浅谈交联聚乙烯（xlpe）电缆的现场耐压试验方法

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1、浅谈交联聚乙烯(XLPE)电缆的现场耐压试验方法余昌洪(广东省输变电工程公广东广州510000)摘要：木文详细介绍了电缆线路的耐压试验方法及具体实施，重点讨论了大容量长电缆的耐压试验方法，对于现场试验只有一定的指导和借鉴意义。关键词：高压电力电缆;主绝缘;试验技术;有效性.1八.,刖目近年来，随着城市不断发展，各变电站间经济实用的架空线路走廊也不断减少，高压电力电缆随之出现。为保证设备正常运行，需要对新安装的高压电力电缆进行试验，根据国标交接试验规程，需要对高压电力电缆进行主绝缘试验。通过运行和研究的例子分析，部分高压电力电缆的主绝缘仅用直流耐压试验方法进行

2、检测，投运后不久便发生电缆击穿事故。而交联聚乙烯电缆的绝缘层，在直流电压下易发生树枝化放电，进而令绝缘加速老化。因此，为保障设备乃至系统的安全运行，需要高试技术人员充分认识高压电力电缆的绝缘特性，通过不断试验总结分析，选择有效的耐压试验方法，以提前发现或预防高压电缆的绝缘缺陷。1.耐压试验方法的选择。目前己有高压电力电缆主绝缘试验的技术方法中，将最常用直流耐压和交流耐压两种方法进行对比。1.1直流耐压试验法(1)对高压电力电缆进行直流耐压试验，是传统的方法。实践证明，这种方法非常适合油纸绝缘的电缆，但是，对于高电压等级的橡塑绝缘电缆，却是低效而且有害的。(2

3、)对高压电力电缆进行直流耐压试验过程中，施加在电力电缆上的电压是按照电阻率分布的，不能反映电缆在交流耐压下电压按介电常数分布的实际工况，因此这种方法，对检验岀高压电力电缆在交流电压作用下的绝缘缺陷，不是非常有效。(1)对高压电力电缆进行直流耐压试验后，在电缆内部将集起空间电荷，电缆投入运行时，其残留的直流电荷会在交流电压峰值上产生叠加，令电缆某一吋刻的运行电压大于其额定电压，会造成电缆的老化，并且奋可能导致绝缘降低而击穿。(2)电缆内部，某些绝缘弱点的部位均可能产生局部放电，持续的局部放电对绝缘是非常有害的。直流电压可使电缆内部的局部放电大为减弱，不利于检出

4、绝缘缺陷。结合已有的相关文献资料，通过案例及试验情况分析结果，交联电缆的直流耐压试验法，奋苏局限性，不能有效发现电缆存在的缺陷，对电缆有害，因此国内许多地区及国际大电网工作组，对交联电缆不再推荐直流耐压试验法。1.2交流耐压试验法(1)传统的电气设备工频交流耐压试验，要利用专门的升压变压器(试验变压器)来获得高电压。由于电力电缆长度越长电容量越大，特别是城市中几公里的长电缆线路，在交流试验电压下呈现为一个巨大的电容负载，所以要用人容量的试验变压器来获取高电压。但是，试验变压器容量越大，意味着成本越高、体积越大、重量越大，现场试验使用不便。(2)利用变频串联谐

5、振设备，产生频率为30-300HZ交流电压，串联冋路达到谐振状态吋，能在被试品上产生高电压，得以实现对试品耐压的0的。变频串联谐振，通过绘制电路等效图，可以看出其是谐振式电流滤波电路，具奋改善电源波形畸变的效果，能令试验冋路中获得较好的正弦电压波形，能够冇效的防止谐波峰值对被试品的误击穿。现有设备，对于试验发生击穿吋，电压异常波动-du/dt越限情况，一般控制系统都据此设置设备保护；系统失谐吋，■-般不会发生过流现象。串联谐振设备制造技术比较成熟，设备越来越轻便，通过使用不冋电抗值的电抗组合，可以满足现场多种高压电力电缆的试验要求。因此，我们在现场更多是采用

6、交流耐压试验法中的变频串联谐振试验方法。2.变频串联谐振试验方法简単介绍2.1变频串联谐振的工作原理变频串联谐振试验方法是利用R-L-C串联电路的谐振原理如下图所示，通过改变试验冋路的频率，使得电感L和电容c发生串联谐振。此吋冋路中的感抗与容抗相等，即XL=XC。冋路的奋功损耗由电源提供，电容消耗的无功功率全部由电抗器供给，电感磁场能量和电容电场能量能够相互转换，使得整个电路呈阻性。由于XL=Xc>>R,感抗远远大于回路电阻值,因此UL=Uc>>UA，为Q倍(一般这个Q值可达到30-120之间)，Uc=QU(即被试品上的电压是电源电压

7、的(^倍)。此时谐振冋路的频率为f=l/Jl√LC。2.2变频串联谐振试验法的优点(1)安全性高。在高压电力电缆交流耐压试验过程中，发生绝缘闪络或者绝缘弱点被击穿，试验设备的冋路上，将失去谐振条件，导致高电压因为冋路失谐而立即消失，电弧同时熄火。谐振电路恢复电压建立需要较长的过程，可以在再次达到闪络电压之前就令控制电源跳闸，可以避免发生恢复过电压而导致试品再次发生击穿、冋路失谐、避免损坏试验设备及试品。(2)现场适用性高。现有试验设备，变频电源、试验变压器容量不需要太大，理论上，变频电源、试验变压器的容量可以比实际试验所需的容量小Q倍。因此，可以

8、制作更加轻便的试验设备，方便现场运输及布置。(3)输