交聯(lián)聚乙烯電纜的交流耐壓試驗
在我國，直流電壓目前仍然是交聯(lián)聚乙烯（XLPE）電纜進行試驗的主要電源，XLPE電纜直流試驗的電壓標準。在IEC標準中明確規(guī)定，額定電壓150 kV以上的XLPE電纜及其附件安裝后的電氣試驗采用交流電壓試驗，即施加電力系統(tǒng)相間電壓，經(jīng)1 h試驗，或施加正常運行電壓，經(jīng)24 h試驗，不推薦采用直流電壓試驗。
我國使用高壓（110～220 kV）XLPE電纜始于1984年。隨著城市電網(wǎng)建設(shè)和改造的發(fā)展，從1985年以后，廣州、上海、北京等大城市相繼從國外進口高壓XLPE電纜及其附件。正是從這時候開始，一些國家對高壓XLPE電纜采用直流耐壓試驗的結(jié)果和電纜運行情況進行了研究分析，得出了一個共同的結(jié)論，即高壓XLPE電纜不宜采用直流耐壓試驗，認為XLPE電纜在進行直流耐壓試驗時，主要存在以下幾方面的問題。
a. XLPE電纜絕緣層在直流和交流電壓下，內(nèi)部電場分布情況完全不同。www.ewkbg.com 在直流電壓下，電場按絕緣電阻系數(shù)呈正比例分配，而XLPE絕緣材料存在電阻系數(shù)不均勻性，導(dǎo)致在直流電壓下電場分布的不均勻性。交流電壓下，電場按介電系數(shù)呈反比例分配，XLPE為整體絕緣結(jié)構(gòu)，其介電系數(shù)為2.1～2.3，且一般不受溫度變化的影響。因此，在交流電壓下，XLPE絕緣內(nèi)部電場分布是比較穩(wěn)定的。這樣，往往造成在交流工作電壓下有缺陷的部位在直流試驗時不被擊穿，反過來，在直流試驗時被擊穿的部位，在交流工作電壓下卻不會產(chǎn)生問題。
b. XLPE絕緣內(nèi)部如果有了水樹枝，在交流工作電壓下，水樹枝的發(fā)展是很緩慢的，而在直流耐壓試驗時會加速水樹枝的發(fā)展，甚至轉(zhuǎn)變?yōu)殡姌渲?，即直流試驗會?dǎo)致XLPE絕緣產(chǎn)生積累效應(yīng)，加速絕緣老化，縮短使用壽命。
c. 直流耐壓試驗過程中，在XLPE電纜及其附件絕緣內(nèi)會形成空間電荷，空間電荷的不斷形成可導(dǎo)致電纜在交流工作電壓下?lián)舸?，或在附件界面因積累電荷而沿界面滑閃。
綜上所述，直流試驗電壓不能有效發(fā)現(xiàn)XLPE電纜的絕緣缺陷，而且，直流試驗電壓可能造成XLPE電纜絕緣的損傷，以至在試驗后重新投入運行時，在交流工作電壓下提前發(fā)生絕緣擊穿事故。因此，對于XLPE電纜有必要采用除直流試驗之外的其它試驗方法。
2.1 超低頻電壓試驗
超低頻耐壓試驗裝置的輸出頻率一般為0.01～0.1 Hz，輸出波形為正弦波或余弦波，故超低頻試驗也是一種交流耐壓試驗。采用超低頻試驗的目的是為了滿足在交流電壓條件下，盡可能減小試驗設(shè)備的體積和重量。
直流試驗不能有效檢驗出XLPE電纜線路的缺陷，注入的空間電荷又會影響其絕緣性能，而采用交流電壓試驗，需要高電壓大容量的試驗設(shè)備，因此，可以選用超低頻電壓試驗。從50 Hz改到0.1 Hz，理論上可以把試驗設(shè)備容量降低到1/500。這樣，0.1 Hz的試驗設(shè)備就可以與直流試驗設(shè)備一樣做到容量小、自重輕，適合現(xiàn)場使用。
對于XLPE電力電纜，不宜采用直流電壓進行現(xiàn)場耐壓試驗，而應(yīng)采用0.1 Hz超低頻電壓試驗。0.1 Hz超低頻電壓試驗的項目主要包括耐壓試驗和介損測量。目前國際上開發(fā)的0.1 Hz試驗設(shè)備，電壓均低于100 kV，只適用于中壓（6～35 kV）XLPE電纜線路。一般推薦的試驗標準是3U0/1 h。
