橡塑电力电缆的试验方法及分析判断

1、橡塑电力电缆的试验方法及分析判断摘要:本文分析了橡塑电力电缆的试验方法，给出了一些故障条件下的诊断策略，相信对从事相关工作的同行能有所裨益。关键词:橡塑电力电缆试验方法判断电力电缆主要由电缆芯、绝缘层和保护层三部分组成。根据绝缘材料的不同，电力电缆分为油纸绝缘电力电缆、橡塑绝缘电力电缆、塑料绝缘电力电缆、充油电缆等类型。橡塑绝缘电缆是指聚氯乙烯绝缘、交连聚乙烯绝缘和乙丙橡皮绝缘电力电缆。近年来，橡塑电缆特别是交联聚乙烯电缆，因其具有优异的性能，得到了迅速的发展，并被广泛应用。通过对电缆绝缘试验可以发现电缆受潮、老化以及是否有局部缺陷，电缆绝缘试验是保证电缆正常、可靠运行的重要有效方法。1测量绝

2、缘电阻绝缘电阻的测量是检查电缆绝缘最简单的方法。通过测量的数值可以判断电缆绝缘是否受潮、老化。还可以判别出电缆在耐压试验时所暴露缺陷。电力电缆的绝缘电阻，是指电缆芯线对外皮或电缆某芯线对其他芯线及外皮间的绝缘电阻。因此，测量时除测量相芯线外，非被测相芯线应短路接地。运行中的电缆要充分放电，拆除一切对外连线，并用清洁干燥的布擦净电缆头，逐相测量。由于电缆电容很大，操作时兆欧表的摇动速度要均匀。测量完毕后，应先断开兆欧表与电缆的连接再停止摇动，以免电容电流对兆欧表反冲充电；每次测量后都要充分放电，操作时应戴绝缘手套，以防止电击。为了测得准确，应在缆芯端部绝缘上或套管端部装屏蔽环并接往兆欧表的屏蔽端

3、子。对于橡塑绝缘电缆（主要指交联聚乙烯电缆），除测量芯线绝缘电阻外,还要测量钢铠对地的绝缘电阻及铜屏蔽对钢铠的绝缘电阻以确定外、内护套有无损伤，判断绝缘有无受潮的可能。2为什么橡塑电缆不宜米用直流高电压进行耐压试验（1）橡塑电缆主要是交联聚乙烯电缆。它的绝缘在交、直流电压下的电场分布不同，交联聚乙烯电缆绝缘层是采用的屏蔽聚乙烯经化学交联而成，属整体型绝缘结构。（2）直流高电压试验不仅不能有效地发现交联聚乙烯电缆绝缘中的水树枝等绝缘缺陷，而且由于空间电荷的作用，还容易造成高电压电缆在交流情况下某些不会发生问题的地方，在进行直流高电压试验后，投运不久即发生击穿。例如，我们曾经发生过某用户电缆通过直

4、流耐压试验，但运行不久却发生击穿的事故。（3）在现场进行直流高压试验时，发生闪洛或击穿可能会对其他正常的电缆和接头的绝缘造成危害。（4）直流高电压试验有积累效应，它将加速绝缘老化，缩短使用寿命。（5）各国现有的直流耐压试验标准太低，直流试验电压绝大多数在4U0以下,我国国标规定,0.626kV的橡塑电缆，交接试验的直流试验电压为4U0,而新的中压和高压交聚乙烯电能耐受（6.08.0）U0直流电压，短时交流强度为（4.05.0）U0;有严重的气隙或缺陷的接头的直流强度远大于规定的4U0（交流强度即小于.2.5U0）,我国规程虽将直流试验电压进行了修改，但21/35kV及以上者，其直流试验电压仍在

5、在3U0以下由于上述原因，人们考虑采用50Hz交流高电压进行试验，但又遇到试验设备笨重的困难。目前有的单位在研究采用0.1Hz超低频试验装置进行试验。3交流耐压试验现在规程中规定，橡塑电缆优先采用20300Hz交流耐压试验。我局目前采用南京苏特电气有限公司生产的ST3598变频高压试验装置。由隔离变压器、变频电源、谐振电抗器、励磁变压器、电容分压器和连接导线组成，接入被试品后组成一个谐振系统进行交流耐压试验。串联谐振耐压装置具有以下优点。串联谐振装置实际上是一个谐振式电流滤波电路，能改善电源电压的波形畸变，获得较佳正弦电压波形，极其有效地防止谐振波峰值对发电机等设备产生误击穿。串联谐振装置在全

6、谐振状态下，当被试品中绝缘弱点被击穿时电路立即失谐，短路电流立即下降为十分之一(1/Q),而采用并联谐振和其他方式耐压时，击穿后的电流立即上升十倍以上，与串联谐振相比击穿后两者的短路电流相差数百倍，所有，串联谐振耐压既能有效地找出绝缘弱点，又无过大的短路电流烧伤故障点铁芯的忧患。（3）发生闪络击穿时，因为失去了谐振条件，除了短路电流立即下降外，高电压也立即消失，电弧立即熄灭。而且恢复电压再建立过程很长，是一种能量积累的间歇振荡过程，不会出线任何恢复过电压。橡塑电力电缆的串联谐振耐压试验接线图有如下几点。（1）被试相芯线接高压端，屏蔽层及非试相芯线均接地。（2）电缆屏蔽层过电压保护器短接，对应端

7、电缆金属屏蔽或金属套临时接地。（3）如果电缆头与GIS直接连接，在试验时应该使GIS内部PT、避雷器断开。（4）如果电缆头固定在塔架上，而利用塔架作为地线组成试验回路时,应该检查塔架接地可靠性。（5）遇到短电缆，可以两根或三根并在一起做，以增大电容量、降低谐振频率来满足规程的要求。4试验结果分析交流耐压对橡塑电缆绝缘损伤小，没有积累效应。从我局现有的多次电缆交流耐压试验表明，电缆的交流耐压试验成功，效果很好，通过交流耐压试验的电缆一直正常运行。例如，在园林变电站一条10kV橡塑电缆试验中，采用变频串连谐振耐压装置试验，该电缆长1180m截面积300mm2、每公里长度电容量0.37卩采用串联谐振装置，电抗器L取20H,分压电容器为1000pF计算频率F=约为55.04Hz,在规程规定的20300Hz范围内。该电缆通过频率55.04Hz、电压21.75kV、5min的耐压试验，运行一直正常。我们多年工作试验经验表明，电力电缆的绝缘薄弱环节，通常发生在电缆终端头和中间接头处。造成绝缘不良或击穿的主要原因是由于终端头制作工艺不良，制作过程中损伤芯线主绝缘，没有严格按照规范制作;电缆长期过负荷运行，引起发热;机械损伤,施工中不慎挖伤电缆；