XLPE電纜絕緣性能參數(shù)測(cè)量

1、XLPE電纜絕緣性能參數(shù)測(cè)量 交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜(簡(jiǎn)稱XLPE電纜),通過(guò)物理或化學(xué)方法將聚乙烯進(jìn)行交聯(lián)而成,性能優(yōu)良、工藝簡(jiǎn)潔、安裝便利、載流量大、耐熱性好,目前在配電網(wǎng)、輸電線中應(yīng)用廣泛并漸漸取代了傳統(tǒng)的油紙絕緣電纜,于是我們針對(duì)交聯(lián)聚乙烯的絕緣性能的測(cè)量進(jìn)行了論述。 XLPE電纜絕緣性能參數(shù)測(cè)量 交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜（簡(jiǎn)稱XLPE電纜），通過(guò)物理或化學(xué)方法將聚乙烯進(jìn)行交聯(lián)而成，性能優(yōu)良、工藝簡(jiǎn)潔、安裝便利、載流量大、耐熱性好，目前在配電網(wǎng)、輸電線中應(yīng)用廣泛并漸漸取代了傳統(tǒng)的油紙絕緣電纜，于是我們針對(duì)交聯(lián)聚乙烯的絕緣性能的測(cè)量進(jìn)行了論述。 0.引言 近20年來(lái)，大量引進(jìn)的66220k

2、V級(jí)和國(guó)產(chǎn)的66220kV級(jí)的XLPE電纜已廣泛應(yīng)用于城網(wǎng)送電系統(tǒng)中。隨著時(shí)間的推移，如今運(yùn)行的66kV及以上高壓的XLPE電纜，有些已漸漸進(jìn)入電纜及其附件預(yù)期壽命“中年期”。電纜系統(tǒng)在實(shí)際使用狀況下，能夠連續(xù)長(zhǎng)時(shí)期牢靠工作或因絕緣老化加速而縮減使用壽命是運(yùn)行管理部門非常關(guān)注的問(wèn)題。 1.XLPE電力電纜劣化機(jī)理 交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜由線芯、半導(dǎo)體屏蔽層、XLPE絕緣、鎧甲、護(hù)套等結(jié)構(gòu)組成，在實(shí)際運(yùn)行中，XLPE絕緣會(huì)由于老化造成絕緣性能劣化。XLPE電力電纜劣化機(jī)理包括： 熱劣化：電纜運(yùn)行溫度超過(guò)材料允許溫度時(shí)，材料發(fā)生氧化分解等化學(xué)反應(yīng)，從而使電纜絕緣電阻和耐壓性能下降； 電氣劣化：絕緣

3、內(nèi)部氣隙、絕緣和屏蔽層之間的空隙部位的電暈放電、屏蔽層上的尖狀突起等引發(fā)局部放電，并產(chǎn)生電樹枝，引起耐電強(qiáng)度下降； 水樹枝劣化：有機(jī)材料在長(zhǎng)時(shí)間受水浸漬將吸潮，在強(qiáng)電場(chǎng)作用下水分將呈樹枝狀侵蝕電纜，生成水樹枝； 化學(xué)性劣化：有機(jī)材料溶脹、溶解、龜裂、化學(xué)樹枝狀裂化。 這些電纜的劣化都可以通過(guò)檢測(cè)直流泄漏電流和交流電壓下的tg和局部放電來(lái)推斷其絕緣狀況 交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜(簡(jiǎn)稱XLPE電纜),通過(guò)物理或化學(xué)方法將聚乙烯進(jìn)行交聯(lián)而成,性能優(yōu)良、工藝簡(jiǎn)潔、安裝便利、載流量大、耐熱性好,目前在配電網(wǎng)、輸電線中應(yīng)用廣泛并漸漸取代了傳統(tǒng)的油紙絕緣電纜,于是我們針對(duì)交聯(lián)聚乙烯的絕緣性能的測(cè)量進(jìn)行了論述。

