直流交流耐壓試

1、作者:日期:電氣設(shè)備的絕緣預(yù)防性試驗一一交流耐壓和直流耐壓試驗的區(qū)別和聯(lián)系2008/11/11 10:33交流耐壓和直流耐壓都是耐壓試驗，是鑒定電力設(shè)備絕緣強度的方法。絕緣預(yù)防性試驗電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗是保證設(shè)備安全運行的重要措施，通過試驗，掌握設(shè)備絕緣狀況，及時發(fā)現(xiàn)絕緣內(nèi)部隱藏的缺陷，并通過檢修加以消除，嚴(yán)重者必 須予以更換，以免設(shè)備在運行中發(fā)生絕緣擊穿，造成停電或設(shè)備損壞等不可挽回 的損失。絕緣預(yù)防性試驗可分為兩大類：一類是非破壞性試驗或稱絕緣特性試驗，是在較低的電壓下或用其他不會損 壞絕緣的辦法來測量的各種特性參數(shù)，主要包括測量絕緣電阻、泄漏電流、介質(zhì) 損耗角正切值等，從而判斷絕緣內(nèi)部

2、有無缺陷。實驗證明，這類方法是行之有效的，但目前還不能只靠它來可靠的判斷絕緣的耐電強度。另一類是破壞性試驗或稱耐壓試驗， 試驗所加電壓高于設(shè)備的工作電壓， 對 絕緣考驗非常嚴(yán)格，特別是揭露那些危險性較大的集中性缺陷，并能保證絕緣有 一定的耐電強度，主要包括直流耐壓、交流耐壓等。耐壓試驗的缺點是會給絕緣 造成一定的損傷。直流耐壓試驗直流耐壓試驗電壓較高，對發(fā)現(xiàn)絕緣某些局部缺陷具有特殊的作用， 可與泄 漏電流試驗同時進行。直流耐壓試驗與交流耐壓試驗相比，具有試驗設(shè)備輕便、對絕緣損傷小和易于發(fā) 現(xiàn)設(shè)備的局部缺陷等優(yōu)點。與交流耐壓試驗相比，直流耐壓試驗的主要缺點是由 于交、直流下絕緣內(nèi)部的電壓分布不同

3、，直流耐壓試驗 對絕緣的考驗不如交流更 接近實際。交流耐壓試驗交流耐壓試驗對絕緣的考驗非常嚴(yán)格，能有效地發(fā)現(xiàn)較危險的集中性缺陷。 它是鑒定電氣設(shè)備絕緣強度最直接的方法，對于判斷電氣設(shè)備能否投入運行具有 決定性的意義，也是保證設(shè)備絕緣水平、避免發(fā)生絕緣事故的重要手段。交流耐壓試驗有時可能使絕緣中的一些弱點更加發(fā)展，因此在試驗前必須對試品先進行絕緣電阻、吸收比、泄漏電流和介質(zhì)損耗等項目的試驗， 若試驗結(jié)果 合格方能進行交流耐壓試驗。否則，應(yīng)及時處理，待各項指標(biāo)合格后再進行交流 耐壓試驗，以免造成不應(yīng)有的絕緣損傷。電氣設(shè)備絕緣試驗分兩大類探 探（一）耐壓試驗一一破壞性試驗試驗所加電壓等價于或高于設(shè)備

4、運行中可能受到的各種電壓。最有效和最可信；可能導(dǎo)致絕緣的破壞。種類：工頻耐壓試驗 直流耐壓試驗 沖擊耐壓試驗（二）檢查性試驗預(yù)防性試驗測定絕緣某些方面的特性；一般在較低電壓下進行，通常不會導(dǎo)致絕緣的擊 穿破壞。方法有許多種：測絕緣電阻，吸收比測泄漏電流測tg S,等效電容C,等效電阻R局部放電測試，電壓分布測試油氣色譜分析各方法反映絕緣缺陷的性質(zhì)不同，對不同絕緣材料和絕緣結(jié)構(gòu)的有效性也不 同。兩類試驗間的關(guān)系：相互補充，而不能相互代替先作檢查性試驗，再確定耐壓試驗的時間和條件交流耐壓試驗：交流耐壓試驗是破壞性試驗；在出廠和交接試驗中進行，對其耐壓值的要求 也不同。交流耐壓裝置有：試驗變壓器、工

