電力(li)電纜(lan)的耐(nai)壓(ya)試(shi)驗(yan)方(fang)法有幾(ji)種

       現行的電纜(lan)線(xian)路電氣試(shi)驗(yan)方(fang)法有多(duo)種，不同(tong)電壓(ya)等級、不同(tong)類型的電力(li)電纜(lan)有不同(tong)的試(shi)驗(yan)方(fang)法。文中介紹(shao)了油(you)浸紙(zhi)絕(jue)緣(yuan)電纜(lan)、塑(su)料(liao)絕(jue)緣電纜(lan)和(he)交(jiao)聯(lian)聚(ju)乙(yi)烯(xi)電纜(lan)的試(shi)驗(yan)方(fang)法。現行電纜(lan)線(xian)路的(de)電氣試(shi)驗(yan)大致有(you)：直(zhi)流耐(nai)壓(ya)和(he)泄(xie)漏電流(liu)試驗(yan)、工(gong)頻(pin)耐(nai)壓(ya)試(shi)驗(yan)、絕(jue)緣電阻(zu)、絕緣(yuan)油(you)試驗(yan)、局部放(fang)電試(shi)驗(yan)等。目前，電力(li)部門(men)對於不同(tong)電壓(ya)等級和(he)不同(tong)類型的電力(li)電纜(lan)線(xian)路的(de)試(shi)驗(yan)方(fang)法和(he)試驗(yan)內容(rong)也(ye)不盡相同(tong)。

