交聯(lián)電力電纜試驗(yàn)分析

摘 要：文章對(duì)電力電纜試驗(yàn)進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析，重點(diǎn)分析了高壓直流加壓對(duì)交聯(lián)電力電纜作用和副作用的產(chǎn)生和原因。

關(guān)鍵詞：電力電纜；直流耐壓；直流泄漏

摘 要：文章對(duì)電力電纜試驗(yàn)進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析，重點(diǎn)分析了高壓直流加壓對(duì)交聯(lián)電力電纜作用和副作用的產(chǎn)生和原因。

關(guān)鍵詞：電力電纜；直流耐壓；直流泄漏

在現(xiàn)在農(nóng)網(wǎng)中受出線(xiàn)空間的限制等影響，各電壓等級(jí)的交聯(lián)電力電纜的使用越來(lái)越多。為了解電纜運(yùn)行狀態(tài)，必須對(duì)其進(jìn)行性能測(cè)試試驗(yàn)。對(duì)一些試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，對(duì)一些試驗(yàn)項(xiàng)目的優(yōu)勢(shì)與缺點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析。

交聯(lián)電力電纜的常規(guī)試驗(yàn)項(xiàng)目主要有絕緣電阻測(cè)試、直流泄漏測(cè)試、直流耐壓測(cè)試、交流耐壓測(cè)試、電纜護(hù)套測(cè)試等。在做試驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)要了解試驗(yàn)項(xiàng)目的正確方法、現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)試環(huán)境與安全情況，及影響試驗(yàn)的各種因素。更要理解試驗(yàn)項(xiàng)目的作用。因?yàn)槭歉邏涸囼?yàn)項(xiàng)目，所以試驗(yàn)時(shí)首先應(yīng)注意安全（包過(guò)人身安全、試驗(yàn)設(shè)備安全和被試設(shè)備的安全），其次應(yīng)注意影響電纜測(cè)試值的各種因素。如在做電纜絕緣電阻測(cè)量時(shí)，首先應(yīng)了解電纜是電容設(shè)備在加壓后會(huì)儲(chǔ)存大量的電荷，測(cè)試完成后應(yīng)充分的放電并接地。并了解測(cè)試時(shí)溫度、濕度、電纜剩余電荷對(duì)電纜絕緣電阻測(cè)量值的影響。應(yīng)盡量的多做一些試驗(yàn)項(xiàng)目，以進(jìn)行綜合性判斷。

在電力電纜試驗(yàn)中主要的常規(guī)測(cè)試有主絕緣電阻測(cè)試（包過(guò)吸收比和極化指數(shù)）、電纜外護(hù)套絕緣電阻值和內(nèi)襯層絕緣電阻、直流泄漏測(cè)試、直流耐壓、交流耐壓等。如需了解電力電纜的特出情況，就需要在做一些特出的試驗(yàn)。如電纜故障測(cè)試等。

在試驗(yàn)之前首先要了解我們?cè)囼?yàn)?zāi)康氖鞘裁矗覀儗?duì)電力電纜試驗(yàn)的目的是檢查電纜是否合格，有何隱患，以便及時(shí)處理確保設(shè)備的安全運(yùn)行，我們?cè)谧雒恳豁?xiàng)試驗(yàn)之前，我們都應(yīng)知道該試驗(yàn)項(xiàng)目能發(fā)現(xiàn)電力電纜的什么類(lèi)型的缺陷，不能發(fā)現(xiàn)電力電纜的什么類(lèi)型的缺陷。因?yàn)榕袛嚯娏﹄娎|是否合格，不能只憑單項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)判定，電力電纜是否合格需要多個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)，來(lái)分析判斷。

如電力電纜的絕緣電阻測(cè)試：他能夠發(fā)現(xiàn)電纜的貫穿性絕緣缺陷，對(duì)電力電纜的整體性受潮、絕緣下降反應(yīng)敏感，但不能發(fā)現(xiàn)一些間斷性絕緣缺陷和高阻性絕緣缺陷。如絕緣介質(zhì)中的氣泡、雜質(zhì)等。但直流耐壓試驗(yàn)對(duì)發(fā)現(xiàn)絕緣介質(zhì)中的氣泡、雜質(zhì)等，是十分有效的。然而該試驗(yàn)項(xiàng)目并不適合與交聯(lián)聚乙烯電力電纜，這又是因?yàn)槭裁茨兀孔屛覀儊?lái)分析一下。

