電力電纜的絕緣試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及方法

電力電纜主要由導(dǎo)電線芯、絕緣層和護(hù)套組成，《規(guī)程》將電力電纜分成三類，即紙絕緣電力電纜、橡塑絕緣電力電纜(聚氯乙烯絕緣電力電纜、交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜、乙1-1電力電纜主要由導(dǎo)電線芯、絕緣層和護(hù)套組成，《規(guī)程》將電力電纜分成三類，即紙絕緣電力電纜、橡塑絕緣電力電纜(聚氯乙烯絕緣電力電纜、交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜、乙1-1電力電纜預(yù)防性試驗(yàn)工程電纜絕緣類型紙絕緣電纜橡塑絕緣電纜充油電纜主絕緣☆/△☆×絕緣電阻測(cè)量護(hù)套絕緣×☆×電力電纜的絕緣試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及方法丙橡皮絕緣電力電纜)、電容式充油電纜，它們的預(yù)防性試驗(yàn)見表1-1。丙橡皮絕緣電力電纜)、電容式充油電纜，它們的預(yù)防性試驗(yàn)見表1-1。內(nèi)襯層絕緣×☆×主絕緣直流耐壓試驗(yàn)☆/△☆×電纜護(hù)套直流耐壓試驗(yàn)××☆銅屏蔽層電阻和導(dǎo)體電阻比×△/○×穿插互聯(lián)系統(tǒng)×☆☆電纜油試驗(yàn)××☆/○注：“☆”表示正常試驗(yàn)工程，“×”表示不進(jìn)展該工程試驗(yàn)，“△”表示大修后進(jìn)注：“☆”表示正常試驗(yàn)工程，“×”表示不進(jìn)展該工程試驗(yàn)，“△”表示大修后進(jìn)行，“○”表示必要時(shí)進(jìn)展。行，“○”表示必要時(shí)進(jìn)展。一、絕緣電阻測(cè)量一、絕緣電阻測(cè)量測(cè)量電力電纜的主測(cè)量電力電纜的主絕緣電阻出來的絕緣缺陷。出來的絕緣缺陷。對(duì)對(duì)1000V以下的電纜測(cè)量時(shí)用1000V絕緣電阻測(cè)試儀1000V及以上的電纜用2500V6kV5000V像塑絕緣電力電纜的絕緣電阻很低時(shí)，應(yīng)用萬用表正、反接線分別測(cè)屏蔽層對(duì)鎧裝、像塑絕緣電力電纜的絕緣電阻很低時(shí)，應(yīng)用萬用表正、反接線分別測(cè)屏蔽層對(duì)鎧裝、鎧裝層對(duì)地的直流電阻，以檢查它們是否受潮。當(dāng)絕緣確實(shí)受潮時(shí)，應(yīng)安排檢修。鎧裝層對(duì)地的直流電阻，以檢查它們是否受潮。當(dāng)絕緣確實(shí)受潮時(shí)，應(yīng)安排檢修。當(dāng)電纜埋于地下后，測(cè)量鋼鎧甲對(duì)地的絕緣電阻，可檢查出外護(hù)套有無損傷；同理，當(dāng)電纜埋于地下后，測(cè)量鋼鎧甲對(duì)地的絕緣電阻，可檢查出外護(hù)套有無損傷；同理，測(cè)量銅屏蔽層對(duì)鋼鎧甲間的絕緣電阻也可以檢查出內(nèi)護(hù)套有無損傷測(cè)量銅屏蔽層對(duì)鋼鎧甲間的絕緣電阻也可以檢查出內(nèi)護(hù)套有無損傷且又未浸泡在水中或置于特別潮濕的環(huán)境中，則外護(hù)套的操作很難通過測(cè)量絕緣電阻來發(fā)且又未浸泡在水中或置于特別潮濕的環(huán)境中，則外護(hù)套的操作很難通過測(cè)量絕緣電阻來發(fā)現(xiàn)，此時(shí)測(cè)量銅屏蔽層對(duì)鋼鎧甲的絕緣電阻則更為重要?，F(xiàn)，此時(shí)測(cè)量銅屏蔽層對(duì)鋼鎧甲的絕緣電阻則更為重要。量相作為兩端屏蔽環(huán)的連線，見圖量相作為兩端屏蔽環(huán)的連線，見圖1-1。1-1測(cè)量絕緣電阻時(shí)的屏蔽接線(a)單芯電纜；(b)三芯電纜當(dāng)被測(cè)電纜較長(zhǎng)時(shí)，充電電流很大，因而絕緣電阻測(cè)試儀開頭指示的數(shù)值很小，這并不表示絕緣不良，必需經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間遙測(cè)才能得到正確的結(jié)果。