在我(wo)國，直(zhi)流電壓(ya)目前仍然是交(jiao)聯(lian)聚(ju)乙(yi)烯(xi)（XLPE）電纜(lan)進行試驗(yan)的(de)主(zhu)要(yao)電源(yuan)，在IEC標(biao)準(zhun)中明(ming)確(que)規定(ding)，額定(ding)電壓(ya)150kV以上(shang)的(de)XLPE電纜(lan)及其(qi)附件(jian)安裝(zhuang)後的(de)電氣試(shi)驗(yan)采(cai)用交(jiao)流(liu)電壓(ya)試驗(yan)，即施加(jia)電力(li)系統(tong)相間電壓(ya)，經1h試驗(yan)，或施加(jia)正常運(yun)行電壓(ya)，經24h試驗(yan)，不推(tui)薦采用直(zhi)流電壓(ya)試驗(yan)。我(wo)國使用高壓（110～220kV）XLPE電纜(lan)始於1984年。隨(sui)著城(cheng)市(shi)電網(wang)建設(she)和(he)改造的發(fa)展，從(cong)1985年(nian)以後，廣州(zhou)、上海、北(bei)京等大城市(shi)相繼從(cong)國外進口(kou)高壓XLPE電纜(lan)及其(qi)附件(jian)。正是從這(zhe)時候(hou)開(kai)始，壹(yi)些國(guo)家對高壓XLPE電纜(lan)采用直(zhi)流耐(nai)壓(ya)試(shi)驗(yan)的(de)結(jie)果和(he)電纜(lan)運(yun)行情況進行了研究分(fen)析(xi)，得(de)出(chu)了壹(yi)個共(gong)同(tong)的結(jie)論，即高壓(ya)XLPE電纜(lan)不宜采(cai)用直(zhi)流耐(nai)壓(ya)試(shi)驗(yan)，認(ren)為XLPE電纜(lan)在進行直(zhi)流耐(nai)壓(ya)試(shi)驗(yan)時(shi)，主(zhu)要(yao)存(cun)在(zai)以下(xia)幾(ji)方面(mian)的問題(ti)。a.XLPE電纜(lan)絕緣(yuan)層(ceng)在直(zhi)流和(he)交(jiao)流(liu)電壓(ya)下(xia)，內部(bu)電場(chang)分(fen)布情(qing)況不同(tong)。在直(zhi)流電壓(ya)下(xia)，電場(chang)按(an)絕(jue)緣(yuan)電阻(zu)系數呈正比(bi)例分(fen)配(pei)，而(er)XLPE絕(jue)緣材(cai)料(liao)存(cun)在電阻(zu)系數不均(jun)勻性，導致在(zai)直(zhi)流電壓(ya)下(xia)電場(chang)分(fen)布的(de)不均(jun)勻性。交(jiao)流(liu)電壓(ya)下(xia)，電場(chang)按(an)介電系(xi)數呈反(fan)比(bi)例分(fen)配(pei)，XLPE為整體絕緣結(jie)構，其(qi)介電系(xi)數為2.1～2.3，且(qie)壹(yi)般不受溫(wen)度(du)變(bian)化(hua)的(de)影(ying)響。因(yin)此(ci)，在交(jiao)流(liu)電壓(ya)下(xia)，XLPE絕(jue)緣(yuan)內部(bu)電場(chang)分(fen)布是比(bi)較(jiao)穩(wen)定的。這(zhe)樣(yang)，往往造成在交(jiao)流(liu)工(gong)作(zuo)電壓(ya)下(xia)有(you)缺(que)陷(xian)的(de)部位在(zai)直(zhi)流試(shi)驗(yan)時(shi)不被擊(ji)穿(chuan)，反(fan)過(guo)來，在(zai)直(zhi)流試(shi)驗(yan)時(shi)被擊(ji)穿(chuan)的部位，在(zai)交(jiao)流(liu)工(gong)作(zuo)電壓(ya)下(xia)卻(que)不會(hui)產(chan)生(sheng)問題(ti)。b.XLPE絕緣(yuan)內部(bu)如(ru)果(guo)有了水樹(shu)枝，在交(jiao)流(liu)工(gong)作(zuo)電壓(ya)下(xia)，水(shui)樹(shu)枝的發(fa)展是很緩慢(man)的(de)，而(er)在(zai)直(zhi)流耐(nai)壓(ya)試(shi)驗(yan)時(shi)會(hui)加(jia)速水(shui)樹(shu)枝的發(fa)展，甚(shen)至(zhi)轉(zhuan)變(bian)為電樹(shu)枝，即直(zhi)流試(shi)驗(yan)會(hui)導(dao)致(zhi)XLPE絕緣(yuan)產(chan)生(sheng)積(ji)累(lei)效(xiao)應(ying)，加(jia)速絕(jue)緣(yuan)老(lao)化(hua)，縮(suo)短使用壽命。c.直(zhi)流耐(nai)壓(ya)試(shi)驗(yan)過(guo)程(cheng)中，在(zai)XLPE電纜(lan)及其(qi)附件(jian)絕緣內會(hui)形(xing)成空(kong)間電荷，空(kong)間電荷的不斷(duan)形(xing)成可導致(zhi)電纜(lan)在交(jiao)流(liu)工(gong)作(zuo)電壓(ya)下(xia)擊(ji)穿(chuan)，或在附件(jian)界面(mian)因(yin)積(ji)累(lei)電荷而(er)沿(yan)界面(mian)滑(hua)閃(shan)。綜上所(suo)述(shu)，直(zhi)流試(shi)驗(yan)電壓(ya)不能(neng)有(you)效(xiao)發(fa)現XLPE電纜(lan)的絕(jue)緣缺(que)陷(xian)，而(er)且(qie)，直(zhi)流試(shi)驗(yan)電壓(ya)可能(neng)造成XLPE電纜(lan)絕緣(yuan)的損(sun)傷(shang)，以至(zhi)在試驗(yan)後重(zhong)新(xin)投入運(yun)行時，在交(jiao)流(liu)工(gong)作(zuo)電壓(ya)下(xia)提(ti)前(qian)發(fa)生絕(jue)緣(yuan)擊(ji)穿(chuan)事故。因(yin)此(ci)，對於XLPE電纜(lan)有必(bi)要(yao)采(cai)用除直(zhi)流試(shi)驗(yan)之(zhi)外的其(qi)它試驗(yan)方(fang)法。

2.1 超低(di)頻電壓(ya)試驗(yan)

