淺談直流高壓發(fā)生器電力電纜的試驗(yàn)方法

一、測量絕緣電阻

應(yīng)分別在每一相上進(jìn)行，其他兩相導(dǎo)體，電纜兩端的金屬屏蔽或金屬護(hù)套和鎧裝層接入。對于該項(xiàng)試驗(yàn)，只要注意到電纜是容性設(shè)備，對容性設(shè)備做絕緣電阻和吸收比時應(yīng)注意到的情況。例如：試驗(yàn)前后的充分放電，先起火后搭接，先斷連后停電搖表等。

絕緣電阻隨溫度變化而小正，環(huán)境溫度，埋設(shè)好的電纜需要記錄土壤溫度。黏性浸漬紙絕緣電纜的溫度校正系數(shù)如表6—4所示。

表6—4　　黏性浸漬紙絕緣電纜的溫度校正系數(shù)表

換算公式

　　　　　　　　　　　　R20=KR_L

式中　　R₂₀——20℃時的絕緣電阻；

　　　　 K——絕緣材料溫度校正系數(shù)。

二、直流耐壓和泄漏電流試驗(yàn)

油紙絕緣的電纜只做直流耐壓，不做交流耐壓。因?yàn)榻涣鱅g增大有可能導(dǎo)致熱擊穿；熱態(tài)時，電場分布不均勻，易損傷電纜，應(yīng)注意：電纜芯線接負(fù)極性：電纜受潮后，水分帶正電荷，如果芯接負(fù)極性，水分會向芯線集中，絕緣中水分增加，泄漏電流增大，易發(fā)現(xiàn)缺陷。如果芯線正極性，水分向鉛包滲透，絕緣中水分減少，泄露電流下降，不易發(fā)現(xiàn)缺陷。

三、橡塑電纜試驗(yàn)

橡塑電纜指聚氯乙烯、交聯(lián)聚乙烯、乙丙橡皮絕緣電纜。其特點(diǎn)是容量大，電壓等級高結(jié)構(gòu)輕、易彎曲，目前已逐步取代油紙絕緣電纜。交聯(lián)聚乙烯電纜和大家熟悉的油浸紙統(tǒng)包電纜的區(qū)別除了相間主絕緣是交聯(lián)聚乙烯塑料外，還有兩層半導(dǎo)體膠涂層。在芯線的外表面涂有一曾半導(dǎo)體膠，克服電暈和游離放電，使芯線與絕緣層之間有良好的過渡，在相間絕緣外表面，銅帶屏蔽層內(nèi)涂有第二層半導(dǎo)體體膠。銅帶屏蔽層只是一層0.1mm厚的薄銅帶，組成了相間屏蔽層。

1.判斷橡塑電纜的內(nèi)護(hù)套及外護(hù)套是否進(jìn)水的方法

用絕緣電阻表測量絕緣電阻，用500V絕緣電阻表，當(dāng)每千米的絕緣電阻低于0.5MΩ，應(yīng)采用下述方法判斷外護(hù)套是否進(jìn)水。

用萬用表測量絕緣電阻，這種方法的依據(jù)是：不同金屬在電解質(zhì)中形成原電池。某些金屬的電極電位如表6—5所示。

表6—5　不同金屬在電解質(zhì)中形成原電池的電極電位

當(dāng)交聯(lián)電纜的外護(hù)套破損進(jìn)水后，由于不是電解質(zhì)，在鎧裝層的鍍鋅帶上產(chǎn)生一個對地是（-0.76）V的電位，如果內(nèi)襯層也破壞進(jìn)水，那么銅屏蔽層上會有+0.334V的電位。用萬用表的“正"、“負(fù)"表筆換測量鎧裝層對地、鎧裝層對銅屏蔽層之間的電阻。如果正負(fù)兩次相測值差較大、則說明原電池形成了，護(hù)套有破損。此時在測量回路中由于形成的原電池與萬用表的干電池相串聯(lián)，當(dāng)極性組合使電壓相加時，測得的電阻性較小，反之，測得的電阻值較大，如果沒有破損，正接、反接測得的電阻值應(yīng)一樣。

在電纜投運(yùn)前，重做終端或接頭后，內(nèi)襯層破損進(jìn)水后：用雙臂電橋測量在相同溫度下的銅屏蔽和導(dǎo)體的直流電阻。當(dāng)前者與后者之比與投運(yùn)前相比增加時，表明屏蔽層的直流電阻增大，銅屏蔽層有可能被腐蝕。當(dāng)該比值與投運(yùn)前相比減少時，表明附件中的倒替連接電的接觸電阻有增大的可能。

2。耐壓試驗(yàn)