直流耐壓試驗(yàn)的主要作用在于檢驗(yàn)電纜的耐壓強(qiáng)度。因?yàn)橹绷髂蛪涸囼?yàn)加壓比較高，可以發(fā)現(xiàn)一些別的試驗(yàn)項(xiàng)目不能發(fā)現(xiàn)的電纜缺陷。如非貫穿性缺陷、高阻性絕緣故障、絕緣介質(zhì)中的氣泡等。電纜的直流擊穿強(qiáng)度交流的二倍，所以電纜可以承受更高的直流電壓。這就可以揭露一些低電壓下不能發(fā)現(xiàn)的電纜隱患。如絕緣介質(zhì)中的氣泡、雜質(zhì)等。很多情況下，我們用兆歐表檢測(cè)電纜絕緣良好，而在直流耐壓試驗(yàn)中發(fā)生絕緣擊穿，可見(jiàn)直流耐壓是檢測(cè)高壓電纜絕緣缺陷的有效手段。雖然直流耐壓可以檢測(cè)出一些不易發(fā)現(xiàn)的設(shè)備缺陷，但對(duì)高壓交聯(lián)絕緣電力電纜加壓試驗(yàn)時(shí)，由于交流與直流電的特性差別，會(huì)給交聯(lián)絕緣電力電纜帶來(lái)一些傷害。

直流耐壓試驗(yàn)為何會(huì)在交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜時(shí)產(chǎn)生副作用。是因?yàn)橹绷麟妷号c交流電壓下的電場(chǎng)分布特性不同引起的。我們先看一下直流耐壓試驗(yàn)可能給高壓交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜帶來(lái)哪些傷害。

（1）高壓交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜的有些缺陷是直流耐壓試驗(yàn)很難發(fā)現(xiàn)的。如交聯(lián)聚乙烯絕緣中的水樹(shù)枝等絕緣缺陷。

（2）在交流電壓作用下某些不應(yīng)發(fā)生的問(wèn)題，在直流耐壓試驗(yàn)時(shí)卻發(fā)生了擊穿或留下缺陷，我們工作中就遇到過(guò)有些正常運(yùn)行的高壓電力電纜，在做過(guò)直流耐壓試后投運(yùn)不久就發(fā)生擊穿事故。

（3）高壓直流耐壓試驗(yàn)會(huì)在交聯(lián)聚乙烯材料中產(chǎn)生電荷累積效應(yīng)，將加快絕緣老化，縮短電力電纜的使用壽命。

（4）由于高壓直流耐壓試驗(yàn)時(shí)的電壓會(huì)高于平時(shí)運(yùn)行電壓幾倍，會(huì)影響附近的其他電氣設(shè)備。

交聯(lián)聚乙烯電纜的預(yù)防性試驗(yàn)往往集中在很短的時(shí)間對(duì)所管轄的電纜進(jìn)行試驗(yàn)，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且難以對(duì)每條電纜都進(jìn)行仔細(xì)分析；高壓電力電纜的交流耐壓試驗(yàn)設(shè)備沉重復(fù)雜、試驗(yàn)環(huán)境要求較高且影響其他檢修工作、試驗(yàn)時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)周?chē)陌踩h(huán)境要求高，短時(shí)間內(nèi)很難對(duì)所管轄的全部電纜進(jìn)行試驗(yàn)。但長(zhǎng)期用五、六倍電壓做預(yù)防性耐壓試驗(yàn)也是不合理的。

電纜泄漏電流的測(cè)量與直流耐壓試驗(yàn)反應(yīng)的電力電纜缺陷類(lèi)型是不一樣的。泄漏電流主要是反映介質(zhì)整體受潮與整體劣化情況。直流耐壓試驗(yàn)主要反應(yīng)介質(zhì)中的氣泡和機(jī)械損傷等局部缺陷等。

依據(jù)泄漏電流判斷絕緣狀況時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）在測(cè)量泄漏電流的過(guò)程中電壓升高的每一階段都必須注意觀察電流隨時(shí)變化的趨勢(shì)。

（2）良好的絕緣在試驗(yàn)電壓下的穩(wěn)態(tài)泄漏電流值隨著時(shí)間的延長(zhǎng)應(yīng)保持不變，有的略有下降。

為了保證泄漏電流測(cè)試值的準(zhǔn)確性需要注意下列事項(xiàng)：

（1）試驗(yàn)加壓時(shí)由于試驗(yàn)電壓高（特別是35kV以上電壓等級(jí)的電纜）通過(guò)被試電纜表面及周?chē)臻g的泄漏電流相當(dāng)大，極大的影響著被試電纜的測(cè)試值。為保證測(cè)量數(shù)值的準(zhǔn)確性，必須在測(cè)量時(shí)對(duì)電纜的兩端加適當(dāng)?shù)钠帘巍Ｎ覀冊(cè)谌粘９ぷ髦芯陀龅竭^(guò)很多案例，如：某10kV高壓柜出線(xiàn)電纜試驗(yàn)，電纜的一端在高壓柜內(nèi)，另一端在配電室，由于空間狹小在電纜沒(méi)加屏蔽時(shí)測(cè)量值高達(dá)48uA，而再給電纜兩端加上屏蔽再次試驗(yàn)時(shí)，其測(cè)量值下降到3uA。由此可見(jiàn)在電纜兩端加適當(dāng)?shù)钠帘危瑴y(cè)試值的影響。