5、頻和變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗。根據(jù)被試品 和試驗設(shè)備的容量大小決定是用工頻還是用變頻。一般地，電纜和GIS用變頻，開關(guān)、避雷器、電流互感器用工頻，電壓互感 器用三倍頻1 .交流耐壓試驗試驗電壓值的確定 ：根據(jù)電氣設(shè)備的電壓等級，按照交 流耐壓試驗標(biāo)準(zhǔn)確定試驗電壓值。2 .試驗設(shè)備：試驗變壓器、調(diào)壓器、阻容分壓器、測量球隙3 .工頻高壓的測量：測量球隙、阻容分壓器直流耐壓試驗：直流耐壓試驗 采用直流電壓發(fā)生器作為試驗電源。在進行直流耐壓試驗時可同時進行直流泄漏電流測量，測量微安表可接在高 壓側(cè)，也可接在低壓側(cè)。測泄漏電流時電壓： 5kV60kV。避雷器直流1mA 參考電壓（220kV等級）可達(dá)290

6、kV。直流耐壓試驗的試驗電壓：2.02.5倍額 定電壓。直流耐壓試驗的特點：1、設(shè)備較輕便。2、介質(zhì)無極化損耗。3、可制作伏 安特性曲線。4、電壓高容易發(fā)現(xiàn)缺陷。5、容易發(fā)現(xiàn)發(fā)電機端部缺陷。一個好的絕緣，在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗電壓作用下，其泄漏電流不應(yīng)隨加壓時間的延長而增加。如果在0.5倍試驗電壓附近泄漏電流已開始迅速上升，則此設(shè) 備在運行電壓下即有被擊穿的危險。為什么交流耐壓試驗與直流耐壓試驗不能互相代替？因為交流、直流電壓在絕緣層中的分布不同， 直流電壓是按電導(dǎo)分布的，反 映絕緣內(nèi)個別部分可能發(fā)生過電壓的情況； 交流電壓是按與絕緣電阻并存的分布 電容成反 比分布的，反映各處分布電容部分可能發(fā)生過

7、電壓的情況。另外，絕 緣在直流電壓作用下耐壓強度比在交流電壓下要高。所以，交流耐壓試驗與 直流耐壓試驗不能互相代替。電容器為什么不做交流耐壓試驗?1. 因為電纜對交流電源來說相當(dāng)與一個電容器， 如果作交流耐壓試驗就需要更大 容量的試驗變壓器。2. 一般直流耐壓試驗的擊穿是可以恢復(fù)的，而交流耐壓試驗的擊穿是不可以恢復(fù) 的。，綜合以上原因 電力電纜在一般情況下只作 直流耐壓試驗，而不作交流耐 壓試驗。交聯(lián)電力電纜預(yù)防性試驗方法及注意的問題2009年11月20日 星期五16:40電力電纜在運行中不但長期承受電網(wǎng)電壓，而且還會經(jīng)常遇到各種過電 壓，如操作過電壓、雷擊過電壓、故障過電壓等。預(yù)防性試驗可以

8、提前發(fā)現(xiàn)電力 電纜的某些缺陷，它是保證電纜安全運行的重要措施之一。如果有關(guān)部門做預(yù)防 性試驗時，不按電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程去試驗，則起不到預(yù)防性試驗作用， 而且還會帶來電力電纜隱患。一、預(yù)防性試驗項目、方法和要求根據(jù)中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程規(guī)定，交聯(lián) 聚乙烯絕緣電力電纜預(yù)防性試驗需作如下試驗項目。1、電纜主絕緣絕緣電阻：用2500伏或5000伏兆歐表測量，讀取1分鐘以后的數(shù)據(jù)，對于三芯電纜，當(dāng)測量一根芯的絕緣電阻時，應(yīng)將其余二芯和電纜外 皮一起接地。運行中的電纜要充分放電后測量，每次測量完都要采用絕緣工具進 行放電，以防止電擊。絕緣電阻數(shù)值自行規(guī)定。試驗周期：重要電纜1

9、年，一般電纜3年。2、電纜外護套絕緣電阻：就是測量鋼鎧對地的絕緣電阻值，它主要檢查支埋電纜的外護套有無破損。采用 500伏兆歐表測量。當(dāng)每千米的絕緣電阻低于 0.5兆時，采用下面介紹方法判斷外護套是否進水。試驗周期：重要電纜1年，一般電纜3年。3、電纜內(nèi)襯層絕緣電阻：就是測量銅屏蔽層對鋼鎧的絕緣電阻值，它主要檢查內(nèi)襯層有無破損，采用500伏兆歐表測量。當(dāng)每千米絕緣電阻低于0.5兆歐 時，采用下面介紹方法判斷內(nèi)襯層是否進水。試驗周期：重要電纜 1年，一般電 纜3年。電纜內(nèi)襯層和外護套破壞進水的確定方法：直埋時間較長受地下水長期浸泡的電纜或受外力破壞而又未完全破損的電 纜，其外護套絕緣電阻、內(nèi)襯層

