小議電纜工程的檢查與試驗

段煉

摘要：電力電纜用于傳輸大的功率，一般在高壓大電流條件下使用。為確保電纜長期安全運行，對其性能和質(zhì)量要求較高，因而對產(chǎn)品及半成品都應進行嚴格檢查和試驗。本文從五個方面進行了簡要論述。

關鍵詞：電纜工程；結構檢查；試驗；電性能測量；高壓試驗；故障測定

電纜的試驗一般分為出廠試驗、型式試驗和研究性試驗。出廠試驗的目的是保證電纜制造的穩(wěn)定性，避免材料和工藝上的重大缺陷。出廠試驗在每根電纜上都要進行，試驗比較簡單。型式試驗的目的是保證一定的材料和工藝條件下，一定結構的電纜具有良好的運行性能，并能評定電纜的質(zhì)量和制造工藝水平。型式試驗定期在一批電纜中抽樣進行，試驗比較復雜。研究性試驗是為了改進電纜結構或工藝。進一步提高產(chǎn)品質(zhì)量而進行的一些特殊試驗。

屬于出廠試驗的項目一般有：導電線芯中單線根線、線芯截面、絕緣厚度、鉛層厚度、外護層厚度等結構尺寸檢查，導電線芯直流電阻、絕緣電阻、電壓10千伏以上電纜的介質(zhì)損耗角正切值的測量，電纜絕緣交流短時耐壓試驗和電纜鉛層護層的、擴張試驗、密封性試驗等。

屬于型式試驗的項目一般有：測量絕緣介質(zhì)損耗角正切值與溫度和電壓的關系、電纜彎曲后的沖擊耐壓試驗、熱沖擊試驗、合金鉛護套中銻含量試驗外護層的鹽浴槽試驗、防腐劑含量以及瀝青的滴流試驗等。

電纜的研究性試驗項目很多，目前經(jīng)常進行的有電纜在一定電壓、電流作用下的老化試驗，逐級擊穿試驗，瞬時擊穿電壓，電纜的載流量試驗和電纜絕緣局部放電測量等。

一、結構檢查

電纜的結構檢查時對試樣進行解剖，逐層檢查測量與電纜的規(guī)定結構是否符合，檢查各部分在制造上是否有工藝操作上的缺陷。

檢查鉛護套質(zhì)量，將瀝青層除凈，對鉛護套外表面仔細觀察，不應有使厚度降低到規(guī)定限值以下的缺陷。鉛護套的厚度沿圓周是不同的，其最小值不應小于規(guī)定值。沿圓周均勻分布的五點測量鉛層厚度，求出電纜樣品兩端的平均鉛層厚度，從而求得鉛層的計算重量。其最大值也不應超過標準，以免浪費鉛。

鉛層接縫的強度是將鉛護套套在金屬圓錐上試驗的，即所謂擴張試驗，鉛護套下部的直徑應擴大到1.5倍（純鉛）或1.3倍（合金鉛）而不致出現(xiàn)裂縫或斷裂。檢查絕緣層的外表面，可以判斷出浸漬質(zhì)量，浸漬良好和冷卻正常的電流絕緣表面應有一層層浸漬劑。解剖絕緣紙袋時，最好4——5層紙帶同時剝下，這樣可以比較容易發(fā)現(xiàn)各紙帶的重合，同時也能發(fā)現(xiàn)紙帶裂縫、斷裂和皺紋等，應作記錄。檢查紙帶層數(shù)、間隙、搭蓋情況及浸漬的完全程度，紙是否發(fā)脆，以判斷干燥浸漬溫度是否合適。

二、電性能測量

（一）線芯電阻的測量。

每一標稱截面的電流線芯電阻應不超過一定值，否則將會增加電纜在使用時的線芯損耗，使電纜運行中的溫升提高，影響電纜載流量影響電纜的使用壽命。通過導電線芯電阻的測量也能確定線芯制造過程中有無缺陷，如單線斷裂，截面不符，產(chǎn)品長度不準確等。由于在交流電壓下線芯有集膚效應和鄰近效應，交流電阻大于直流電阻，所以線芯電阻一般在直流下測量。