4、 2.絕緣性能測(cè)量 2.1絕緣電阻測(cè)量 測(cè)量電力電纜的主絕緣電阻可以檢查電纜絕緣是否老化、受潮，以及耐壓試驗(yàn)中暴露出來(lái)的絕緣缺陷。依據(jù)不同的機(jī)理，可以得出不同的診斷方法。 2.1.1停電診斷方法 我國(guó)規(guī)程規(guī)定的停電診斷方法有： （1）測(cè)量電纜主絕緣絕緣電阻 對(duì)061kV電纜用1000V絕緣電阻表；0.6/1kV以上電纜用2500V絕緣電阻表；其中6kV及以上電纜也可用5000V絕緣電阻表。對(duì)重要電纜，其試驗(yàn)周期為1年；對(duì)一般電纜，366kV及以上者為3年，366kV以下都為5年，要求值自行規(guī)定。 （2）測(cè)量電纜外戶套絕緣電阻 這個(gè)項(xiàng)目只適用三芯電纜的外護(hù)套。對(duì)單芯電纜，由于其金屬層（電纜金屬套

5、和金屬屏蔽的總稱）采用交叉互聯(lián)接地方法，所以應(yīng)按交叉互聯(lián)系統(tǒng)試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)，即除對(duì)外護(hù)套進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn)外，如在交叉互聯(lián)大段內(nèi)發(fā)生故障，則應(yīng)對(duì)該大段進(jìn)行試驗(yàn)。如在交叉互聯(lián)系統(tǒng)內(nèi)直接接地的接頭發(fā)生故障時(shí)，則與該接頭連接的相鄰兩個(gè)大段都應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)。 對(duì)三芯電纜外護(hù)套進(jìn)行測(cè)試時(shí)，采用500V絕緣電阻表，當(dāng)每千米的絕緣電阻低于05M時(shí)，應(yīng)采用下述方法推斷外護(hù)套是否進(jìn)水。 當(dāng)外護(hù)套或內(nèi)襯層破損進(jìn)水后，用絕緣電阻表測(cè)量時(shí)，每千米絕緣電阻值低于05M時(shí)，用萬(wàn)用表的“正”、“負(fù)”表筆輪換測(cè)量銷裝層對(duì)地或銷裝層對(duì)銅屏蔽的絕緣電阻，此時(shí)在測(cè)量回路內(nèi)由于形成的原電池與萬(wàn)用表內(nèi)干電池相串聯(lián)，當(dāng)極性組合使電壓相加時(shí)，

6、測(cè)得的電阻值較小；反之，測(cè)得的電阻值較大。因此上述兩次測(cè)得的絕緣電阻值相差較大時(shí)，表明已形成原電池，就可推斷外護(hù)套和內(nèi)襯層已破損進(jìn)水。 外護(hù)套破損不一定要馬上檢修，但內(nèi)襯層破損進(jìn)水后，水分直接與電纜芯接觸并可能會(huì)腐蝕銅屏蔽層，一般應(yīng)盡快檢修。 對(duì)重要電纜，試驗(yàn)周期為1年；一般電纜，36/6kV及以上者為3年，36/6kV以下者為5年。要求值為每千米絕緣電阻值不應(yīng)低于05M。 （3）測(cè)量電纜內(nèi)襯層絕緣電阻。測(cè)量方法、周期及要求值同（2） 交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜(簡(jiǎn)稱XLPE電纜),通過(guò)物理或化學(xué)方法將聚乙烯進(jìn)行交聯(lián)而成,性能優(yōu)良、工藝簡(jiǎn)潔、安裝便利、載流量大、耐熱性好,目前在配電網(wǎng)、輸電線中應(yīng)用

