谈谈直流高压发生器电力电缆的试验

直流高压发生器电力电缆的试验

一、测量绝缘电阻

应分别在每一相上进行，其他两相导体，电缆两端的金属屏蔽或金属护套和铠装层接入。对于该项试验，只要注意到电缆是容性设备，对容性设备做绝缘电阻和吸收比时应注意到的情况。例如：试验前后的充分放电，先起火后搭接，先断连后停电摇表等。

绝缘电阻随温度变化而小正，环境温度，埋设好的电缆需要记录土壤温度。黏性浸渍纸绝缘电缆的温度校正系数如表6—4所示。

表6—4　　黏性浸渍纸绝缘电缆的温度校正系数表

换算公式

　　　　　　　　　　　　R20=KR_L

式中　　R₂₀——20℃时的绝缘电阻；

　　　　 K——绝缘材料温度校正系数。

二、直流耐压和泄漏电流试验

油纸绝缘的电缆只做直流耐压，不做交流耐压。因为交流Ig增大有可能导致热击穿；热态时，电场分布不均匀，易损伤电缆，应注意：电缆芯线接负极性：电缆受潮后，水分带正电荷，如果芯接负极性，水分会向芯线集中，绝缘中水分增加，泄漏电流增大，易发现缺陷。如果芯线正极性，水分向铅包渗透，绝缘中水分减少，泄露电流下降，不易发现缺陷。

三、橡塑电缆试验

橡塑电缆指聚氯乙烯、交联聚乙烯、乙丙橡皮绝缘电缆。其特点是容量大，电压等级高结构轻、易弯曲，目前已逐步取代油纸绝缘电缆。交联聚乙烯电缆和大家熟悉的油浸纸统包电缆的区别除了相间主绝缘是交联聚乙烯塑料外，还有两层半导体胶涂层。在芯线的外表面涂有一曾半导体胶，克服电晕和游离放电，使芯线与绝缘层之间有良好的过渡，在相间绝缘外表面，铜带屏蔽层内涂有第二层半导体体胶。铜带屏蔽层只是一层0.1mm厚的薄铜带，组成了相间屏蔽层。

1.判断橡塑电缆的内护套及外护套是否进水的方法

用绝缘电阻表测量绝缘电阻，用500V绝缘电阻表，当每千米的绝缘电阻低于0.5MΩ，应采用下述方法判断外护套是否进水。

用万用表测量绝缘电阻，这种方法的依据是：不同金属在电解质中形成原电池。某些金属的电极电位如表6—5所示。

表6—5　不同金属在电解质中形成原电池的电极电位

当交联电缆的外护套破损进水后，由于不是电解质，在铠装层的镀锌带上产生一个对地是（-0.76）V的电位，如果内衬层也破坏进水，那么铜屏蔽层上会有+0.334V的电位。用万用表的“正”、“负”表笔换测量铠装层对地、铠装层对铜屏蔽层之间的电阻。如果正负两次相测值差较大、则说明原电池形成了，护套有破损。此时在测量回路中由于形成的原电池与万用表的干电池相串联，当极性组合使电压相加时，测得的电阻性较小，反之，测得的电阻值较大，如果没有破损，正接、反接测得的电阻值应一样。

在电缆投运前，重做终端或接头后，内衬层破损进水后：用双臂电桥测量在相同温度下的铜屏蔽和导体的直流电阻。当前者与后者之比与投运前相比增加时，表明屏蔽层的直流电阻增大，铜屏蔽层有可能被腐蚀。当该比值与投运前相比减少时，表明附件中的倒替连接电的接触电阻有增大的可能。

2。耐压试验

耐压试验分为直流耐压试验和交流耐压试验。目前橡塑电缆，特别是交联聚乙烯电缆得到迅速的发展，由于高压交联聚乙烯电缆采用直流耐压存在有明显缺点。不宜采用直流电压试验。原因有以下两点：①直流试验电压过程中交联聚乙烯电缆及附近形成空间电荷，对绝缘有积累效应，加速绝缘老化，缩短使用寿命。②直流电压下绝缘电场分布与实际运行电压下不同，前者按电阻率分布而后者按介电常数分布。

由于橡塑电缆的绝缘特点，直流耐压不能模拟运行工况。而且由于橡塑电缆对直流电压有记忆效应，使直流试验有累积叠加效应，使得运行后电缆承受过电压，导致绝缘击穿。还有一个特点是橡塑电缆的绝缘内易产生水树枝，在直流试验设备试验时充电电流小、容量小、重量轻。

此外直流试验大多数试验电压值在4.0U₀以下，而对110KV及以上的橡塑电缆，即使有缺陷的接头或严重的气隙其对直流的耐受力大于4U₀，因此直流对于发现高压橡塑电缆的缺陷已近无效。

（1）交流耐压试验设备。

谐振试验装置，由于把电缆的电容作为谐振参数，由谐振回路提供电流。因此，试验设备相对体积小、重量轻，可以在现场实现。

谐振试验装置可以分为：调频式谐振、调感式串联谐振对于交联电缆，20HZ~300HZ的交流电的检测功效是一样的。

一般可选用调频式谐振装置，它是目前做高压电缆耐压试验的设备。它具有品质因数高、试验电流小、输入功率小、输入功率小、击穿时短路电流等优点。

《试验规程》规定：

1）0.1HZ耐压试验（35KV及以下）：

交接时：3U0　　　　　　　　　　　　　60min

预试时：2.1U₀　　　　　　　　　　　　　5min

2）1~300HZ谐振耐压：

交接时：

电压等级　　　　　　　　试验电压　　　　　　　　　　　时间

35KV以下　　　　　　　　　 2U₀　　　　　　　　　　　　5min

110KV　　　　　　　　　　　1.7U₀　　　　　　　　　　　 5min

220KV　　　　　　　　　　　1.4U₀　　　　　　　　　　　60 min

预试时：

电压等级　　　　　　　　　　　试验电压　　　　　　　　　时间

35KV以下　　　　　　　　　　　1.6U₀　　　　　　　　　　5min

110KV　　　　　　　　　　　　　1.7U₀　　　　　　　　　　5min

220KV　　　　　　　　　　　　　1.12 U₀　　　　　　　　　　　 5min

（2）交联聚乙烯电缆的常见事故及诊断；

1）水树枝劣化是交联聚乙烯电缆事故的主要原因，约占70%。对于运行环境恶劣，如散热不良的电缆要特别注意。

2）屏蔽铜带断裂开：在屏蔽铜带一端接地的电缆中，当屏蔽铜带断裂时，非接地端的铜带上将感应出高电压。导致断裂部位放电，往往破坏绝缘。其事故特点是弹芯比三芯多，断裂部位冒火、冒烟。

3）铜屏蔽接地故障：多半发生在接头处，由于密封不严，缆头受潮使铜屏蔽和钢铠之间绝缘下降。电缆护层故障——原电池原理判断，用橡塑电缆护套损伤挥测仪定位，电干电缆线芯在生产过程中易产生尖锐毛刺。电场畸变导致主绝缘劣化放电。因此3KV以上的交联聚乙烯电缆都有两层半导体材料构成的线芯屏蔽层和绝缘屏蔽层。如果屏蔽层带做得厚度不够，厚薄不均、直接影响电缆的安全运行和寿命。