10、絕緣電阻均有可能下降至規(guī)定值以下，因此不能僅根據(jù)絕緣電阻的降低來判斷電纜是否進水， 要根據(jù)不同金屬在電解質(zhì)中形成原 電池原理進行分析判斷。電纜的外護套破或內(nèi)襯層破損進水后，由于水的作用(水 是電解質(zhì))，將在鎧裝層的鍍鋅鋼帶上產(chǎn)生對地一 0.76V的電位，銅屏蔽層產(chǎn)生 對地+0.334V電位，由此產(chǎn)生出 0.334 ( 0.76V)=1.1V的電位差。此時，用萬 用表電阻檔的“正”、“負(fù)”表筆交換測量鎧裝層對地或鎧裝層對銅屏蔽層的絕 緣電阻，在測量回路內(nèi)形成的原電池與萬用表內(nèi)干電池相串聯(lián)，當(dāng)極性組合使電壓相加時，側(cè)得電阻值小；反之，側(cè)得電阻值較大。如果上述兩次測得的電阻值 相差較大時，表明以形成

11、原電池，就可判斷電纜外護套和內(nèi)襯層破損進水。外護套破損不一定立即修理，但內(nèi)襯層破損進水后，水分直接與電纜銅屏蔽層接觸并 可能會腐蝕銅屏蔽層，應(yīng)盡快安排檢修。4、銅屏蔽層電阻和導(dǎo)體電阻比：用雙臂電橋測量在相同溫度下的銅屏蔽層和導(dǎo)體的電阻。當(dāng)銅屏蔽層電阻與導(dǎo)體的電阻之比數(shù)據(jù)與投運前數(shù)據(jù)增加時，表明銅屏蔽層的電阻增大，銅屏蔽層有可能被腐蝕；當(dāng)該比值與投運前相比減少時， 表明導(dǎo)體連接點的接觸電阻有增加的可能。試驗周期：投運前，新作終端或中間接頭后，內(nèi)襯層破損進水后。5、電纜主絕緣直流耐壓試驗：電纜試驗電壓按表一規(guī)定，加壓時間5分鐘， 不擊穿。耐壓5分鐘的泄漏電流不應(yīng)大于耐壓1分鐘的泄漏電流。試驗周期：

12、新 作終端或中間接頭后。表一：交聯(lián)聚乙烯電力電纜的 直流耐壓試驗電壓電纜額定電壓U。/U直流試驗電壓KV1.8/3113.6/6186/6256/10258.7/103721/356326/357848/6614464/110192127/220305二、電纜直流耐壓試驗與電纜泄漏電流的區(qū)別電纜泄漏電流的測量與 直流耐壓試驗在發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷的原理是有區(qū)別的。- 般來說直流耐壓試驗對于暴露介質(zhì)中的氣泡和機誡損傷等局部缺陷等比較靈敏， 而泄漏電流能夠反映介質(zhì)整體受潮與整體劣化情況。兩者在試驗中又密不可分， 泄漏電流實際上是 直流耐壓試驗中得到的。測量泄漏電流的微安表在試驗回路的 不同位置和試驗的高壓

13、引線是否采用屏蔽線等因素，都會影響泄漏電流的數(shù)值， 所以在測量泄漏電流的過程中，判斷不是電流的具體數(shù)值，而是泄漏電流的變化趨勢。電壓升高的每一階段，都必須注意觀察電流隨時間變化的趨勢，一條良好的電纜，在電壓上升的每一階段，電容電流和吸收電流先疊加在泄漏電流上， 指 示表上的電流一定劇增，隨著時間下降，電壓穩(wěn)定1分鐘后的穩(wěn)定電流只是電壓 初期上升的10%-20%，在這就是泄漏電流。如果電纜整體受潮，則電流在電 壓上升的每一階段幾乎不能隨時間下降， 嚴(yán)重時反而上升，這種電纜是不能輕易 投運的。泄漏電流值隨時間的延長有上升現(xiàn)象， 是絕緣缺陷發(fā)展的跡象。良好的 絕緣在試驗電壓下的穩(wěn)態(tài)泄漏電流值隨時間的

