不同绝缘类型电缆的试验方法研究一-中试控股

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不同绝缘类型电缆的试验方法研究一

时间：2022-03-11

中试控股技术博士为您解答：现行的电缆线路电气试验方法有多种，不同电压等级、不同类型的电力电缆有不同的试验方法。文中介绍了油浸纸绝缘电缆、塑料绝缘电缆和交联聚乙烯电缆的试验方法。
现行电缆线路的电气试验大致有：直流耐压和泄漏电流试验、工频耐压试验、测量绝缘电阻、绝缘油试验、局部放电试验、0.1 Hz超低频试验、交流变频谐振试验等。目前，电力部门对于不同电压等级和不同类型的电力电缆线路的试验方法和试验内容也不尽相同。
1　油浸纸绝缘电缆的直流耐压实验
直流耐压反映电缆绝缘的泄漏和耐压特性。红外成像仪是一款便携式的红外测试仪器，它结构紧凑、轻巧便携、灵活实用。理论分析和实用效果均表明，油浸纸介质电缆、充油电缆或充气电缆的直流、交流耐压特性基本相同。
对油纸绝缘电力电缆的试验，除制造厂在进行例行试验时采用交流电压外，安装和运行单位对电缆线路进行交接验收和预防性试验或故障修复后试验时，都采用直流耐压，因为直流耐压试验具有下列优点。
a. 直流试验设备携带轻便，适合现场使用。对电缆作直流耐压试验时一般以半波整流获得试验电压，并应用多倍压整流技术，故可用体积容量都较小的试验设备（试验变压器和整流设备），获得对较长电缆线路进行直流高压试验的电压。
b. 交流耐压试验有可能在绝缘空隙中产生游离放电，从而导致绝缘的永久性损坏，采用直流耐压试验则避免了这种情况发生。
c. 在进行直流耐压试验时，可以同时测量泄漏电流。根据泄漏电流的数值及其随时间的变化、泄漏电流和试验电压的关系，可以判断电缆的绝缘状况。
d. 对电缆进行直流耐压试验时，按规程规定采用负极性接线，即将导体接负极。这种接法的好处是，如果纸绝缘已经受潮，由于水带正电，在直流电压下，有明显“电渗现象”，会使水分子从表层移向导体（负极），从而使泄漏电流增大，甚至形成贯穿性通道，有利于暴露纸绝缘中已经局部受潮的缺陷。
e. 直流耐压试验加压时间可以较短，如规程规定对6～35 kV电缆进行交接和预防性试验时每相加压时间为5 min。这是因为直流击穿电压与加压时间关系不大，如有缺陷，一般在直流电压下几分钟内就可以发现，无需长时间加压。
油纸绝缘电力电缆直流试验的电压标准如表1所示。其中，电缆故障修理和改接后试验时，6～35 kV电缆同预防性试验，110～220 kV电缆同交接试验；110～220 kV电缆外护套交接试验的电压为直流10 kV，加压时间为1 min。
在进行直流耐压试验时测泄漏电流，实际上和用兆欧表测电缆绝缘电阻的道理是完全相同的。但由于直流耐压试验时施加电压和使用的仪表准确度都高于兆欧表，而且可以在加压过程中观察泄漏电流的变化，所以泄漏电流试验比测量绝缘电阻更能有效地发现绝缘缺陷。
电缆在直流电压下，流过绝缘内部的电流是电容电流、吸收电流和传导电流的叠加。流过绝缘的泄漏电流随时间而变化，它同电缆绝缘的品质、所含杂质、气泡、水分等含量有关：绝缘完好的电缆，随着加压时间延长，泄漏电流减少，并趋于一个稳定数值；绝缘较差的电缆，泄漏电流很快趋向稳定值，而且稳定后的数值与初始值很接近；绝缘存在严重缺陷时，泄漏电流不随时间延长而下降，反而出现上升趋势，如果延长加压时间或提高直流电压，泄漏电流增加的趋势可能继续发展直到绝缘击穿。
为使所测得的泄漏电流反映电缆绝缘的真实状况，应采取措施消除外来因素对泄漏电流的影响。如果测得的泄漏电流数值不稳定，泄漏电流随时间延长而上升，或随试验电压增加而急剧上升，必须查明原因。

一般把电缆直流耐压试验后和耐压试验前测得的泄漏电流的比值称为吸收比。所谓耐压试验前的泄漏电流是指在直流耐压试验加到规定电压后1 min时的泄漏电流I1，耐压试验后的泄漏电流是指耐压持续到4 min（对于6～35 kV电缆）或14 min（对于110～220 kV电缆）时的泄漏电流I2。规程规定，电缆泄漏试验的合格标准是，吸收比I2/I1≤1。