2.2 交流變頻串聯(lián)諧振試驗
工頻耐壓試驗最能反映電纜絕緣的實際情況，這是因為：電纜是在工頻下運行的，其試驗電壓和頻率在工頻下最為合理，可完全模擬運行情況；從理論上講，工頻耐壓試驗不但能反映電纜的泄漏特性，而且能完全反映電纜的耐壓特性，還能反映電纜局部電介質(zhì)損耗引起的局部耐壓特性。
對XLPE電纜進行工頻交流耐壓試驗，最大的困難是要有很大容量的試驗設(shè)備。電壓越高，線路越長，試驗設(shè)備容量越大。為了適應(yīng)在現(xiàn)場進行XLPE電纜交流耐壓試驗的需要，關(guān)鍵在于要盡量減小試驗設(shè)備的容量。應(yīng)用串聯(lián)諧振技術(shù)，是減小試驗設(shè)備容量的一項有效措施。試驗證明，變頻串聯(lián)諧振裝置能夠以較低電壓、較小容量的電源設(shè)備，使電纜絕緣承受較高的試驗電壓。
目前，從國外引進的變頻串聯(lián)諧振試驗成套設(shè)備，包括一臺固定電感為10～100 H的電抗器，它裝在一輛20 t的平板車上，另外用一輛集裝箱貨車，安裝調(diào)頻器、變壓器和計算機控制系統(tǒng)等設(shè)備。成套裝置變頻范圍為30～300 Hz，輸出電壓可達250 kV，電流75 A，能適用于220 kV XLPE電纜的交流耐壓試驗。
3 塑料電纜的局放試驗
橡塑電纜的絕緣中存在氣隙、潮水等，在額定直流電壓下，一般只存在極短的局部放電過程或不發(fā)生局部放電。在額定交流電壓下，可能產(chǎn)生局部放電，也可能不產(chǎn)局部放電。若發(fā)生局部放電，其放電過程比較短，在一定的時間內(nèi)其局部放電過程不至于使電纜的絕緣擊穿，但其危害性很大。故只對電纜的特定部位進行局部放電測量，如電纜的懷疑部位、中間接頭、終端頭等。
信息整理：揚州拓普電氣科技有限公司 信息來源：www.ewkbg.com
我國使用高壓（110～220 kV）XLPE電纜始于1984年。隨著城市電網(wǎng)建設(shè)和改造的發(fā)展，從1985年以后，廣州、上海、北京等大城市相繼從國外進口高壓XLPE電纜及其附件。正是從這時候開始，一些國家對高壓XLPE電纜采用直流耐壓試驗的結(jié)果和電纜運行情況進行了研究分析，得出了一個共同的結(jié)論，即高壓XLPE電纜不宜采用直流耐壓試驗，認為XLPE電纜在進行直流耐壓試驗時，主要存在以下幾方面的問題。
a. XLPE電纜絕緣層在直流和交流電壓下，內(nèi)部電場分布情況完全不同。www.ewkbg.com 在直流電壓下，電場按絕緣電阻系數(shù)呈正比例分配，而XLPE絕緣材料存在電阻系數(shù)不均勻性，導(dǎo)致在直流電壓下電場分布的不均勻性。交流電壓下，電場按介電系數(shù)呈反比例分配，XLPE為整體絕緣結(jié)構(gòu)，其介電系數(shù)為2.1～2.3，且一般不受溫度變化的影響。因此，在交流電壓下，XLPE絕緣內(nèi)部電場分布是比較穩(wěn)定的。這樣，往往造成在交流工作電壓下有缺陷的部位在直流試驗時不被擊穿，反過來，在直流試驗時被擊穿的部位，在交流工作電壓下卻不會產(chǎn)生問題。
b. XLPE絕緣內(nèi)部如果有了水樹枝，在交流工作電壓下，水樹枝的發(fā)展是很緩慢的，而在直流耐壓試驗時會加速水樹枝的發(fā)展，甚至轉(zhuǎn)變?yōu)殡姌渲?，即直流試驗會?dǎo)致XLPE絕緣產(chǎn)生積累效應(yīng)，加速絕緣老化，縮短使用壽命。
c. 直流耐壓試驗過程中，在XLPE電纜及其附件絕緣內(nèi)會形成空間電荷，空間電荷的不斷形成可導(dǎo)致電纜在交流工作電壓下?lián)舸?，或在附件界面因積累電荷而沿界面滑閃。