7、廣泛并漸漸取代了傳統(tǒng)的油紙絕緣電纜,于是我們針對(duì)交聯(lián)聚乙烯的絕緣性能的測(cè)量進(jìn)行了論述。 （4）測(cè)量銅屏蔽層電阻和導(dǎo)體電阻比。在電纜投運(yùn)前、重作終端或接頭后、內(nèi)襯層破損進(jìn)水后，應(yīng)測(cè)量鋼屏蔽電阻和導(dǎo)體電阻比 其測(cè)量方法是： 1）用雙臂電橋測(cè)量在相同溫度下的銅屏蔽和導(dǎo)體的直流電阻。 2）當(dāng)前者與后者之比與投運(yùn)前相比增加時(shí)，表明鋼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)前相比削減時(shí)，表明附件中的導(dǎo)體連接點(diǎn)的接觸電阻有增大的可能。 2.1.2在線診斷方法 在國(guó)外（主要是日本），交聯(lián)聚乙烯電纜在線診斷方法主要有直流法、工頻法、低頻法及復(fù)合推斷法等四大類。目前國(guó)外仍處于研究階段，國(guó)內(nèi)處于起

8、步階段。由于國(guó)內(nèi)的研究是以上述方法為基礎(chǔ)的，主要介紹直流疊加法。其基本原理如圖1所示。利用在接地的電壓互感器的中性點(diǎn)處加進(jìn)一低壓直流電源（常用50V）：即將此直流電壓疊加在電纜絕緣原已施加的交流相電壓上，從而測(cè)量通過(guò)電纜絕緣層的微弱的直流電流（一般為nA級(jí)以上）或其絕緣電阻。 圖1直流疊加法測(cè)量原理圖 試驗(yàn)證明：用直流疊加法測(cè)得的絕緣電阻與停電后加直流高壓時(shí)的測(cè)試結(jié)果很相近。 直流疊加法在國(guó)內(nèi)已有應(yīng)用，但因積累數(shù)據(jù)及經(jīng)驗(yàn)還不多，尚無(wú)推斷標(biāo)準(zhǔn)，目前日本利用直流疊加法測(cè)出絕緣電阻的判據(jù)，但推斷時(shí)要了解被試電纜的長(zhǎng)度、材料及原始數(shù)據(jù)等。 2.2介質(zhì)損耗測(cè)量 電纜與架空線相比受氣候的影響小,安全牢靠,

9、隱蔽耐用,是絕緣結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)潔的傳輸線之一。介質(zhì)的功率損耗與介質(zhì)損耗角正切tan成正比,tan是絕緣 交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜(簡(jiǎn)稱XLPE電纜),通過(guò)物理或化學(xué)方法將聚乙烯進(jìn)行交聯(lián)而成,性能優(yōu)良、工藝簡(jiǎn)潔、安裝便利、載流量大、耐熱性好,目前在配電網(wǎng)、輸電線中應(yīng)用廣泛并漸漸取代了傳統(tǒng)的油紙絕緣電纜,于是我們針對(duì)交聯(lián)聚乙烯的絕緣性能的測(cè)量進(jìn)行了論述。 品質(zhì)的重要指標(biāo),因此測(cè)量tan值是推斷電氣設(shè)備和電纜絕緣狀況的一種較靈敏和有效的方法,特殊對(duì)受潮、老化等分布性缺陷較為有效。同軸電纜和高速數(shù)字通訊電纜的芯線電容，是影響電纜傳輸性能的重要參數(shù)，將同軸電纜單位長(zhǎng)度電容掌握在允許范圍之內(nèi)，可以保證電纜傳輸阻

10、抗的勻稱。 tan和c測(cè)量使用的是DELTA22000測(cè)試儀,其基本電路基于西林電橋。 西林電橋電路如圖2所示 圖2西林電橋電路 它由四個(gè)橋臂組成,臂1為試樣用Cx和Rx的并聯(lián)等值電路表示;臂2為標(biāo)準(zhǔn)電容CN;臂3和臂4為裝在電橋本體內(nèi)的操作調(diào)整部分,包括可調(diào)電阻R3,可調(diào)電容C4及與其并聯(lián)的固定電阻R4。外加的交流電源接在電橋的對(duì)角線CD上,在 另一對(duì)角線AB上接入平衡指示儀表G,G一般為振動(dòng)式檢流計(jì)。依據(jù)電橋平衡原理有:ZxZ4=ZNZ3(1)式中Zx,ZN,Z3,Z4分別為電橋的臂1、臂2、臂3 和臂4的阻抗。則tan為 : 當(dāng)tan<0.1時(shí),試樣電容可近似按下式計(jì)算,其誤差一般

