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电力电缆直流耐压和泄漏电流试验

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来源:武汉国试

电力电缆直流耐压和泄漏电流测试的试验仪器和试验方法完全相同,所以一般情况下可以同时进行。当然根据现场设备的情况不同,也可以分别进行试验。电力电缆直流耐压和泄漏电流测试主要用来反映油浸纸绝缘电力电缆的耐压特性和泄漏特性。直流耐压主要考验电缆的绝缘强度,是检查油纸电缆绝缘干枯、气泡、纸绝缘中的机械损伤和工艺包缠缺陷的有效办法;直流泄漏电流测试可灵敏地反映电缆绝缘受潮与劣化的状况。因为直流泄漏试验的电压远远高于绝缘电阻试验,所以测量结果比绝缘电阻试验准确地多。

油浸纸绝缘电力电缆不采用交流耐压试验,而采用直流耐压试验的原因是:

(1)电缆电容量大,进行工频交流耐压试验需要容量大的试验变压器,现场不具备这样的试验条件。

(2)交流耐压试验有可能在油浸纸绝缘电力电缆空隙中产生游离放电而损害电缆,电压数值相同时,交流电压对电缆绝缘的损害较直流电压严重得多。

(3)直流耐压试验时,可同时测量泄漏电流,根据泄漏电流的数值及其随时间的变化或泄漏电流与试验电压的关系,可判断电缆的绝缘状况。

(4)若油浸纸绝缘电力电缆存在局部空隙缺陷,直流电压大部分分布在与缺陷相关的部位上,因此更容易暴露电缆的局部缺陷。

交联聚乙烯等橡塑电缆一般不宜采用高电压直流耐压试验的原因是:

(1)直流高压试验不仅不能发现交联聚乙烯电缆绝缘中的水树枝等绝缘缺陷,而且由于试验后电缆内部会残存大量的空间电荷,这些残余电荷形成的残余电压,需要很长时间才能将直流电压释放。电缆如果在直流残余电荷未完全释放之前投运,在电缆投运后残余直流高压会与额定电压叠加,有可能造成电缆击穿。

(2)交联聚乙烯电缆在交、直流电压下的电场分布不同。因为交联聚乙烯电缆在生产时往往融有一些副产品,所以在直流高压下,交联聚乙烯电缆绝缘层中的电场分布不同于理想的圆柱体结构,很不均匀。另外直流耐压试验时,会有电子注入聚合物介质内部,形成空间电荷,使该处的电场强度降低,从而难于发现绝缘的缺陷。

(3)现场进行直流高压试验时,发生闪络或击穿会对其他正常的电缆和接头的绝缘造成损害。因为击穿后,直流高压不会马上消失,必须要电弧电流达到一定程度时才会消失。如果进行变频谐振交流耐压试验,击穿时就会失去谐振,高压立即消失。

(4)直流高压具有累积效应,加速绝缘老化,缩短使用寿命。橡塑绝缘电缆绝缘易产生水树枝,一旦产生水树枝,在直流电压下会迅速转变为电树枝,并形成放电,加速了绝缘劣化,以至于运行后在工频电压作用下形成击穿。

(5)直流耐压试验标准太低,直流试验电压绝大多数在4Uo以下(Uo指电缆导体对地或对金属屏蔽层之间的额定工作电压),不宜发现水树枝等缺陷。直流耐压试验不能模拟橡塑电缆的实际运行工况。在很多情况下,直流耐压试验无法像交流耐压试验那样可以迅速地检测出交联电缆存在机械损伤等明显缺陷。

电力电缆直流耐压试验和泄漏电流测试的步骤是:

(1)对电缆进行充分放电,拆除电缆两侧终端头与其他设备的连接线。

(2)选择合适的接线方式,将直流高压发生器高压端引出线与电缆被试相连接(三相依次施加电压),加压相对地应有足够距离。电缆金属铠甲及铅护套(三相分包)和非试验相可靠接地。检查各试验设备的位置、量程是否合适,调压器指示应在零位,所有接线应正确无误。

(3)合上电源开关开始升压,应从足够低的数值开始缓慢地升高电压。直流耐压试验和泄漏电流测试一般结合起来进行,即在直流耐压的过程中随着电压的升高,分段读取泄漏电流值,最后进行直流耐压试验。试验时,试验电压可分4~6个阶段均匀升压,每阶段停留1min,(打开微安表短路开关)读取各点泄漏电流值,如电缆较长电容大,可取3~10min。从试验电压值的75%开始,应以每秒2%的速度升到试验电压值,持续相应耐压时间。

(4)试验结束后,应迅速均匀地降低电压,不可突然切断电源。调压器退到零后切断电源,当电缆上的电压降到1/2试验电压后进行放电。试验完毕必须使用放电棒经放电电阻放电,多次放电至无火花时,再直接通过地线放电并接地。

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2022年6月6日 10:04
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