耐壓試驗(yàn)分為直流耐壓試驗(yàn)和交流耐壓試驗(yàn)。目前橡塑電纜，特別是交聯(lián)聚乙烯電纜得到迅速的發(fā)展，由于高壓交聯(lián)聚乙烯電纜采用直流耐壓存在有明顯缺點(diǎn)。不宜采用直流電壓試驗(yàn)。原因有以下兩點(diǎn)：①直流試驗(yàn)電壓過程中交聯(lián)聚乙烯電纜及附近形成空間電荷，對絕緣有積累效應(yīng)，加速絕緣老化，縮短使用壽命。②直流電壓下絕緣電場分布與實(shí)際運(yùn)行電壓下不同，前者按電阻率分布而后者按介電常數(shù)分布。

由于橡塑電纜的絕緣特點(diǎn)，直流耐壓不能模擬運(yùn)行工況。而且由于橡塑電纜對直流電壓有記憶效應(yīng)，使直流試驗(yàn)有累積疊加效應(yīng)，使得運(yùn)行后電纜承受過電壓，導(dǎo)致絕緣擊穿。還有一個特點(diǎn)是橡塑電纜的絕緣內(nèi)易產(chǎn)生水樹枝，在直流試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)時充電電流小、容量小、重量輕。

此外直流試驗(yàn)大多數(shù)試驗(yàn)電壓值在4.0U₀以下，而對110KV及以上的橡塑電纜，即使有缺陷的接頭或嚴(yán)重的氣隙其對直流的耐受力大于4U₀，因此直流對于發(fā)現(xiàn)高壓橡塑電纜的缺陷已近無效。

（1）交流耐壓試驗(yàn)設(shè)備。

諧振試驗(yàn)裝置，由于把電纜的電容作為諧振參數(shù)，由諧振回路提供電流。因此，試驗(yàn)設(shè)備相對體積小、重量輕，可以在現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)。

諧振試驗(yàn)裝置可以分為：調(diào)頻式諧振、調(diào)感式串聯(lián)諧振對于交聯(lián)電纜，20HZ~300HZ的交流電的檢測功效是一樣的。

一般可選用調(diào)頻式諧振裝置，它是目前做高壓電纜耐壓試驗(yàn)的設(shè)備。它具有品質(zhì)因數(shù)高、試驗(yàn)電流小、輸入功率小、輸入功率小、擊穿時短路電流等優(yōu)點(diǎn)。

《試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定：

1）0.1HZ耐壓試驗(yàn)（35KV及以下）：

交接時：3U0　　　　　　　　　　　　　60min

預(yù)試時：2.1U₀　　　　　　　　　　　　　5min

2）1~300HZ諧振耐壓：

交接時：

電壓等級　　　　　　　　試驗(yàn)電壓　　　　　　　　　　　時間

35KV以下　　　　　　　　　 2U₀　　　　　　　　　　　　5min

110KV　　　　　　　　　　　1.7U₀　　　　　　　　　　　 5min

220KV　　　　　　　　　　　1.4U₀　　　　　　　　　　　60 min

預(yù)試時：

電壓等級　　　　　　　　　　　試驗(yàn)電壓　　　　　　　　　時間

35KV以下　　　　　　　　　　　1.6U₀　　　　　　　　　　5min

110KV　　　　　　　　　　　　　1.7U₀　　　　　　　　　　5min

220KV　　　　　　　　　　　　　1.12 U₀　　　　　　 5min

（2）交聯(lián)聚乙烯電纜的常見事故及診斷；

1）水樹枝劣化是交聯(lián)聚乙烯電纜事故的主要原因，約占70%。對于運(yùn)行環(huán)境惡劣，如散熱不良的電纜要特別注意。

2）屏蔽銅帶斷裂開：在屏蔽銅帶一端接地的電纜中，當(dāng)屏蔽銅帶斷裂時，非接地端的銅帶上將感應(yīng)出高電壓。導(dǎo)致斷裂部位放電，往往破壞絕緣。其事故特點(diǎn)是彈芯比三芯多，斷裂部位冒火、冒煙。

3）銅屏蔽接地故障：多半發(fā)生在接頭處，由于密封不嚴(yán)，纜頭受潮使銅屏蔽和鋼鎧之間絕緣下降。電纜護(hù)層故障——原電池原理判斷，用橡塑電纜護(hù)套損傷揮測儀定位，電干電纜線芯在生產(chǎn)過程中易產(chǎn)生尖銳毛刺。電場畸變導(dǎo)致主絕緣劣化放電。因此3KV以上的交聯(lián)聚乙烯電纜都有兩層半導(dǎo)體材料構(gòu)成的線芯屏蔽層和絕緣屏蔽層。如果屏蔽層帶做得厚度不夠，厚薄不均、直接影響電纜的安全運(yùn)行和壽命。