交聯電力電纜試驗分析

摘 要：文章對電力電纜試驗進行了簡單分析，重點分析了高壓直流加壓對交聯電力電纜作用和副作用的產生和原因。

關鍵詞：電力電纜；直流耐壓；直流泄漏

摘 要：文章對電力電纜試驗進行了簡單分析，重點分析了高壓直流加壓對交聯電力電纜作用和副作用的產生和原因。

關鍵詞：電力電纜；直流耐壓；直流泄漏

在現在農網中受出線空間的限制等影響，各電壓等級的交聯電力電纜的使用越來越多。為了解電纜運行狀態，必須對其進行性能測試試驗。對一些試驗項目進行了簡單介紹，對一些試驗項目的優勢與缺點進行了簡單分析。

交聯電力電纜的常規試驗項目主要有絕緣電阻測試、直流泄漏測試、直流耐壓測試、交流耐壓測試、電纜護套測試等。在做試驗項目時要了解試驗項目的正確方法、現場的測試環境與安全情況，及影響試驗的各種因素。更要理解試驗項目的作用。因為是高壓試驗項目，所以試驗時首先應注意安全（包過人身安全、試驗設備安全和被試設備的安全），其次應注意影響電纜測試值的各種因素。如在做電纜絕緣電阻測量時，首先應了解電纜是電容設備在加壓后會儲存大量的電荷，測試完成后應充分的放電并接地。并了解測試時溫度、濕度、電纜剩余電荷對電纜絕緣電阻測量值的影響。應盡量的多做一些試驗項目，以進行綜合性判斷。

在電力電纜試驗中主要的常規測試有主絕緣電阻測試（包過吸收比和極化指數）、電纜外護套絕緣電阻值和內襯層絕緣電阻、直流泄漏測試、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。如電纜故障測試等。

在試驗之前首先要了解我們試驗目的是什么，我們對電力電纜試驗的目的是檢查電纜是否合格，有何隱患，以便及時處理確保設備的安全運行，我們在做每一項試驗之前，我們都應知道該試驗項目能發現電力電纜的什么類型的缺陷，不能發現電力電纜的什么類型的缺陷。因為判斷電力電纜是否合格，不能只憑單項試驗數據來判定，電力電纜是否合格需要多個試驗項目的數據，來分析判斷。

如電力電纜的絕緣電阻測試：他能夠發現電纜的貫穿性絕緣缺陷，對電力電纜的整體性受潮、絕緣下降反應敏感，但不能發現一些間斷性絕緣缺陷和高阻性絕緣缺陷。如絕緣介質中的氣泡、雜質等。但直流耐壓試驗對發現絕緣介質中的氣泡、雜質等，是十分有效的。然而該試驗項目并不適合與交聯聚乙烯電力電纜，這又是因為什么呢？讓我們來分析一下。

直流耐壓試驗的主要作用在于檢驗電纜的耐壓強度。因為直流耐壓試驗加壓比較高，可以發現一些別的試驗項目不能發現的電纜缺陷。如非貫穿性缺陷、高阻性絕緣故障、絕緣介質中的氣泡等。電纜的直流擊穿強度交流的二倍，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現的電纜隱患。如絕緣介質中的氣泡、雜質等。很多情況下，我們用兆歐表檢測電纜絕緣良好，而在直流耐壓試驗中發生絕緣擊穿，可見直流耐壓是檢測高壓電纜絕緣缺陷的有效手段。雖然直流耐壓可以檢測出一些不易發現的設備缺陷，但對高壓交聯絕緣電力電纜加壓試驗時，由于交流與直流電的特性差別，會給交聯絕緣電力電纜帶來一些傷害。

直流耐壓試驗為何會在交聯聚乙烯絕緣電纜時產生副作用。是因為直流電壓與交流電壓下的電場分布特性不同引起的。我們先看一下直流耐壓試驗可能給高壓交聯聚乙烯絕緣電纜帶來哪些傷害。

（1）高壓交聯聚乙烯絕緣電纜的有些缺陷是直流耐壓試驗很難發現的。如交聯聚乙烯絕緣中的水樹枝等絕緣缺陷。

（2）在交流電壓作用下某些不應發生的問題，在直流耐壓試驗時卻發生了擊穿或留下缺陷，我們工作中就遇到過有些正常運行的高壓電力電纜，在做過直流耐壓試后投運不久就發生擊穿事故。

（3）高壓直流耐壓試驗會在交聯聚乙烯材料中產生電荷累積效應，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時的電壓會高于平時運行電壓幾倍，會影響附近的其他電氣設備。

