交流耐压试验在高压xlpe绝缘电力电缆中应用

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1、煤矿现代化2011年第4期总第103期交流耐压试验在高压XLPE绝缘电力电缆中的应用穆玉兰(淮北矿业集团，安徽淮北235043)摘要XLPE(交联聚乙烯)绝缘电力电缆在电力系统中已得到广泛使用，通过何种有效的手段去检验电缆的好坏，是一直以来探索的课题。实践证明：直流耐压试验不能有效地发现交联电缆中的绝缘缺陷，甚至造成电缆的绝缘隐患；交流耐压试验却能真实反映电缆的绝缘水平，有效的发现其绝缘缺陷。关键词XLPE；直流耐压；水树枝；交流耐压；调频串联谐振中图分类号：TM247．1文献标志码：B文章编号：1009—0797(

2、2011)03—0043—02随着经济的发展以及电力系统供电电压等级(2)XLPE绝缘电缆在直流电压下会积累单极的提高，XLPE(交联聚乙烯)绝缘电力电缆以其合理性电荷，一旦有了由于直流耐压试验引起的单极性的工艺和结构，优良的电气性能和安全可靠的运行空间电荷，就需要很长时间才能将这种电荷释放，特点已得到越来越广泛的使用。尤其在高压输电领电缆如果在直流残余电荷未完全释放之前投入运域更取得了巨大的进展。与充油电缆相比，交联电行，直流电压便会叠加在工频电压峰值上，使得电缆敷设安装方便，运行维护简单，不存在油的淌流缆上的电压

3、值远远超过其额定电压，它将加剧绝缘问题。但是，近年来的运行和研究表明，XLPE电缆老化，缩短使用寿命，严重的还会发生绝缘击穿。的绝缘在运行中易产生树枝化放电，造成绝缘老化(3)XLPE绝缘电缆的半导体凸出处与污秽点破坏，严重地影响了XLPE绝缘电力电缆的使用寿等处容易产生空问电荷，但如果在试验时电缆的终命。因此，充分认识交联电缆的绝缘特性，及时有效端头发生表面闪络或电缆附件击穿，会造成电缆芯地发现和预防绝缘中存在的某些缺陷，对保障设备线中产生波振荡，对其他正常的电缆和接头的绝缘乃至系统的安全运行具有十分重要的意义。造

4、成危害。XLPE绝缘电缆一个致命的弱点就是绝近年来国内外的试验和现场实践经验证明：直缘内容易产生水树枝，一旦产生水树枝，在直流电流耐压试验用来判断纸绝缘电缆的好坏效果良好，可压下，会迅速转变为电树枝，并形成放电，加速了绝获得内部缺陷的可靠数据；却不能有效地发现交联电缘的水劣化，以至于在运行工频电压的作用下形成缆中的绝缘缺陷，甚至造成电缆的绝缘隐患。多次发击穿。生的电缆事故中，有相当数量的电缆故障是由于经常由此可见，直流耐压试验不仅不能有效地发现性的直流耐压试验产生的负面效应引起的。XLPE绝缘材料中的水树枝等绝缘缺陷

5、，而且由于空间电荷的作用，使原来存在的绝缘内部弱点进一l直流耐压试验对XLPE绝缘电力电缆的步发展、扩大，使绝缘性能逐渐衰减形成绝缘内部局限性劣化的积累效应，容易造成电缆在交流电压作用(1)XLPE绝缘电缆在交、直流电压下的电场分下，某些不应发生问题的地方投运不久就发生放布不同。XLPE绝缘电缆绝缘层是采用聚乙烯经化炮。此外，电缆的某些部分，如电缆头、中间头，在交学交联而成，属整体绝缘结构，且受温度影响较小。流电压下，存在某些缺陷，在直流耐压试验时却不在直流电压下，绝缘层中的电场强度是按照绝缘电会击穿。在交接试验中，

6、很多电缆按标准进行直流阻率的正比例分配的，且绝缘电阻率分布是不均匀耐压试验时无异常，但投运不久就发生绝缘击穿事的(在XLPE塑料生产过程中，因工艺原因在主料中故；正常运行的电缆被直流耐压试验损坏的现象也不可避免的有杂质存在，他们具有较小的绝缘电阻时有发生。实践证明，对高压交联绝缘电力电缆进率，且沿绝缘层径向分布，分布不均匀)；在交流电行直流耐压试验是低效且有害的，而交流耐压试验压下，XLPE绝缘电缆绝缘层内的电场分布是介电的电压、波形、频率和电压在被试电缆绝缘内的分常数决定的，即电场强度是按介电常数反比例分配布，一般

7、和实际运行状况相吻合，能更好的模拟电的，这种分布比较稳定，所以XLPE绝缘在交、直流电缆的实际运行状况，因而能够较有效地发现其绝缘压下电场分布是不同的，导致了击穿特征的不一致。缺陷；而且XLPE绝缘电缆绝缘内容易产生的水树·43·煤矿现代化2011年第4期总第103期枝，在交流电压下水树枝的发展是很缓慢的。所以式中Uc一电容电压；交流耐压试验较直流耐压试验更加行之有效。由于u～励磁变压器输出电压；电缆的电容量较大，采用传统的工频试验变压器很x一电抗器的感抗；笨重、庞大、且大电流的工作电源现场不易取得，因xc一被试品容

8、抗；此一般都采用串联谐振交流耐压试验设备。其输人R一系统总损耗。电源的容量能显著降低，重量减轻，便于使用和运在谐振状态下：输。初期多采用调感式串联谐振设备(50Hz)，但存XL=XC在自动化程度差、噪音大等缺点。因此现在大多采Uc=jXcU／R用变频谐振，可以得到更高的品质因数(Q值)，并Uc=QU具有自动调谐、多重保护、以及降低噪音、灵活的组