測(cè)量中假設(shè)承受手動(dòng)絕緣電阻測(cè)試儀，則轉(zhuǎn)速不得低于額定轉(zhuǎn)速的80%，且當(dāng)絕緣電阻15s60s緣電阻測(cè)試儀停頓搖動(dòng)時(shí)，更應(yīng)進(jìn)展充分放電，放電時(shí)間最少不少于2min。二、直流耐壓和泄漏電流試驗(yàn)1.直流耐壓試驗(yàn)溝通電力電纜之所以用直流來進(jìn)展工頻耐壓試驗(yàn)試驗(yàn)變壓器直流高壓發(fā)生器容量較大，故不用加裝濾波電容。對(duì)于35kV以上的電纜，試驗(yàn)電源承受倍壓整流方式。試驗(yàn)中測(cè)量泄漏電流的微安表可接在低電位端，也可接在高電位端。通常直流試驗(yàn)所帶來的剩余破壞也比溝通試驗(yàn)小得多(如溝通試驗(yàn)因局部放電、極化等所引起的損耗比直流時(shí)大)。直流試驗(yàn)沒有溝通真實(shí)、嚴(yán)格，串聯(lián)介質(zhì)在溝通試驗(yàn)中場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度約為400～600kV/cm，比溝通作用下約大一倍左右，所以直流試驗(yàn)電壓大致為溝通試驗(yàn)強(qiáng)度約為400～600kV/cm，比溝通作用下約大一倍左右，所以直流試驗(yàn)電壓大致為溝通試驗(yàn)1-2電力電纜直流耐壓和泄漏電流試驗(yàn)電壓(kV)電壓的兩倍，試驗(yàn)時(shí)間一般選為5～10min。一般電纜缺陷在直流耐壓試驗(yàn)持續(xù)的5min電壓的兩倍，試驗(yàn)時(shí)間一般選為5～10min。一般電纜缺陷在直流耐壓試驗(yàn)持續(xù)的5min內(nèi)都能暴露出來，GB50150—91規(guī)定了最長(zhǎng)的持續(xù)試驗(yàn)時(shí)間為15min。紙絕緣電力電纜、橡塑絕能暴露出來，GB50150—91規(guī)定了最長(zhǎng)的持續(xù)試驗(yàn)時(shí)間為15min。紙絕緣電力電纜、橡塑絕緣電力電纜和充油電纜的直流耐壓和泄漏電流試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn)見表1-2。緣電力電纜和充油電纜的直流耐壓和泄漏電流試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn)見表1-2。紙絕緣電力電纜橡塑絕緣電力電纜充油電纜1.8/31211/3.6/6172418/6/63025/6/104025/8.7/104737/21/3510563/26/3513078/48/66110/192225275127/220/305425475510190/330//525590650290/500//715775840(1)電纜的直流擊穿強(qiáng)度與電壓極性有肯定關(guān)系。試驗(yàn)時(shí)一般電纜芯接負(fù)極，電纜芯(1)電纜的直流擊穿強(qiáng)度與電壓極性有肯定關(guān)系。試驗(yàn)時(shí)一般電纜芯接負(fù)極，電纜芯接正極時(shí)，擊穿電壓比接負(fù)極時(shí)約高10%。接正極時(shí)，擊穿電壓比接負(fù)極時(shí)約高10%。(2)浸漬紙絕緣電纜的擊穿電壓與溫度關(guān)系很大(2)浸漬紙絕緣電纜的擊穿電壓與溫度關(guān)系很大t℃時(shí)的擊穿電壓U與在25℃時(shí)的擊穿電壓時(shí)的擊穿電壓U有如下關(guān)系0U＝UU＝U[1－0.0054(t－25)]00.54%。(4)在進(jìn)展直流耐壓和泄漏電流試驗(yàn)時(shí)應(yīng)均勻升壓，升壓過程中在0.25、0.5、0.75、(4)在進(jìn)展直流耐壓和泄漏電流試驗(yàn)時(shí)應(yīng)均勻升壓，升壓過程中在0.25、0.5、0.75、1.01.0系曲線。系曲線。(5)進(jìn)展完電纜直流耐壓或泄漏電流試驗(yàn)后，應(yīng)牢記先用100～200kΩ(5)進(jìn)展完電纜直流耐壓或泄漏電流試驗(yàn)后，應(yīng)牢記先用100～200kΩ的限流電阻充分放電，然后還要對(duì)地直接放電，并保持足夠的接地時(shí)間。