交聯聚乙烯電纜的預防性試驗往往集中在很短的時間對所管轄的電纜進行試驗，不僅勞動強度大，而且難以對每條電纜都進行仔細分析；高壓電力電纜的交流耐壓試驗設備沉重復雜、試驗環境要求較高且影響其他檢修工作、試驗時間較長，對周圍的安全環境要求高，短時間內很難對所管轄的全部電纜進行試驗。但長期用五、六倍電壓做預防性耐壓試驗也是不合理的。

電纜泄漏電流的測量與直流耐壓試驗反應的電力電纜缺陷類型是不一樣的。泄漏電流主要是反映介質整體受潮與整體劣化情況。直流耐壓試驗主要反應介質中的氣泡和機械損傷等局部缺陷等。

依據泄漏電流判斷絕緣狀況時，應注意以下幾點：

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

（2）良好的絕緣在試驗電壓下的穩態泄漏電流值隨著時間的延長應保持不變，有的略有下降。

為了保證泄漏電流測試值的準確性需要注意下列事項：

（1）試驗加壓時由于試驗電壓高（特別是35kV以上電壓等級的電纜）通過被試電纜表面及周圍空間的泄漏電流相當大，極大的影響著被試電纜的測試值。為保證測量數值的準確性，必須在測量時對電纜的兩端加適當的屏蔽。我們在日常工作中就遇到過很多案例，如：某10kV高壓柜出線電纜試驗，電纜的一端在高壓柜內，另一端在配電室，由于空間狹小在電纜沒加屏蔽時測量值高達48uA，而再給電纜兩端加上屏蔽再次試驗時，其測量值下降到3uA。由此可見在電纜兩端加適當的屏蔽，測試值的影響。

（2）測量的微安表應接在高壓端，這是因為絕緣良好的電纜泄漏電流一般都很小，但設備及高壓引線的雜散電流卻相對較大，對測試值影響顯著。此時如將微安表接在低壓端進行測量，勢必將雜散電流一起計入測試值。會與真實的泄漏電流值產生很大的誤差。必須將微安表接在高壓端進行測量，并注意屏蔽后才能獲得準確的試驗結果。

由于交、直流電壓下電場分布的不同，導致了擊穿特征的不一致。在認識到直流耐壓對電纜的傷害后，我們加強了對交聯聚乙烯電纜的交流耐壓試驗，相比直流耐壓試驗，交流耐壓試驗加壓較低，雖然沒有直流耐壓試驗給電纜帶來的傷害，由于容量的關系，交流加壓設備一般沉重復雜，其中一些還需要動用如吊車等設備，這非常不利于試驗工作的開展。

所以應電力電網發展的要求，我們大力開展在線監測和新的試驗方法以替代不適合的試驗項目。如我們開展的電纜內外護套的帶電檢測。我們根據電力電纜銅屏蔽層與鎧裝層上的感應電荷的特點，（電力電纜的接地方式為單端雙接地）我們在電纜銅屏蔽層與鎧裝層的接地點上分別串入電流表或安裝電流測試裝置。當電纜正常運行時電纜銅屏蔽層與鎧裝層上的感應電荷只有一點接地，無法構成電流回路，其電流表中的電流沒有顯示或電流很小。但當電力電纜的外護套破損時，其破損點與接地點形成了兩點接地，其感應電荷也在兩點之間形成電流回路，這樣串聯在鎧裝層上的電流表中就有相應的電流通過。同理當電力電纜的內護套破損時，其破損點與接地點也形成了兩點接地，其感應電荷也在兩點之間形成電流回路，這樣串聯在銅屏蔽層上的電流表中就有相應的電流通過。這樣我們通過檢測電流表的變化，就可以檢測電力電纜外護套與內襯層是否破損。

為了充分對電力電纜的檢測，避免對交聯電力電纜的傷害，除泄漏電流為依據判斷電纜絕緣優劣外，一般預防性試驗只進行下列項目。

（1）測量電纜主絕緣的絕緣電阻值。

（2）檢查直埋電纜的外護套、內襯層有無損傷。

以上論述說明對交聯電力電纜的試驗項目必須有正確的理解和認識。否則會給電纜帶來不必要的傷害，甚至影響電纜的安全運行。畢竟我們試驗的目的是檢查電纜是否有無缺陷，以保證電纜的安全運行。而不是傷害電纜。

參考文獻

[1]陸平.10kV交聯電力電纜試驗與故障預防[J].江西建材，2010.

[2]續磊，胡波.單芯電纜外護套接地的一種測試方法[J].中國電力教育，2010.