交聯(lián)聚乙烯電纜結(jié)構(gòu)及其試驗(yàn)方法

1、交聯(lián)聚乙烯電纜結(jié)構(gòu)及其試驗(yàn)方法 2013-03-15ICEAGESKY主要內(nèi)容* *交聯(lián)聚乙烯電纜結(jié)構(gòu)n PVC/PE外護(hù)套n 金屬鎧裝n 銅屏蔽層n 外半導(dǎo)體層n 交聯(lián)聚乙烯絕緣層n 內(nèi)半導(dǎo)體層n 導(dǎo)體* *主絕緣電阻測(cè)試 5000 VLGE從電纜的絕緣電阻的數(shù)值可初步判斷電纜絕緣是否受潮、老化，并可檢查由耐壓試驗(yàn)檢出的缺陷的性質(zhì)，所以，耐壓試驗(yàn)前后均應(yīng)測(cè)量絕緣電阻。0.6/1kV電纜試驗(yàn)電壓采用1000V；0.6/1kV以上電纜試驗(yàn)電壓采用2500V；6/6kV以上電纜試驗(yàn)電壓采用5000V良好電纜的絕緣電阻值通常很高，試驗(yàn)數(shù)據(jù)與出廠值比較應(yīng)無(wú)明顯變化；試驗(yàn)前后應(yīng)充分對(duì)電纜放電以避免電纜中

2、的殘余直流電荷對(duì)結(jié)果造成影響。放電時(shí)，應(yīng)先經(jīng)過(guò)放電棒前端電阻放電，再直接放電，否則會(huì)對(duì)電纜的絕緣結(jié)構(gòu)造成沖擊* *外護(hù)套絕緣電阻測(cè)試電纜埋入地下后，可對(duì)外護(hù)套絕緣電阻進(jìn)行測(cè)試。測(cè)量電壓通常采用500V，當(dāng)絕緣電阻低0.5M/km時(shí)，應(yīng)用萬(wàn)用表正、反接線進(jìn)行測(cè)量，當(dāng)兩次測(cè)得的阻值相差較大時(shí)，表明外護(hù)套已破損受潮。 500 VLGE* *直流耐壓和泄漏電流試驗(yàn)直流耐壓試驗(yàn)對(duì)檢查絕緣中的氣泡、機(jī)械損傷等局部缺陷比較有效，泄漏電流對(duì)反映絕緣老化、受潮比較靈敏。進(jìn)行泄漏電流試驗(yàn)時(shí)應(yīng)均勻升壓，升壓過(guò)程中在0.25、0.5、0.75、1倍試驗(yàn)電壓下各停留1min，讀取泄漏電流值，以便必要時(shí)繪制泄漏電流和試驗(yàn)

3、電壓的關(guān)系曲線。絕緣良好的電纜泄漏電流很小，一般在幾十微安以下，因而設(shè)備及引線的雜散電流相對(duì)較大，影響顯著。此時(shí)如仍將微安表接在低壓端測(cè)量，會(huì)有很大誤差。必須將微安表接在高壓端測(cè)量，并注意屏蔽后才能獲得準(zhǔn)確的結(jié)果。電壓為35kV及以上的電纜，由于試驗(yàn)電壓高，通過(guò)試品表面及周圍空間的泄漏電流相當(dāng)大，所以兩端的終端頭均應(yīng)屏蔽。AU* *直流耐壓和泄漏電流試驗(yàn)AABCABCU實(shí)際工作現(xiàn)場(chǎng)中，由于電纜鋪設(shè)長(zhǎng)度較長(zhǎng)，將被測(cè)相電纜兩端進(jìn)行屏蔽不易實(shí)現(xiàn)，所以往往采用左圖所示的接線方式，以鄰相電纜作為屏蔽線進(jìn)行測(cè)試。這種測(cè)試方法看似解決了屏蔽問(wèn)題，實(shí)際上卻存在兩個(gè)缺點(diǎn)：1、每相電纜在試驗(yàn)中承受兩次電壓，對(duì)電纜

4、主絕緣容易造成損傷；2測(cè)得的泄漏電流數(shù)值并不是被測(cè)相纜芯對(duì)外皮及地的泄漏電流，而是被測(cè)相對(duì)外皮及另一相纜芯的泄漏電流數(shù)值。因此這種測(cè)量方法并不妥當(dāng)。* *直流耐壓和泄漏電流試驗(yàn)AABCABCU現(xiàn)場(chǎng)工作時(shí)，可以采用左圖所示的接線方式進(jìn)行試驗(yàn)。這時(shí)電源端采取屏蔽將表面和空間的雜散泄漏電流排除，另一端的雜散泄漏電流I2流經(jīng)微安表PA2。于是，試品的泄漏電流IX可由微安表PA1的讀數(shù)I1減去I2而得AI1I2PA1PA2* *直流耐壓試驗(yàn)存在的問(wèn)題由于交聯(lián)聚乙烯電纜材質(zhì)、結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，所以盡管在正式頒布的標(biāo)準(zhǔn)中要求在交接試驗(yàn)中做直流耐壓，但實(shí)際上有不少人認(rèn)為對(duì)交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜不宜采用直流耐壓試驗(yàn)，其基