（2）測(cè)量的微安表應(yīng)接在高壓端，這是因?yàn)榻^緣良好的電纜泄漏電流一般都很小，但設(shè)備及高壓引線(xiàn)的雜散電流卻相對(duì)較大，對(duì)測(cè)試值影響顯著。此時(shí)如將微安表接在低壓端進(jìn)行測(cè)量，勢(shì)必將雜散電流一起計(jì)入測(cè)試值。會(huì)與真實(shí)的泄漏電流值產(chǎn)生很大的誤差。必須將微安表接在高壓端進(jìn)行測(cè)量，并注意屏蔽后才能獲得準(zhǔn)確的試驗(yàn)結(jié)果。

由于交、直流電壓下電場(chǎng)分布的不同，導(dǎo)致了擊穿特征的不一致。在認(rèn)識(shí)到直流耐壓對(duì)電纜的傷害后，我們加強(qiáng)了對(duì)交聯(lián)聚乙烯電纜的交流耐壓試驗(yàn)，相比直流耐壓試驗(yàn)，交流耐壓試驗(yàn)加壓較低，雖然沒(méi)有直流耐壓試驗(yàn)給電纜帶來(lái)的傷害，由于容量的關(guān)系，交流加壓設(shè)備一般沉重復(fù)雜，其中一些還需要?jiǎng)佑萌绲踯?chē)等設(shè)備，這非常不利于試驗(yàn)工作的開(kāi)展。

所以應(yīng)電力電網(wǎng)發(fā)展的要求，我們大力開(kāi)展在線(xiàn)監(jiān)測(cè)和新的試驗(yàn)方法以替代不適合的試驗(yàn)項(xiàng)目。如我們開(kāi)展的電纜內(nèi)外護(hù)套的帶電檢測(cè)。我們根據(jù)電力電纜銅屏蔽層與鎧裝層上的感應(yīng)電荷的特點(diǎn)，（電力電纜的接地方式為單端雙接地）我們?cè)陔娎|銅屏蔽層與鎧裝層的接地點(diǎn)上分別串入電流表或安裝電流測(cè)試裝置。當(dāng)電纜正常運(yùn)行時(shí)電纜銅屏蔽層與鎧裝層上的感應(yīng)電荷只有一點(diǎn)接地，無(wú)法構(gòu)成電流回路，其電流表中的電流沒(méi)有顯示或電流很小。但當(dāng)電力電纜的外護(hù)套破損時(shí)，其破損點(diǎn)與接地點(diǎn)形成了兩點(diǎn)接地，其感應(yīng)電荷也在兩點(diǎn)之間形成電流回路，這樣串聯(lián)在鎧裝層上的電流表中就有相應(yīng)的電流通過(guò)。同理當(dāng)電力電纜的內(nèi)護(hù)套破損時(shí)，其破損點(diǎn)與接地點(diǎn)也形成了兩點(diǎn)接地，其感應(yīng)電荷也在兩點(diǎn)之間形成電流回路，這樣串聯(lián)在銅屏蔽層上的電流表中就有相應(yīng)的電流通過(guò)。這樣我們通過(guò)檢測(cè)電流表的變化，就可以檢測(cè)電力電纜外護(hù)套與內(nèi)襯層是否破損。

為了充分對(duì)電力電纜的檢測(cè)，避免對(duì)交聯(lián)電力電纜的傷害，除泄漏電流為依據(jù)判斷電纜絕緣優(yōu)劣外，一般預(yù)防性試驗(yàn)只進(jìn)行下列項(xiàng)目。

（1）測(cè)量電纜主絕緣的絕緣電阻值。

（2）檢查直埋電纜的外護(hù)套、內(nèi)襯層有無(wú)損傷。

以上論述說(shuō)明對(duì)交聯(lián)電力電纜的試驗(yàn)項(xiàng)目必須有正確的理解和認(rèn)識(shí)。否則會(huì)給電纜帶來(lái)不必要的傷害，甚至影響電纜的安全運(yùn)行。畢竟我們?cè)囼?yàn)的目的是檢查電纜是否有無(wú)缺陷，以保證電纜的安全運(yùn)行。而不是傷害電纜。

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