110kV電纜接頭橡膠絕緣件電氣試驗方法的改進

邱陟峰

摘要：電纜接頭橡膠絕緣件質量的好壞直接影響電纜接頭的運行，必須在出廠前對其進行電氣試驗。現行試驗方法是僅單個橡膠絕緣件進行電氣試驗，試驗效率低，試驗費用高。對現行試驗方法進行改進，增加貫通型環氧棒，將2個橡膠絕緣件串聯試驗，環氧棒內設計氣道使機械組裝后試驗裝置內的空氣排出。改進后的方法已經成功應用于110kV電纜接頭橡膠絕緣件的電氣試驗上，2個橡膠絕緣件串聯試驗合格率與現行方法持平，試驗效率提高70%，試驗成本降低30%。

關鍵詞：橡膠絕緣件;串聯試驗;機械組裝;氣道

引言

電力企業所用的電力裝置設備之所以會發生故障問題，主要是設備中的絕緣性問題所引起的，而且設備絕緣裝置的質量好壞直接影響到設備的使用壽命。設備的絕緣性、電壓以及設備的溫度等因素在無時無刻的影響著電力設備的實際作業功能。這些因素當中設備的絕緣性是關鍵的影響因素，如果電力企業所使用的電力設備不具備絕緣性，就會在導電方面造成嚴重的問題，最終影響到電力裝置的正常使用。因此，設備絕緣預防性試驗是電氣設備檢查的重要指標之一。

1電氣設備絕緣預防性試驗的重要性

1.1絕緣預防性試驗的重要性

電力系統容量和規模的不斷增大，給電力系統正常運行造成一定的不良影響。有數據顯示，我國半數以上停電事故的根本原因是電氣設備設施絕緣問題。而絕緣問題的防治包括兩個方面，一個是問題出現后的維修維護，另一個就是事故問題預防。后者可以減少管理者工作量，有效遏制停電事故的發生，對維護電力系統正常運行具有重要意義。電氣設備絕緣預防性試驗就是絕緣問題預防措施。這種技術主要是利用設備絕緣性能狀態不同時不同的物理、電力信息變化，來對電氣設備的絕緣性進行測試，及時掌握電氣設備的絕緣狀況，方便及時發現問題和絕緣損壞原因，在安全事故、停電事故發生前對相關電力設備進行維護、更換，保證電力系統的平穩安全運行。

1.2電氣設備絕緣缺陷分類

常見的電氣設備絕緣缺陷分為局部性缺陷和整體性缺陷兩類。顧名思義，前者是指設備部件部分絕緣層客觀或人為原因造成的局部絕緣問題。例如設備絕緣部件的局部老化、局部裂縫和局部浸水等。而整體性缺陷是指設備或線路部件某一原因引發的整體性絕緣能力下降問題，例如設備熱度過高、長時間超負荷工作等。

2高壓電氣設備絕緣預防性試驗的基本原理

2.1泄漏電流的相關測試

在一般情況下，電力企業使用電氣裝置進行生產的過程中，所產生的電壓很低，因此，企業一般使用2.5kV以下的直流兆歐表來進行測試。在對運行設備進行泄漏電流檢測的過程中，如果絕緣良好，泄漏電流和電壓的關系就基本上呈一條直線，且上升緩慢;如果絕緣受潮，泄漏電流則上升較快;當絕緣有缺陷時，泄漏電流將會猛增，和電壓的關系則不再呈直線。因此，通過泄漏電流和電壓之間的關系曲線，就可以很清晰地對絕緣狀態進行分析判斷了，這樣也能更加簡單的發現設備中所存在的問題。

2.2直流耐壓相關試驗

工作人員在對絕緣電阻進行試驗的時候，還能夠通過對測試設備進行增加直流耐壓，然后觀察數值的變化來對設備的內部情況進行了解以及評估。同時，對設備進行直流耐壓測試的同時還可以對其進行泄漏電流的測試，并將這兩個測試的數據進行整合以及分析，能夠更加方便地了解到電氣設備中絕緣出現的問題。其實化工企業在對設備進行檢測時除了會使用直流耐壓試驗以外，還會使用交流耐壓試驗，但是兩種方式比較之下就會發現，直流耐壓試驗所使用的機器設備更加的輕巧、使用起來較為方便、對絕緣造成的損傷較小。當然有優點就一定有缺點，絕緣內部所產生的電壓分布不一樣，直流耐壓試驗沒有交流耐壓試驗更貼近實際情況。