超低(di)頻交(jiao)流(liu)耐(nai)壓(ya)試(shi)驗(yan)裝(zhuang)置的(de)輸(shu)出(chu)頻率壹(yi)般為0.01～0.1Hz，輸(shu)出(chu)波形(xing)為正弦波(bo)或余(yu)弦波(bo)，故超低(di)頻試(shi)驗(yan)也(ye)是壹(yi)種交(jiao)流(liu)耐(nai)壓(ya)試(shi)驗(yan)。采(cai)用超低(di)頻試(shi)驗(yan)的(de)目的是為了(le)滿(man)足(zu)在交(jiao)流(liu)電壓(ya)條件(jian)下(xia)，盡(jin)可能(neng)減(jian)小試驗(yan)設(she)備(bei)的體積和(he)重量(liang)。直(zhi)流試(shi)驗(yan)不能(neng)有(you)效(xiao)檢驗(yan)出(chu)XLPE電纜(lan)線(xian)路的(de)缺(que)陷(xian)，註入的空(kong)間電荷又會(hui)影(ying)響其(qi)絕(jue)緣(yuan)性(xing)能(neng)，而(er)采(cai)用交(jiao)流(liu)電壓(ya)試驗(yan)，需(xu)要(yao)高(gao)電壓(ya)大容(rong)量的(de)試驗(yan)設(she)備(bei)，因(yin)此(ci)，可以選(xuan)用超低(di)頻電壓(ya)試驗(yan)。從(cong)50Hz改到(dao)0.1 Hz，理論(lun)上(shang)可以把(ba)試(shi)驗(yan)設(she)備(bei)容(rong)量降低(di)到(dao)1/500。這(zhe)樣(yang)，0.1HZ的試驗(yan)設(she)備(bei)就(jiu)可以與直(zhi)流試(shi)驗(yan)設(she)備(bei)壹(yi)樣(yang)做到(dao)容(rong)量小(xiao)、自重輕(qing)，適(shi)合(he)現場(chang)使用。對於XLPE電力(li)電纜(lan)，不宜采(cai)用直(zhi)流電壓(ya)進行現場(chang)耐(nai)壓(ya)試(shi)驗(yan)，而(er)應(ying)采用0.1Hz超低(di)頻電壓(ya)試驗(yan)。0.1Hz超低(di)頻電壓(ya)試驗(yan)的(de)項(xiang)目主(zhu)要(yao)包括(kuo)耐(nai)壓(ya)試(shi)驗(yan)和(he)介損(sun)測量。目前國(guo)際(ji)上開(kai)發(fa)的0.1HZ試(shi)驗(yan)設(she)備(bei)，電壓(ya)均(jun)低(di)於100kV，只適(shi)用於中壓(ya)（6～35kV）XLPE電纜(lan)線(xian)路。壹(yi)般推(tui)薦的試驗(yan)標(biao)準(zhun)是3U0/1h。

2.2 交(jiao)流(liu)變(bian)頻(pin)串(chuan)聯(lian)諧(xie)振(zhen)試驗(yan)

