4min(對於(yu)6~35kV電(dian)纜(lan))或14min(對(dui)於(yu)110~220kV電(dian)纜(lan))時的(de)泄(xie)漏電(dian)流I2。規(gui)程規(gui)定,電(dian)纜(lan)泄(xie)漏試驗的(de)合(he)格(ge)標準是(shi),吸(xi)收比I2/I1≤1。
二、交(jiao)聯(lian)聚乙烯電(dian)纜(lan)的耐(nai)壓(ya)試驗
在我國(guo),直流電壓(ya)目(mu)前(qian)仍(reng)然(ran)是(shi)交(jiao)聯(lian)聚乙烯(XLPE)電(dian)纜(lan)進行試驗的(de)主要電源(yuan),在IEC標準中明確(que)規(gui)定,額(e)定電(dian)壓(ya)150kV以上的XLPE電(dian)纜(lan)及(ji)其附(fu)件安裝(zhuang)後的(de)電氣(qi)試驗采(cai)用(yong)交(jiao)流電壓(ya)試驗,即(ji)施加(jia)電力(li)系(xi)統相間電壓(ya),經(jing)1h試驗,或施加(jia)正(zheng)常運行電壓(ya),經24h試驗,不(bu)推(tui)薦(jian)采(cai)用(yong)直流電壓(ya)試驗。
我(wo)國(guo)使用(yong)高壓(110~220kV)XLPE電纜(lan)始(shi)於(yu)1984年(nian)。隨(sui)著(zhe)城市電網(wang)建設(she)和(he)改造的發展,從(cong)1985年以(yi)後,廣(guang)州、上海、北(bei)京等(deng)大城市相繼從(cong)*進口高(gao)壓XLPE電纜(lan)及(ji)其附(fu)件。正(zheng)是(shi)從(cong)這(zhe)時候(hou)開始(shi),壹些*對(dui)高壓XLPE電(dian)纜(lan)采(cai)用(yong)直流耐壓(ya)試驗的(de)結果和(he)電(dian)纜(lan)運行情況(kuang)進行了(le)*分析,得出(chu)了(le)壹個(ge)共同(tong)的結論,即高(gao)壓(ya)XLPE電纜(lan)不宜(yi)采(cai)用(yong)直流耐壓(ya)試驗,認(ren)為(wei)XLPE電(dian)纜(lan)在進行直流耐壓(ya)試驗時(shi),主要存(cun)在以下(xia)幾方面(mian)的(de)問(wen)題:
1.XLPE電纜(lan)絕緣(yuan)層(ceng)在直流和交(jiao)流電壓(ya)下(xia),內(nei)部電(dian)場(chang)分布(bu)情況(kuang)完(wan)全(quan)不同(tong)。在直流電壓(ya)下(xia),電場(chang)按絕緣(yuan)電阻(zu)系(xi)數呈正(zheng)比例(li)分(fen)配,而XLPE絕(jue)緣材(cai)料(liao)存(cun)在電阻(zu)系(xi)數不均勻(yun)性,導致(zhi)在直流電壓(ya)下(xia)電場(chang)分布(bu)的不均勻(yun)性。交(jiao)流電壓(ya)下(xia),電場(chang)按介(jie)電系(xi)數呈反(fan)比例(li)分(fen)配,XLPE為(wei)整(zheng)體絕緣結構,其(qi)介(jie)電系(xi)數為(wei)2.1~2.3,且壹般不(bu)受溫(wen)度變化的影(ying)響(xiang)。因(yin)此(ci),在交(jiao)流電壓(ya)下(xia),XLPE絕緣(yuan)內(nei)部電(dian)場(chang)分布(bu)是(shi)比較穩定的(de)。這(zhe)樣,往往造成在交(jiao)流工作(zuo)電壓(ya)下(xia)有(you)缺(que)陷(xian)的(de)部位(wei)在直流試驗時(shi)不被(bei)擊(ji)穿(chuan),反(fan)過(guo)來(lai),在直流試驗時(shi)被擊(ji)穿(chuan)的(de)部位(wei),在交(jiao)流工作(zuo)電壓(ya)下(xia)卻不(bu)會產(chan)生問(wen)題。
2.XLPE絕緣內(nei)部如(ru)果有(you)了(le)水樹枝(zhi),在交(jiao)流工作(zuo)電壓(ya)下(xia),水樹(shu)枝(zhi)的(de)發展是(shi)很緩(huan)慢(man)的(de),而(er)在直流耐壓(ya)試驗時(shi)會加(jia)速水(shui)樹枝(zhi)的(de)發展,甚(shen)至(zhi)轉(zhuan)變為(wei)電(dian)樹枝(zhi),即(ji)直流試驗會導致(zhi)XLPE絕緣產(chan)生積累(lei)效應(ying),加(jia)速絕(jue)緣老化,縮短使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)。
3.直流耐壓(ya)試驗過(guo)程中,在XLPE電纜(lan)及(ji)其附(fu)件絕緣內(nei)會形成空間電荷(he),空(kong)間電荷(he)的(de)不斷形(xing)成可導致(zhi)電纜(lan)在交(jiao)流工作(zuo)電壓(ya)下(xia)擊穿(chuan),或在附件(jian)界(jie)面(mian)因(yin)積累(lei)電荷(he)而沿(yan)界(jie)面(mian)滑(hua)閃。
