淺析橡塑電纜的交接和預防性試驗

摘要:做好橡塑絕緣電纜的交接和預防性(重做終端和接頭)試驗是保證安全運行的重要工作。為此，闡述了橡塑絕緣電纜的交接和預防性試驗有關問題，提出6kV～10kV和35kV橡塑絕緣電纜不同的試驗方法和內容。并指出傳統的直流耐壓試驗存在不足之處，對橡塑絕緣電纜的交接和預防性試驗應優先采用變頻率串聯諧振試驗。

關鍵詞:橡塑絕緣電纜交接試驗預防性試驗耐壓試驗

中圖分類號:TM57文獻標識碼:A文章編號:1672-3791(2011)02(b)-0081-01

電力系統和我們石化行業運行著大量的6kV～35kV橡塑絕緣的電力電纜，做好其交接和預防性(重做終端和接頭)試驗是保證安全運行的重要工作。大量的試驗實踐認為，6kV～10kV橡塑電纜同35kV橡塑電纜的絕緣厚度相差較大(如35(26)kV橡塑電纜絕緣厚度10.5mm，10(6)kV橡塑電纜絕緣厚度3.4mm)，它們的試驗方法和內容是有所不同的。

135kV橡塑電纜交接和預防性試驗

對于35(26)kV橡塑電纜的交接和預防性試驗，以往的《規程》(GB50150—1991《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》[1]和DL/T596—1996《電力設備預防性試驗規程》[2])規定都是做直流耐壓試驗。但在直流耐壓試驗過程中，會有電子注入到橡塑電纜介質聚合物的內部，在半導電層凸出處或微小空隙處等產生空間電荷的積累，電纜投運及送上交流電壓后會相互迭加，發生絕緣擊穿，這種事故從有關信息報道曾經多次發生過。

GB50150-2006《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》[3]規定:對于橡塑電纜優先采用20Hz～300Hz交流耐壓試驗，交接試驗電壓為2U0，時間60min。國外對橡塑絕緣線芯模擬在不同頻率下擊穿電壓進行的試驗研究表明，在頻率35Hz～75Hz(有資料稱30Hz～75Hz)時，擊穿電壓值均落在可置信度95%之內。也就是說，當橡塑電纜長度、截面不同時，試驗的等值負荷電容量變化時，諧振試驗頻率可選擇為35Hz～75Hz或30Hz～75Hz范圍與運行電壓頻率的差異較小。國家電網山東電力集團公司《電力設備交接和預防性試驗規程》[4]中也有相同的規定:交接試驗電壓為2U0(考慮了系統最大運行電壓，即1.15×U0≈2U0)，60min;其它周期時的耐壓試驗電壓為1.6U0，5min。

為了滿足不同長度、不同截面的35(26)kV橡塑電纜的交接試驗和重做終端或接頭后的預防性耐壓試驗，一般可用多只(每只質量不超過25kg)電抗器采用不同的串并聯組合方式。同時，還要考慮到幾十米短電纜的試驗，要配置一臺相應電壓和電容量的補償電容器。若短電纜的電容量過小無法在限定頻率(30Hz～75Hz)內實現串聯諧振，則可將補償電容器并聯在被試電纜上進行電纜的交流耐壓試驗。

35(26)kV橡塑電纜定期預防性試驗現為每6年(齊魯公司暫定為3～5年)測量一次電纜主絕緣的絕緣電阻、外護套和內襯層絕緣電阻、外護套直流耐壓試驗，不再進行定期預防性交流耐壓試驗。