分放電，然后還要對(duì)地直接放電，并保持足夠的接地時(shí)間。2.泄漏電流測(cè)量技術(shù)2.泄漏電流測(cè)量技術(shù)(1)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(1)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)變壓器用高壓竟到達(dá)真實(shí)值的幾倍到幾十倍。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1-2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1-2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)在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)，由于電纜兩頭相距很遠(yuǎn)，無法實(shí)現(xiàn)連接，所以上述方法是不行行包含了另一相的泄漏電流，且每相均承受兩次耐壓，因此承受這種方法的等效性值得爭(zhēng)論。1-3的泄漏電流為兩者的差。1-3兩端同時(shí)測(cè)量泄漏電流的接線緣手套套在施加電壓的那一相電纜終端上，以改善局部電場(chǎng)分布，減小電暈的影響。3.關(guān)于交聯(lián)聚乙烯電纜直流耐壓試驗(yàn)的爭(zhēng)論交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣直流耐壓試驗(yàn)是一個(gè)有爭(zhēng)議的試驗(yàn)工程質(zhì)格外特別，進(jìn)展直流耐壓試驗(yàn)可能是不適合的。主要觀點(diǎn)有：直流電壓對(duì)交聯(lián)聚乙烯絕緣有積存效應(yīng)，當(dāng)經(jīng)過直流耐壓試驗(yàn)后，將在電纜絕緣中剩余肯定的直流電壓，這時(shí)將電纜投入使用，大大增加了擊穿的可能。交聯(lián)聚乙烯電纜在運(yùn)行中，在主絕緣交聯(lián)聚乙烯中逐步形成水樹枝、電樹枝，這在水樹枝或電樹枝端頭積聚的電荷難以消散，并在電纜運(yùn)行過程中加劇樹枝化的過程。由于交聯(lián)聚乙烯XLPE絕緣電阻很高，以致在直流耐壓時(shí)所注入的電子不易散逸，它引起電纜中原有的電場(chǎng)發(fā)生畸變，因而更易被擊穿。由于直流電壓分布與實(shí)際運(yùn)行電壓不同，直流試驗(yàn)合格的電纜，投入運(yùn)行后，在正常工作電壓作用下也會(huì)發(fā)生絕原因障。變頻諧振試驗(yàn)裝置或超低頻溝通耐壓裝置(0.01Hz運(yùn)行檢測(cè)供給了的方法。三、其它試驗(yàn)方法基于電力電纜的吸取過程的特點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外已爭(zhēng)論出幾種有肯定特點(diǎn)的停電試驗(yàn)方法，有的已與在線檢測(cè)協(xié)作使用。剩余電壓法測(cè)量原理1-4所示。測(cè)量時(shí)將開關(guān)K2K3打到接地側(cè)，開關(guān)K1被試電纜充上直流電壓。一般可按每毫米絕緣厚度上的電壓為1kV來施加電壓。約經(jīng)10min充電后，將K1K210s后翻開K1、K2，將開關(guān)K3以測(cè)量電纜絕緣上的剩余電壓，對(duì)XLPE電纜測(cè)得的剩余電壓與其tanδ值的相關(guān)性較好。爭(zhēng)論說明交聯(lián)聚乙烯電纜不同老化過程階段其剩余電壓明顯不同越高。1-4剩余電壓法測(cè)量原理反向吸取電流法1-5所示。測(cè)量時(shí)先將開關(guān)K2K11kV10min，然后將K13min后翻開K2，由電流表測(cè)量反向吸取電流。而“吸取電荷”Q3min33min，30min間的積分值。10-5反向吸取電流法測(cè)量原理1-66.6kVXLPEtanδ與該電