工(gong)頻(pin)耐(nai)壓(ya)試(shi)驗(yan)最能(neng)反(fan)映電纜(lan)絕緣(yuan)的實(shi)際情(qing)況，這(zhe)是因(yin)為：電纜(lan)是在工(gong)頻(pin)下(xia)運(yun)行的，其(qi)試(shi)驗(yan)電壓(ya)和(he)頻率在工(gong)頻(pin)下(xia)最為合(he)理，可模擬運(yun)行情況；從理論(lun)上(shang)講(jiang)，工(gong)頻(pin)耐(nai)壓(ya)試(shi)驗(yan)不但能(neng)反(fan)映電纜(lan)的泄(xie)漏特(te)性(xing)，而(er)且(qie)能(neng)反(fan)映電纜(lan)的耐(nai)壓(ya)特(te)性(xing)，還(hai)能(neng)反(fan)映電纜(lan)局部電介質損(sun)耗引(yin)起的局部耐(nai)壓(ya)特(te)性(xing)。對(dui)XLPE電纜(lan)進行工(gong)頻(pin)交(jiao)流(liu)耐(nai)壓(ya)試(shi)驗(yan)，最大的困(kun)難(nan)是要(yao)有(you)很(hen)大容(rong)量的(de)試驗(yan)設(she)備(bei)。電壓(ya)越(yue)高(gao)，線(xian)路越(yue)長，試驗(yan)設(she)備(bei)容(rong)量越(yue)大。為了(le)適(shi)應(ying)在現場(chang)進行XLPE電纜(lan)交(jiao)流(liu)耐(nai)壓(ya)試(shi)驗(yan)的(de)需(xu)要(yao)，關鍵(jian)在於要(yao)盡(jin)量(liang)減(jian)小(xiao)試驗(yan)設(she)備(bei)的容(rong)量。應(ying)用串聯(lian)諧(xie)振(zhen)技術，是減小試(shi)驗(yan)設(she)備(bei)容(rong)量的(de)壹(yi)項(xiang)有(you)效(xiao)措施。試驗(yan)證(zheng)明(ming)，變(bian)頻(pin)串(chuan)聯(lian)諧(xie)振(zhen)裝(zhuang)置能(neng)夠(gou)以較(jiao)低(di)電壓(ya)、較小(xiao)容(rong)量的(de)電源(yuan)設備(bei)，使電纜(lan)絕緣(yuan)承受較(jiao)高(gao)的(de)試(shi)驗(yan)電壓(ya)。

2.23直(zhi)流耐(nai)壓(ya)反(fan)映電纜(lan)絕緣(yuan)的泄(xie)漏和(he)耐(nai)壓(ya)特(te)性(xing)。理論(lun)分(fen)析和(he)實(shi)用效(xiao)果均(jun)表(biao)明(ming)，油(you)浸紙(zhi)介質電纜(lan)、充油(you)電纜(lan)或充氣電纜(lan)的直(zhi)流、交(jiao)流(liu)耐(nai)壓(ya)特(te)性(xing)基(ji)本(ben)相同(tong)。對油(you)紙(zhi)絕(jue)緣(yuan)電力(li)電纜(lan)的試(shi)驗(yan)，除(chu)制造廠(chang)在進行例行試驗(yan)時(shi)采用交(jiao)流(liu)電壓(ya)外，安裝(zhuang)和(he)運(yun)行單位對(dui)電纜(lan)線(xian)路進行交(jiao)接(jie)驗(yan)收和(he)預(yu)防性試驗(yan)或故障(zhang)修復(fu)後試(shi)驗(yan)時(shi)，都采用直(zhi)流耐(nai)壓(ya)，因(yin)為直(zhi)流耐(nai)壓(ya)試(shi)驗(yan)具有下(xia)列優(you)點。a.常用的直(zhi)流試(shi)驗(yan)設(she)備(bei)直(zhi)流高(gao)壓發(fa)生器(qi)攜(xie)帶輕(qing)便(bian)，適(shi)合(he)現場(chang)使用。對電纜(lan)作直(zhi)流耐(nai)壓(ya)試(shi)驗(yan)時(shi)壹(yi)般以半(ban)波整流獲得試驗(yan)電壓(ya)，並(bing)應(ying)用多(duo)倍(bei)壓(ya)整流技(ji)術，故(gu)可用體積容(rong)量都(dou)較小的試驗(yan)設(she)備(bei)（試驗(yan)變(bian)壓(ya)器(qi)和(he)整流設(she)備(bei)），獲得對較長電纜(lan)線(xian)路進行直(zhi)流高(gao)壓試驗(yan)的(de)電壓(ya)。b.交(jiao)流(liu)耐(nai)壓(ya)試(shi)驗(yan)有(you)可能(neng)在(zai)絕緣空(kong)隙(xi)中產(chan)生遊(you)離(li)放(fang)電，從(cong)而(er)導(dao)致絕(jue)緣(yuan)的性損(sun)壞(huai)，采用直(zhi)流耐(nai)壓(ya)試(shi)驗(yan)則(ze)避(bi)免了這(zhe)種情(qing)況發(fa)生。c.在(zai)進行直(zhi)流耐(nai)壓(ya)試(shi)驗(yan)時(shi)，可以同(tong)時測量泄(xie)漏電流(liu)。