11、不大于1%。 交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜(簡(jiǎn)稱XLPE電纜),通過(guò)物理或化學(xué)方法將聚乙烯進(jìn)行交聯(lián)而成,性能優(yōu)良、工藝簡(jiǎn)潔、安裝便利、載流量大、耐熱性好,目前在配電網(wǎng)、輸電線中應(yīng)用廣泛并漸漸取代了傳統(tǒng)的油紙絕緣電纜,于是我們針對(duì)交聯(lián)聚乙烯的絕緣性能的測(cè)量進(jìn)行了論述。 因此,當(dāng)電橋橋臂電阻R3,R4和電容CN,C4已知時(shí),就可以求得試樣電容Cx 和tan。 為了避免外界電場(chǎng)對(duì)電橋各部分產(chǎn)生的雜散電容對(duì)電橋的干擾,必需對(duì)電橋本體進(jìn)行屏蔽,如圖1中的虛線所示。由試樣和標(biāo)準(zhǔn)電容連到電橋本體的引線也要使用屏蔽導(dǎo)線。沒(méi)有屏蔽時(shí),由高壓引線到AB間的雜散電容分別與Cx及CN并聯(lián),將 會(huì)影響電橋平衡。加上屏蔽后,上

12、述雜散電容變?yōu)楦邏簩?duì)地電容,與整個(gè)電橋并聯(lián),就不會(huì)影響電橋平衡了。加上屏蔽后,屏蔽與低壓臂3、臂4間也會(huì)有雜散電容存在,如要進(jìn)一步提高測(cè)量精確度,必需消退它們的影響,但在一般狀況下,由于低壓臂的阻抗及其壓降都很低,這些雜散電容的影響可忽視不計(jì)。 實(shí)際接線圖為： 圖3成品電纜介質(zhì)損耗測(cè)試接線圖 對(duì)電纜的預(yù)處理 圖4成品電纜介質(zhì)損耗測(cè)試終端斷面預(yù)處理示意圖 影響tg測(cè)量值的因素有三種:一是保護(hù)環(huán)制作所選用的材料;二是保護(hù)環(huán)與絕緣屏蔽層之間距離(或間隙);三是所施加的測(cè)試電壓的大小。 交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜(簡(jiǎn)稱XLPE電纜),通過(guò)物理或化學(xué)方法將聚乙烯進(jìn)行交聯(lián)而成,性能優(yōu)良、工藝簡(jiǎn)潔、安裝便利、載

13、流量大、耐熱性好,目前在配電網(wǎng)、輸電線中應(yīng)用廣泛并漸漸取代了傳統(tǒng)的油紙絕緣電纜,于是我們針對(duì)交聯(lián)聚乙烯的絕緣性能的測(cè)量進(jìn)行了論述。 (1)從試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,采用自粘型銅帶保護(hù)電極的試驗(yàn)數(shù)據(jù)最小,銅絲纏繞保護(hù)電極的試驗(yàn)數(shù)據(jù)最大。從測(cè)量原理和被測(cè)絕緣材料介電特性分析,測(cè)量的介質(zhì)損耗角正切數(shù)據(jù)越小越好,越精確。因?yàn)檫@時(shí)表面泄漏電流很小,對(duì)測(cè)量值的影響已可忽視不計(jì)了。所以用自粘型銅帶作為保護(hù)電極材料為最佳。 （2）當(dāng)保護(hù)間隙較小時(shí),可以把邊緣電容和對(duì)地電容納入保護(hù)電極對(duì)不保護(hù)電極的電容中,消退了它們對(duì)測(cè)量電容的影響,并使測(cè)量電極下的電場(chǎng)趨近勻稱電場(chǎng),所以試驗(yàn)數(shù)據(jù)影響和變化不大;當(dāng)保護(hù)間隙增加后,保護(hù)電極