14、延長保持不變，有的略有下降。三、直流耐壓試驗對交聯(lián)電力電纜的影響交聯(lián)聚乙烯絕緣材料是交聯(lián)聚乙烯塑料經(jīng)交聯(lián)工藝而生成的，屬整體型絕緣材料，其介電常數(shù)為2.1 2.3，且一般不受溫度變化的影響。在直流電壓下， 絕緣層中的電場強度是按照絕緣電阻率的正比例分配的， 且絕緣電阻率分布是不 均勻的（在交聯(lián)聚乙烯塑料生產(chǎn)過程中，因工藝原因不可避免的在主料中有雜質(zhì) 存在，他們具有較小的絕緣電阻率，且沿絕緣層徑向分布，分布不均勻），所以 交聯(lián)聚乙烯絕緣在交、直流電壓下電場分布是不同的，導(dǎo)致了擊穿特征的不一致。 直流耐壓試驗不僅不能有效地發(fā)現(xiàn)交聯(lián)聚乙烯絕緣材料中的水樹枝等絕緣缺陷， 而且由于空間電荷的作用，使原來

15、存在的絕緣內(nèi)部弱點進一步發(fā)展、擴大，使絕緣性能逐漸衰減形成絕緣內(nèi)部劣化的積累效應(yīng)，容易造成電纜在交流電壓作用 下，某些不應(yīng)發(fā)生問題的地方投運不久就發(fā)生放炮。此外，電纜的某些部分，如 電纜頭、中間頭，在交流電壓下，存在某些缺陷，在直流耐壓試驗時卻不會擊穿。四、實際預(yù)試情況現(xiàn)在有些單位電纜預(yù)防性試驗基本是將運行的電纜按計劃一年停運一次，電纜附件安裝工藝中的金屬層按傳統(tǒng)接地方式連接， 因此電纜試驗的項目主要有兩 項內(nèi)容，電纜主絕緣絕緣電阻，電纜主絕緣直流耐壓試驗，通常將電纜按表一規(guī) 定加試驗電壓，如果電纜受潮或外、內(nèi)層絕緣損壞就可能將電纜擊穿， 然后查找 故障點、修復(fù)，在用同樣的試驗電壓加壓 5分鐘

16、，正常后投入運行，如仍擊穿或 泄漏電流不正常，在進行一次查找故障點、修復(fù)，直到電纜完全正常。這種過程 有許多不利因素，首先電纜耐壓擊穿后停電修復(fù)時間很長， 對一個企業(yè)來說，損 失是無法估量的，其次預(yù)防性試驗往往集中進行，要在很短的時間對所管轄的電 纜進行試驗，不僅勞動強度大，而且難以對每條電纜都進行仔細(xì)分析。 第三電纜 預(yù)防性試驗每次都做 直流耐壓試驗，將產(chǎn)生絕緣內(nèi)部劣化的積累效應(yīng)，加速電纜 絕緣老化，縮短電纜的使用壽命。五、建議預(yù)防性試驗既然屬于防止設(shè)備損壞、保證設(shè)備安全運行的重要措施，那就應(yīng) 以電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程規(guī)定和要求進行全面、認(rèn)真地試驗，既不能增加 項目也不能減少項目。電纜附件安裝工藝中的金屬層要改變傳統(tǒng)接地方法，應(yīng)采用下述方法去做。 做交接試驗時，要留好第一手資料，以后的預(yù)防性試驗數(shù)據(jù)要和交接試驗數(shù)據(jù)進 行比較。當(dāng)電纜主絕緣絕緣電阻數(shù)值，電纜外護套絕緣電阻數(shù)值，電纜內(nèi)襯層絕 緣電阻數(shù)值，銅屏蔽層電阻和導(dǎo)體電阻之比數(shù)值， 與交接試驗數(shù)據(jù)進行比較且數(shù) 據(jù)變化不大又都在合格范圍時，就不應(yīng)再作直流耐壓試驗。當(dāng)判斷出電纜外護套 和內(nèi)襯層破損進水或新制作終端頭和新制作中間接頭，以及處理電纜銅屏蔽層后，才需對電纜做直流耐壓試驗。這樣就可以最大限度的保護電纜， 延長電纜的 使用壽命。電纜附件中金屬層的接地方