綜上所述，直流試驗電壓不能有效發(fā)現(xiàn)XLPE電纜的絕緣缺陷，而且，直流試驗電壓可能造成XLPE電纜絕緣的損傷，以至在試驗后重新投入運行時，在交流工作電壓下提前發(fā)生絕緣擊穿事故。因此，對于XLPE電纜有必要采用除直流試驗之外的其它試驗方法。
2.1 超低頻電壓試驗
超低頻耐壓試驗裝置的輸出頻率一般為0.01～0.1 Hz，輸出波形為正弦波或余弦波，故超低頻試驗也是一種交流耐壓試驗。采用超低頻試驗的目的是為了滿足在交流電壓條件下，盡可能減小試驗設(shè)備的體積和重量。
直流試驗不能有效檢驗出XLPE電纜線路的缺陷，注入的空間電荷又會影響其絕緣性能，而采用交流電壓試驗，需要高電壓大容量的試驗設(shè)備，因此，可以選用超低頻電壓試驗。從50 Hz改到0.1 Hz，理論上可以把試驗設(shè)備容量降低到1/500。這樣，0.1 Hz的試驗設(shè)備就可以與直流試驗設(shè)備一樣做到容量小、自重輕，適合現(xiàn)場使用。
對于XLPE電力電纜，不宜采用直流電壓進行現(xiàn)場耐壓試驗，而應(yīng)采用0.1 Hz超低頻電壓試驗。0.1 Hz超低頻電壓試驗的項目主要包括耐壓試驗和介損測量。目前國際上開發(fā)的0.1 Hz試驗設(shè)備，電壓均低于100 kV，只適用于中壓（6～35 kV）XLPE電纜線路。一般推薦的試驗標準是3U0/1 h。
2.2 交流變頻串聯(lián)諧振試驗
工頻耐壓試驗最能反映電纜絕緣的實際情況，這是因為：電纜是在工頻下運行的，其試驗電壓和頻率在工頻下最為合理，可完全模擬運行情況；從理論上講，工頻耐壓試驗不但能反映電纜的泄漏特性，而且能完全反映電纜的耐壓特性，還能反映電纜局部電介質(zhì)損耗引起的局部耐壓特性。
對XLPE電纜進行工頻交流耐壓試驗，最大的困難是要有很大容量的試驗設(shè)備。電壓越高，線路越長，試驗設(shè)備容量越大。為了適應(yīng)在現(xiàn)場進行XLPE電纜交流耐壓試驗的需要，關(guān)鍵在于要盡量減小試驗設(shè)備的容量。應(yīng)用串聯(lián)諧振技術(shù)，是減小試驗設(shè)備容量的一項有效措施。試驗證明，變頻串聯(lián)諧振裝置能夠以較低電壓、較小容量的電源設(shè)備，使電纜絕緣承受較高的試驗電壓。
目前，從國外引進的變頻串聯(lián)諧振試驗成套設(shè)備，包括一臺固定電感為10～100 H的電抗器，它裝在一輛20 t的平板車上，另外用一輛集裝箱貨車，安裝調(diào)頻器、變壓器和計算機控制系統(tǒng)等設(shè)備。成套裝置變頻范圍為30～300 Hz，輸出電壓可達250 kV，電流75 A，能適用于220 kV XLPE電纜的交流耐壓試驗。
3 塑料電纜的局放試驗
橡塑電纜的絕緣中存在氣隙、潮水等，在額定直流電壓下，一般只存在極短的局部放電過程或不發(fā)生局部放電。在額定交流電壓下，可能產(chǎn)生局部放電，也可能不產(chǎn)局部放電。若發(fā)生局部放電，其放電過程比較短，在一定的時間內(nèi)其局部放電過程不至于使電纜的絕緣擊穿，但其危害性很大。故只對電纜的特定部位進行局部放電測量，如電纜的懷疑部位、中間接頭、終端頭等。
信息整理：揚州拓普電氣科技有限公司 信息來源：www.ewkbg.com
- 上一篇：LED發(fā)光二極管用萬用表檢測方法
- 下一篇：油浸紙絕緣電纜的直流耐壓試驗
設(shè)為首頁 | 加入收藏 | 聯(lián)系我們 揚州拓普電氣科技有限公司版權(quán)所有 Copyright © 2010-2021
蘇ICP備10068214號-2 
蘇公網(wǎng)安備32102302010144號 技術(shù)支持：平邑在線