14、的功能漸漸消逝,所以試驗(yàn)數(shù)據(jù)漸漸增大,最終當(dāng)保護(hù)間隙大到一定值后,不具備保護(hù)功能,所以試驗(yàn)數(shù)據(jù)變化不大。 （3）在同一間隙下,電壓增加時(shí),介質(zhì)損耗角正切數(shù)據(jù)也增加,這主要原因是在高電壓下,電纜端部的邊緣效應(yīng)較明顯,所以反映到介質(zhì)損耗測(cè)量數(shù)據(jù)較大,同時(shí)還發(fā)覺(jué)無(wú)論是在高電壓下,還在低電壓,隨保護(hù)間隙的增大,介質(zhì)損耗測(cè)量數(shù)據(jù)也增大。 2.3介電常數(shù)測(cè)量 設(shè)固體介質(zhì)圓片樣品的厚度為t、直徑為d，面積為S當(dāng)電極問(wèn)為空氣介質(zhì)時(shí)(圖la)測(cè)得電容量為C0，放入介質(zhì)時(shí)(圖lb)電容量為Cx。 圖5試驗(yàn)裝置示意圖 C0是電極以空氣為介質(zhì)、極板面積等于介質(zhì)圓片面積S而計(jì)算出的電容量， 即 按圖l連接好線路，調(diào)整固

15、體測(cè)量電極上、下極板的間距，使間距為交聯(lián)聚乙烯樣品厚度的1.3倍左右，并從電極的標(biāo)尺上讀出該間距D。將被測(cè)樣品放入兩極板間的中心，再用電橋測(cè)出電極中有介質(zhì)時(shí)的電容量Cx(Cx可參考前面方法 測(cè)量）。 由=CX可算得其介電常數(shù)值。C0 聚乙烯為對(duì)稱性的中性分子，其介電常數(shù)較低，為2.3左右且在很大的溫度、頻率范圍內(nèi)幾乎不變。與密度呈線性關(guān)系。 交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜(簡(jiǎn)稱XLPE電纜),通過(guò)物理或化學(xué)方法將聚乙烯進(jìn)行交聯(lián)而成,性能優(yōu)良、工藝簡(jiǎn)潔、安裝便利、載流量大、耐熱性好,目前在配電網(wǎng)、輸電線中應(yīng)用廣泛并漸漸取代了傳統(tǒng)的油紙絕緣電纜,于是我們針對(duì)交聯(lián)聚乙烯的絕緣性能的測(cè)量進(jìn)行了論述。 2.4耐

16、壓試驗(yàn) 交聯(lián)聚乙烯電纜的檢測(cè)方法主要有直流耐壓檢測(cè)和交流耐壓檢測(cè)兩種。其中，對(duì)于直流耐壓檢測(cè)，1990年奧地利Kruger首次提到塑料電力電纜經(jīng)過(guò)直流耐壓試驗(yàn)之后，投入運(yùn)行后不久即發(fā)生絕緣擊穿現(xiàn)象。由于直流耐壓試驗(yàn)自身存在的局限性，不能滿意電氣耐壓試驗(yàn)的需要。我們闡述交流耐壓試驗(yàn)的常用方法。 2.4.1超低頻(0.1HZ)交流耐壓試驗(yàn) 隨著變流設(shè)備的進(jìn)步，超低頻交流電的獲得變得簡(jiǎn)單。與50Hz交流電壓相比，在擁有良好好的等效性的同時(shí)，0.1Hz能降低對(duì)試驗(yàn)設(shè)備容量的要求。從理論上而言，可使其容量削減到50Hz時(shí)的l500（于結(jié)構(gòu)原因，實(shí)際下降50100倍）。這有效降低了對(duì)于設(shè)備的要求。 首先，