（二）絕緣電阻和電容的測量。

測定絕緣電阻可以發(fā)現(xiàn)工藝中的某些缺陷，如絕緣干燥不透、浸漬不良、護套損傷受潮，絕緣受到污染或有導電性雜質(zhì)混入以及因各種原因所引起的絕緣層穿透等。同時測定絕緣電阻也是研究絕緣材料和結構性能的重要手段。因此對于電力電纜都應進行絕緣電阻的測試。

絕緣電阻的測量可以采用直流比較法、高阻計（電橋）法和兆歐計法測量。比較法測量精確，如兆歐計測量方便、迅速，但準確度較差。高阻計是近年來大量采用的一種測試儀器，測量精度較高，測量范圍也較廣。

（三）介質(zhì)損耗角正切的測量。

電纜絕緣的介質(zhì)損耗角正切是表示絕緣質(zhì)量的一個重要性能。它標示絕緣結構介質(zhì)損耗大小，如果介質(zhì)損耗角正切值大，說明電纜絕緣中存在一定弱點，可能是浸漬劑不清潔含有雜質(zhì)，或干燥浸漬工藝不完善，在絕緣中含有水分、氣泡等。由于存在這些弱點，將使電纜的起始游離電壓大大降低，影響電纜的質(zhì)量和壽命。

三、工頻高壓試驗

一般電力電纜都在工頻高壓下使用。用工頻電壓對電纜進行試驗是最接近于電纜實際使用條件的試驗，所以工頻高電壓試驗是一項非常重要的試驗項目。一般分為兩類：

（一）對整根電纜作檢查性試驗，以便發(fā)現(xiàn)電纜絕緣中的局部偶然性缺陷。

（二）對電纜樣品進行高電壓試驗，以確定其絕緣水平。對電纜盤和敷設后的電纜用工頻電壓進行耐壓試驗時，其電壓應選得能暴露絕緣薄弱處，但又不致?lián)p害健全處的絕緣。在工頻電壓作用下的電纜絕緣中可能出現(xiàn)不可逆的剩余現(xiàn)象，由于介質(zhì)損耗和局部放電的產(chǎn)生，而使絕緣老化，所以在對整根電纜出廠試驗時必須限制試驗電壓在適當?shù)臄?shù)值，作用時間一般也比較短。

在高壓試驗時電纜的金屬護套必須接地，若護套不接地，則電壓按線芯對金屬護套和金屬護套對地的電容成比例分布，一般線芯對金屬護套的電容極大，所以在不接地時，金屬護套將產(chǎn)生極大的對地電壓，而使試驗結果產(chǎn)生畸變并對操作人員產(chǎn)生危險。

四、高壓沖擊試驗

電力系統(tǒng)遭受雷擊要引起大氣過電壓，在運行時，因線路開閉而引起操作過電壓。為了保證系統(tǒng)的安全運行，要求系統(tǒng)中高壓電纜具有足夠的沖擊絕緣強度。為了考核電纜的沖擊絕緣強度和進一步改造電纜的絕緣結構，需要對電纜進行沖擊試驗。所謂高壓沖擊試驗，是對試品施加一個高壓沖擊波，波形是模擬真實的雷電波形。

沖擊電壓是一個單向脈沖，這種脈沖波也稱全波，從零到峰值這一段稱為波首，從最大值下降的部分稱為波尾，標準沖擊波規(guī)定波首時間為1.5微秒；波從開始上升到最大值，然后從最大值下降到峰值一半的時間稱為波尾時間，標準沖擊波規(guī)定為40微秒，這樣的標準沖擊波一半稱為1.5/40微秒波。

五、故障點的測定

電纜在生產(chǎn)過程中由于制造、試驗、保管等各方面的原因，不可避免地要出現(xiàn)一些故障，如絕緣擊穿、斷鉛皮、斷線及鋼帶碰鉛皮等，電纜在使用過程中農(nóng)也會出現(xiàn)一些故障，如充油電纜的漏油。這些故障點都需準確迅速確定，及時進行修理。同時，油浸紙絕緣電力電纜生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的故障有多種形式，根本不同性質(zhì)的故障，選用不同測量方法。當故障區(qū)域點確定后，再確定故障點進行測定。