5、本觀點(diǎn)是：1、直流電壓試驗(yàn)過(guò)程中在交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜及附件中會(huì)形成空間電荷，對(duì)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(chǎng)分布與實(shí)際運(yùn)行電壓不同，前者按電阻率分布而后者按介電常數(shù)分布，因此，直流試驗(yàn)合格的交聯(lián)聚乙電纜，投入運(yùn)行后，在正常工作電壓的作用下也會(huì)發(fā)生絕緣事故。*交流耐壓試驗(yàn)變頻柜380V電抗器電容分壓器測(cè)量裝置kV控制臺(tái)多年以來(lái)，由于人們認(rèn)識(shí)水平和試驗(yàn)設(shè)備的原因，橡塑電纜在現(xiàn)場(chǎng)以直流耐壓試驗(yàn)或0.1Hz頻率耐壓試驗(yàn)代替交流耐壓試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐發(fā)現(xiàn)上述兩種方法都存在很多問(wèn)題，無(wú)法對(duì)橡塑電纜的絕緣優(yōu)劣起到有效地檢驗(yàn)作用。根據(jù)IEC最新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，頻率在20Hz300

6、Hz之間的交流耐壓與工頻50Hz下的交流耐壓基本可以等效，因此110kV及以上的橡塑電纜目前普遍采用20Hz300Hz的變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)。220kV及以上：試驗(yàn)電壓為1.36倍U0；110kV/66kV：試驗(yàn)電壓為1.60倍U0，時(shí)間為5分鐘。*額定電壓額定電壓長(zhǎng)度長(zhǎng)度截面積截面積64/110kV1500m400mm2CAB以以110kV交聯(lián)聚乙烯電纜為例交聯(lián)聚乙烯電纜為例電容量電容量0.156F/km 應(yīng)用舉例*試驗(yàn)前參數(shù)計(jì)算試驗(yàn)電壓：高壓電抗器電感值 試驗(yàn)電壓頻率：52.05(Hz)U=1.6U0=1.6X64=102.4(kV)*試驗(yàn)原理接線如圖所示，其中變頻器用來(lái)改

7、變工頻交流電頻率確保試驗(yàn)電壓的頻率處在諧振點(diǎn)上，通過(guò)試驗(yàn)變壓器將電壓抬升到試驗(yàn)所需電壓，考慮到試驗(yàn)中容升效應(yīng)的影響，試驗(yàn)變壓器測(cè)量端的電壓無(wú)法準(zhǔn)確反應(yīng)試品兩端電壓，在試品高壓端并聯(lián)電容分壓器監(jiān)測(cè)試品電壓。原理接線圖*1）對(duì)被試電纜充分放電，按照原理圖進(jìn)行試驗(yàn)接線，調(diào)試好設(shè)備。試驗(yàn)場(chǎng)地四周裝設(shè)圍欄，懸掛“止步，高壓危險(xiǎn)！”標(biāo)示牌。2）測(cè)量被試電纜的絕緣電阻，確認(rèn)絕緣電阻合格。3）將試驗(yàn)引線接上被試電纜終端接頭。4）檢查試驗(yàn)回路所有接線，檢查測(cè)量?jī)x表，準(zhǔn)備開始試驗(yàn)。5）合上試驗(yàn)電源，調(diào)整變頻電源的頻率，將試驗(yàn)回路調(diào)至諧振，此時(shí)調(diào)壓旋鈕置于初始位置。6）將輸出電壓逐漸升至試驗(yàn)電壓，保持試驗(yàn)電壓5mi

8、n，然后快速降壓至零，斷開試驗(yàn)電源，高壓端掛接地線。7）復(fù)測(cè)被試電纜的絕緣電阻。8）試驗(yàn)過(guò)程中如發(fā)生閃絡(luò)、擊穿或異常情況，應(yīng)立即暫停試驗(yàn)。檢查被試電纜及試驗(yàn)設(shè)備是否損壞，如有損壞須立即檢修。9）試驗(yàn)中無(wú)異?，F(xiàn)象發(fā)生，復(fù)測(cè)絕緣電阻與試驗(yàn)前無(wú)明顯變化，則被試電纜通過(guò)交流耐壓試驗(yàn)。試驗(yàn)步驟*1）應(yīng)用串聯(lián)諧振進(jìn)行交流那壓試驗(yàn)，省去了傳統(tǒng)交流那壓試驗(yàn)中的大功率調(diào)壓裝置，很大程度上減少了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的體積和重量為試驗(yàn)的開展提供了方便。2）諧振電源是諧振式濾波電路，能改善輸出電壓的波形畸變，獲得很好的正弦波形，有效的防止了諧波峰值對(duì)試品的誤擊穿。3）對(duì)于傳統(tǒng)交流那壓試驗(yàn)，當(dāng)被試品存在絕緣缺陷，試驗(yàn)中絕緣弱點(diǎn)被擊穿，此時(shí)的擊