17、將50Hz電源通過(guò)整流和濾波變成所需直流電壓，通過(guò)逆變電路變成1kHz電壓；再由0.1Hz正弦振蕩器作調(diào)幅處理，使其原IkHz電壓等幅波變成01Hz的變化調(diào)幅波。這個(gè)調(diào)制電壓通過(guò)兩個(gè)高壓變壓器和電壓倍增電路產(chǎn)生正的和負(fù)的按0.1Hz正弦波變化的高電壓。用壓敏電阻器VDRl和VDR2進(jìn)行解調(diào)，從而使負(fù)載上輸出0.1Hz高壓正弦電壓波形，其原理如圖6所示。 圖60.1Hz發(fā)生器原理圖 試驗(yàn)研究表明，0.1Hz電壓對(duì)水樹的監(jiān)測(cè)非常有效，而水樹的產(chǎn)生和發(fā)展是交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜最主要的老化方式。 目前，該方法主要應(yīng)用于中低壓電纜的試驗(yàn)。由于電壓等級(jí)偏低，不能用于66kV及以上高壓電纜試驗(yàn)。 交聯(lián)聚乙烯絕

18、緣電力電纜(簡(jiǎn)稱XLPE電纜),通過(guò)物理或化學(xué)方法將聚乙烯進(jìn)行交聯(lián)而成,性能優(yōu)良、工藝簡(jiǎn)潔、安裝便利、載流量大、耐熱性好,目前在配電網(wǎng)、輸電線中應(yīng)用廣泛并漸漸取代了傳統(tǒng)的油紙絕緣電纜,于是我們針對(duì)交聯(lián)聚乙烯的絕緣性能的測(cè)量進(jìn)行了論述。 2.4.2振蕩式交流耐壓試驗(yàn) 振蕩電壓試驗(yàn)是用直流電源給電纜充電，然后通過(guò)一個(gè)放電球隙給一組串聯(lián)電阻和電抗放電，得到一個(gè)阻尼振蕩電壓。 圖2是高頻振蕩波試驗(yàn)的接線圖，直流電源對(duì)充電器C，充電，達(dá)到預(yù)定值后使球隙放電，試驗(yàn)電壓通過(guò)C1和電感線圈、試品電纜Cx。形成振蕩放電回路，試品電纜Cx上的電壓最大值為： Ux=U1×2C1(C1+Cx) Ux可以最大

19、可達(dá)2倍的U1。從國(guó)外最新的研究報(bào)告中看到，振蕩波試驗(yàn)對(duì)人工模擬的機(jī)械損傷和水樹枝類型的故障發(fā)覺(jué)效果尚可，而對(duì)針板型故障不是很有效果，作為一個(gè)試驗(yàn)手段并不抱負(fù)。 圖7高頻振蕩波試驗(yàn)線路圖 CIGREWG21.0指出，此種方法優(yōu)于直流耐壓試驗(yàn)，但仍不如工頻試驗(yàn)有效。這種方法由于放電次數(shù)多、所需時(shí)間較長(zhǎng)，一般不為中壓電纜所采用，適用于110KV及以上電壓等級(jí)。 2.4.3諧振式交流耐壓試驗(yàn) 在50Hz下，試驗(yàn)需要面對(duì)巨大的容量，可以采用大容量諧振耐壓裝置，以大幅度削減試驗(yàn)電源的輸入容量。同時(shí)，也提高試驗(yàn)的安全性。常用的裝置可以分為：調(diào)感型串聯(lián)諧振電抗器、工頻諧振試驗(yàn)變壓器加固定電抗器補(bǔ)償、調(diào)頻串聯(lián)