26kV～10kV交聯電纜交接和預防性試驗

由于10(6)kV和15(8.7)kV電壓等級電纜均用于10kV系統，我們認為其試驗標準交接時應按10kV系統、其它試驗按運行電壓的絕緣配合和使用條件進行試驗。齊魯公司將要頒布的《電力設備交接和預防性試驗規程》基本沿用了國家電網山東電力集團公司《電力設備交接和預防性試驗規程》中的規定，即:交接試驗電壓為2.5U0，時間5min或2U0，時間60min，其它周期時的耐壓試驗電壓為1.6U0，5min。當試驗電壓提高后相應的試驗設備的容量和重量也將增加。從絕緣配合和交流耐壓試驗的理論可知，具體交流耐壓應按運行電壓選擇而不應按設備的銘牌電壓選擇。

應該指出，6kV～10kV橡塑電纜的主絕緣厚度較35kV橡塑電纜的主絕緣厚度薄得多，實踐證明采用直流泄漏試驗對6kV～10kV橡塑電纜進行絕緣綜合診斷有一定效果。據有關資料報道，日本中央電力研究所和關西電力株式會社6kV～10kV橡塑電纜在現場使用的還是直流泄漏試驗。1993年日本電線工業會發表論文[5]認為，對6kV～10kV等級交聯電纜預防性試驗項目有兩項:電纜投運未滿10年者，每1～2年定期測量主絕緣絕緣電阻、外護套絕緣電阻、銅屏蔽層直流電阻;投運10年以上時，還要再進行直流泄漏試驗，對電纜進行絕緣綜合診斷。國內部分單位參照日本的規定對6kV～10kV交聯電纜直流泄漏試驗的試驗電壓見表1。

表1中直流泄漏試驗電壓遠低于直流耐壓值，直流泄漏試驗對橡塑電纜絕緣的破壞性很小。因此，直流泄漏試驗屬絕緣非破壞性試驗(而直流耐壓試驗屬破壞性試驗)。對6kV～10kV橡塑電纜交接試驗和重做終端或接頭后的耐壓試驗應優先采用35Hz～75Hz(或30Hz～75Hz)變頻率串聯諧振試驗。但當不具備變頻串聯諧振試驗設備時，直流泄漏電流試驗或直流耐壓試驗也可作為替代試驗。對6kV～10kV橡塑電纜的直流泄漏電流和直流耐壓試驗的絕緣診斷功能應給以一定的重視和研究，因為對于橡塑電纜之類大電容試驗，直流試驗的設備和方法均比交流試驗設備要簡單輕便得多。

3結語

(1)傳統的直流耐壓試驗對橡塑電纜絕緣既有破壞作用，也不能準確診斷絕緣狀況。因此橡塑電纜的交接試驗較合適的試驗方法是進行2U0，60min的變頻串聯諧振試驗，試驗電流頻率為35Hz～75Hz(或30Hz～75Hz);重做終端或接頭后的耐壓試驗為1.6U0，5min的變頻串聯諧振試驗，試驗電流頻率為35Hz～75Hz(也可為30Hz～75Hz)。

(2)對35(26)kV交聯電纜定期預防性試驗是每3～5年測量一次主絕緣的絕緣電阻、外護套和內襯層絕緣電阻、外護套直流耐壓試驗(可用5000V兆歐表測量絕緣電阻代替)，不再進行定期的預防性耐壓試驗。

(3)對6kV～10kV交聯電纜定期預防性試驗是每3～5年測量一次主絕緣的絕緣電阻、外護套和內襯層絕緣電阻、外護套直流耐壓試驗(可用5000V兆歐表測量絕緣電阻代替)。在主絕緣的絕緣電阻或外護套的絕緣電阻不符合標準要求時，對電纜進行1.6U0，5min變頻串聯諧振試驗或進行直流泄漏電流試驗，作為電纜絕緣綜合診斷。

參考文獻

[1]GB50150—1991，電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準[S].

[2]DL/T596—1996，電力設備預防性試驗規程[S].

[3]GB50150-2006，電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準[S].

[4]國家電網山東電力集團公司.電力設備交接和預防性試驗規程，2007，4.

[5]日本電線工業會.高圧CVケーブルの保守·點検指針[Z].東京:日本電線工業會，技資116B，2003.