綜(zong)上所述(shu),直(zhi)流試驗電(dian)壓不(bu)能(neng)有(you)效(xiao)發現XLPE電纜(lan)的絕(jue)緣(yuan)缺(que)陷(xian),而(er)且,直(zhi)流試驗電(dian)壓可(ke)能(neng)造成XLPE電纜(lan)絕緣(yuan)的(de)損(sun)傷(shang),以至(zhi)在試驗後重新(xin)投入運行時,在交(jiao)流工作(zuo)電壓(ya)下(xia)提(ti)前(qian)發生絕緣擊穿(chuan)事(shi)故。因(yin)此,對(dui)於(yu)XLPE電(dian)纜(lan)有(you)必要采(cai)用(yong)除直流試驗之外的其(qi)它試驗方(fang)法。例(li)如(ru)超(chao)低(di)頻電(dian)壓(ya)試驗和(he)交(jiao)流變頻串(chuan)聯諧(xie)振試驗。
三、塑料(liao)電纜(lan)的局(ju)放(fang)試驗
橡(xiang)塑(su)電(dian)纜(lan)的絕(jue)緣(yuan)中存(cun)在氣(qi)隙、潮水等(deng),在額定直(zhi)流電壓(ya)下(xia),壹般只(zhi)存(cun)在極(ji)短的(de)局(ju)部放(fang)電過(guo)程或不(bu)發生局(ju)部放(fang)電。在額定交(jiao)流電壓(ya)下(xia),可能(neng)產(chan)生局(ju)部放(fang)電,也(ye)可(ke)能不(bu)產(chan)局(ju)部放(fang)電。若(ruo)發生局(ju)部放(fang)電,其(qi)放(fang)電過(guo)程比較短(duan),在壹定的(de)時(shi)間內(nei)其局(ju)部放(fang)電過(guo)程不(bu)至(zhi)於(yu)使(shi)電纜(lan)的絕(jue)緣(yuan)擊(ji)穿,但其(qi)危害(hai)性很大。故只(zhi)對電(dian)纜(lan)的特(te)定部位(wei)進行局(ju)部放(fang)電測量(liang),如(ru)電(dian)纜(lan)的懷疑(yi)部位(wei)、中間接頭(tou)、終(zhong)端(duan)頭(tou)等(deng)。
補(bu)充(chong)說(shuo)明(ming)
1.對(dui)於(yu)橡(xiang)塑(su)電(dian)纜(lan),直流耐壓(ya)試驗只(zhi)能發現電纜(lan)絕緣(yuan)已(yi)明(ming)顯劣化或擊(ji)穿(chuan)的(de)情況(kuang),因對電(dian)纜(lan)有(you)“破(po)壞(huai)”作(zuo)用(yong),故僅(jin)在迫(po)不得已時使用(yong),且僅(jin)作(zuo)參考(kao)。
2.超低(di)頻高(gao)壓(ya)發生器(qi)由(you)操(cao)作(zuo)控制(zhi)和高(gao)壓電(dian)源組成,現場(chang)操作(zuo)輕巧(qiao)方(fang)便,對電纜(lan)沒有(you)“破(po)壞(huai)”作(zuo)用(yong),完(wan)全(quan)可作(zuo)為(wei)橡(xiang)塑(su)電(dian)纜(lan)的壹種試驗方(fang)法,目(mu)前(qian)技(ji)術(shu)限(xian)制(zhi)使其(qi)主要用(yong)於(yu)小(xiao)於(yu)等(deng)於(yu)35kV的(de)電纜(lan)試驗。
3.變頻諧(xie)振試驗裝(zhuang)置(zhi)由(you)變頻電源、激(ji)勵變壓器(qi)、諧(xie)振電抗(kang)器(qi)、分壓(ya)器(qi)組成,小於(yu)等(deng)於(yu)35kV的(de)電纜(lan)采(cai)用(yong)本(ben)方(fang)法現(xian)場(chang)操作(zuo)較麻(ma)煩(fan),大於(yu)等(deng)於(yu)66kV的(de)電纜(lan)可將(jiang)本(ben)方(fang)法作(zuo)為(wei)壹種現場(chang)試驗方(fang)法。
4.對(dui)大(da)於(yu)等(deng)於(yu)110kV的(de)電纜(lan),振蕩電壓法體積小(xiao),現場(chang)操作(zuo)方便(bian),但能(neng)否有(you)超(chao)低(di)頻和(he)變頻諧(xie)振試驗的(de)效果,尚(shang)待(dai)驗證。
5.局(ju)部放(fang)電試驗只(zhi)能檢(jian)測電纜(lan)的特(te)殊部位(wei)(中間接頭(tou)、終(zhong)端(duan)頭(tou)等(deng)),對大(da)於(yu)等(deng)於(yu)110kV的(de)電纜(lan),現場(chang)進行此試驗很有(you)必要。
6.介(jie)損(sun)測量(liang)法,因其本(ben)身(shen)局(ju)限(xian)性,在現場(chang)使用(yong)幾乎(hu)無意(yi)義(yi)。