20、諧振。 (1)調(diào)感型串聯(lián)諧振電抗器 系統(tǒng)試驗(yàn)電壓頻率為50Hz，與被試電纜的運(yùn)行工況全都。利用多臺(tái)串級(jí)可以產(chǎn)生不同等級(jí)試驗(yàn)電壓，可并聯(lián)使用，以滿意較低電壓和較大電流。調(diào)感型電抗器的額定電流一般到4-6A電壓250-400V時(shí)體積和容量已經(jīng)是相當(dāng)大。更大時(shí)，體積和造價(jià)大幅度上升。所以，調(diào)感型多作為試驗(yàn)室固定裝置，且試品電纜長(zhǎng)度相對(duì)較短，較穩(wěn)定時(shí)應(yīng)當(dāng)種類型較為相宜。主要不足之處即在于容量局限性較大，對(duì)公里級(jí)長(zhǎng)度的電纜較難滿意要求。而且因電壓調(diào)整過(guò)程操作繁重，現(xiàn)場(chǎng)一般不宜采用。 （2）工頻諧振試驗(yàn)變壓器加固定電抗器補(bǔ)償 工頻諧振試驗(yàn)變壓器同屬調(diào)感型，但比上述調(diào)感型串聯(lián)諧振裝置敏捷得多。其原理圖如圖8

21、。 交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜(簡(jiǎn)稱XLPE電纜),通過(guò)物理或化學(xué)方法將聚乙烯進(jìn)行交聯(lián)而成,性能優(yōu)良、工藝簡(jiǎn)潔、安裝便利、載流量大、耐熱性好,目前在配電網(wǎng)、輸電線中應(yīng)用廣泛并漸漸取代了傳統(tǒng)的油紙絕緣電纜,于是我們針對(duì)交聯(lián)聚乙烯的絕緣性能的測(cè)量進(jìn)行了論述。 圖8工頻諧振試驗(yàn)變壓器與固定電抗器并聯(lián)的原理接線 1自耦調(diào)壓器；2諧振變壓器； .L1、L2、L3固定電抗器；Cx被試電纜等值電容 這種試驗(yàn)變壓器優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)電纜很短時(shí)，如幾十米至上萬(wàn)米時(shí)，只要被試驗(yàn)電纜的電容量小于諧振變壓器的最大諧振電容量，1臺(tái)諧振變壓器便能自如地完成試驗(yàn)任務(wù)。但是，其變壓器重量和體積大，一般適用于試驗(yàn)室的耐壓試驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)幾乎無(wú)

22、法使用。 （3）調(diào)頻串聯(lián)諧振 調(diào)頻串聯(lián)諧振裝置的原理圖如圖9。 圖9調(diào)諧串聯(lián)諧振原理圖 調(diào)頻串聯(lián)諧振裝置的功率P和試驗(yàn)電流I具有下列關(guān)系式: I=2*Pi*f*C*Utest P=U*I. 式中: U：調(diào)頻串聯(lián)諧振裝置的最高諧振電壓； I：調(diào)頻串聯(lián)諧振裝置的最大試驗(yàn)電流； f：工頻耐壓試驗(yàn)的電流頻率。 圖10為調(diào)頻式串聯(lián)諧振試驗(yàn)回路的原理圖。 交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜(簡(jiǎn)稱XLPE電纜),通過(guò)物理或化學(xué)方法將聚乙烯進(jìn)行交聯(lián)而成,性能優(yōu)良、工藝簡(jiǎn)潔、安裝便利、載流量大、耐熱性好,目前在配電網(wǎng)、輸電線中應(yīng)用廣泛并漸漸取代了傳統(tǒng)的油紙絕緣電纜,于是我們針對(duì)交聯(lián)聚乙烯的絕緣性能的測(cè)量進(jìn)行了論述。 圖10