2.3交流耐壓相關試驗

工作人員在利用交流耐壓試驗的方式對絕緣性能進行檢測的時候，有著非常嚴格的試驗要求，當然這樣也能夠及時的發現設備中絕緣方面所出現的問題以及存在的不足，交流耐壓試驗因其獨特的高效率逐漸成為我國電力企業進行設備絕緣檢測最直接有效的方式。但是，如果被檢測的設備在檢測時本身絕緣就有所損壞，那么在用交流電壓檢測的時候會對所檢測的設備造成更大的損壞。因此，在對設備進行交流電壓檢測的時候一定要提前做好吸收比、介質損耗絕緣電阻以及泄漏電流的檢測工作，沒有發現問題才能夠進一步對設備進行檢測。

3現行試驗方法

3. 1 試驗裝置

在 110 kV 800 mm2 XLPE 電力電纜上安裝戶外 終端，實現試驗裝置與電氣設備的連接，通過過渡接 頭和過渡環氧棒實現變徑，以滿足不同截面用橡膠 絕緣體的電氣試驗，將試驗橡膠絕緣件安裝在過渡 環氧棒和封止端環氧棒上。

3.2安裝方法

為了便于試驗安裝，電氣試驗前用專用擴徑工 裝將橡膠絕緣件擴徑到支撐管上，試驗安裝時確定 安裝位置后抽出支撐管完成安裝。 在緩慢抽出支撐管的過程中，橡膠絕緣件的收 縮使其和環氧棒之間的空氣排出。

4改進試驗方法

4.1裝置改進

在現行試驗裝置的基礎上，在過渡環氧棒和封止環氧棒之間增加一個貫通型環氧棒，將兩個橡膠絕緣件串聯，同時做電氣試驗。現行試驗裝置橡膠絕緣件安裝時支撐管不能重復利用，造成試驗費用高，因此改進后的裝置采用機械組裝方式將環氧棒插入橡膠絕緣件，節省支撐管。為了便于環氧棒插入橡膠絕緣件，將環氧棒的連接電極設計成具有斜坡的導入錐結構。改進后的試驗裝置及連接電極如圖2所示。

4.2安裝方法

通過橡膠收縮率計算安裝后的橡膠絕緣件尺寸，根據該尺寸預先在環氧棒上做標記并設置擋板和固定夾具，以保證安裝后的尺寸與設計相同。安裝前將橡膠絕緣件預擴到擴徑棒上，然后將橡膠絕緣件取下，使內徑擴大。為了防止回縮應盡快完成橡膠絕緣件的安裝。安裝時在環氧棒上和橡膠絕緣件內孔均勻涂抹潤滑油后，把橡膠絕緣件放在兩環氧棒之間，通過液壓裝置緩慢將環氧棒插入橡膠絕緣件內。環氧棒插入時，兩環氧棒與橡膠絕緣件之間形成密閉空氣腔，安裝后空氣會存留在連接電極的斜坡內或橡膠絕緣件與環氧棒之間，在電氣試驗時可能發生沿面擊穿或產生局部放電，因此必須排出試驗裝置內的空氣。

4.3空氣排出

為了保證安裝后試驗裝置內沒有空氣，在環氧棒電極內設計貫通型氣道。在安裝橡膠絕緣件A時，試驗裝置內的空氣通過貫通型環氧棒電極內氣道排出;在安裝橡膠絕緣件B時，試驗裝置內的空氣被壓入貫通型環氧棒和封止型環氧棒電極內氣道，以確保連接電極的斜坡內或橡膠絕緣件與環氧棒之間沒有空氣。試驗裝置和帶氣道環氧棒如圖3所示，組裝后的試驗裝置如圖4所示

結語

電力系統的運行與電力設備的絕緣性能有關，一旦系統中電力設備出現絕緣問題導致漏電現象，不僅會使供電企業產生經濟損失，而且很有可能危及群眾安全，必須加強監管。實際電力系統運行過程中可以通過做好電氣設備絕緣預防性試驗，來提前查出電力設備存在的絕緣缺陷，并采取措施進行處理或更換來預防停電事故及安全事故的發生。

參考文獻

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