23、調(diào)頻式串聯(lián)諧振試驗(yàn)回路的原理圖 試品上電壓Uc和電源電壓Ue的關(guān)系如下式 當(dāng)調(diào)整電源頻率達(dá)到諧振狀態(tài)，即X1=Xc時(shí) , 式中Q諧振回路的品質(zhì)因數(shù)。 對(duì)于長(zhǎng)電纜，單純采用串聯(lián)無(wú)法滿意電流的要求，單純采用并聯(lián)不能滿意電壓的需求。可以采用串并聯(lián)的方式。例如，在實(shí)際中采用如圖10的接線滿意了要求。電纜越長(zhǎng)，并聯(lián)的電抗越多。但是，電抗不可無(wú)限增加，因?yàn)殡娍菇档土似焚|(zhì)因數(shù)。 圖11實(shí)際接線圖 交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜(簡(jiǎn)稱XLPE電纜),通過(guò)物理或化學(xué)方法將聚乙烯進(jìn)行交聯(lián)而成,性能優(yōu)良、工藝簡(jiǎn)潔、安裝便利、載流量大、耐熱性好,目前在配電網(wǎng)、輸電線中應(yīng)用廣泛并漸漸取代了傳統(tǒng)的油紙絕緣電纜,于是我們針對(duì)交聯(lián)聚

24、乙烯的絕緣性能的測(cè)量進(jìn)行了論述。 2.5泄漏電流測(cè)量技術(shù) 絕緣良好的電纜泄漏電流很小，一般只有幾到幾十微安。由于試驗(yàn)設(shè)備用高壓引線等雜散電流的影響，當(dāng)將微安表接入低電位端測(cè)量時(shí)，往往使測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)，有時(shí)誤差竟達(dá)到真實(shí)值的幾倍到幾十倍。 直流泄漏試驗(yàn)，應(yīng)在試驗(yàn)電壓升至規(guī)定值后1分鐘以及加壓時(shí)間達(dá)到規(guī)定值時(shí)測(cè)量泄漏電流。泄漏電流值和相間不平衡率只作為推斷絕緣狀況的參考，不作為是否能投入運(yùn)行的判據(jù)。但如發(fā)覺(jué)泄漏電流與上次試驗(yàn)值相比有很大變化，或泄漏電流不穩(wěn)定，隨試驗(yàn)電壓的升高或加壓時(shí)間的增加而急劇上升時(shí)，應(yīng)查明原因。如系終端頭表面泄漏電流或?qū)Φ仉s散電流等因素的影響，則應(yīng)加以消退；如懷疑電纜線路絕緣不

25、良，則可提高試驗(yàn)電壓（以不超過(guò)本規(guī)程規(guī)定的交接試驗(yàn)電壓值為宜）或延長(zhǎng)試驗(yàn)時(shí)間，確定能否連續(xù)運(yùn)行。 在實(shí)際測(cè)量中應(yīng)盡量將微安表接在高電位端的接線，這時(shí)對(duì)測(cè)量微安表、引線及電纜兩頭，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格地屏蔽，對(duì)于整盤電纜可以采用如圖2所示屏蔽接線方式。這里微安表采用金屬屏蔽罩屏蔽，微安表到被試品的引線采用金屬屏蔽線屏蔽，對(duì)電纜兩端頭則采用屏蔽帽和屏蔽環(huán)屏蔽。屏蔽和引線之間只有很小的電位差，所以并不需要很高的絕緣。 圖12測(cè)量直流泄漏電流時(shí)的屏蔽方法 1微安表屏蔽罩；2屏蔽線；3端頭屏蔽帽；4屏蔽環(huán) 表2為通過(guò)泄漏電流對(duì)絕緣性能判定的標(biāo)準(zhǔn) 交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜(簡(jiǎn)稱XLPE電纜),通過(guò)物理或化學(xué)方法將聚乙烯進(jìn)行交聯(lián)而成,性能優(yōu)良、工藝簡(jiǎn)潔、安裝便利、載流量大、耐熱性好,目前在配電網(wǎng)、輸電線中應(yīng)用廣泛并漸漸取代了傳統(tǒng)的油紙絕緣電纜,于是我們針對(duì)交聯(lián)聚