技術(shù)天地
電纜現(xiàn)場耐壓試驗
發(fā)布日期：2020-08-20 點擊：3504次
在以往的調(diào)試工作中，對于高壓電纜的試驗是必不可少的一項工作，因為在每個工程中都離不開高壓電纜，而接觸最多的就是運行電壓為10千伏的高壓電纜，為了檢驗和保證電纜的安裝質(zhì)量，在送電投運前，對電纜進行現(xiàn)場交流或直流耐壓試驗十分必要。本文將結(jié)合現(xiàn)場試驗的實際情況，對電纜經(jīng)過試驗后能否投入使用的一些判定方法做一個分析與探討，以便在以后遇到不同的電纜問題中，提供一些參考和判據(jù)。
一、電力電纜試驗的要求和規(guī)定
對于電纜來說，不同的電纜有不同的特性，因此其相應(yīng)的試驗方法和判定依據(jù)也有所不同。油紙絕緣電力電纜和不滴流油紙絕緣電力電纜、自容式充油電纜，一般要進行直流耐壓試驗，而橡塑絕緣電纜則在條件允許的條件下，最好用交流耐壓試驗。在工作中接觸最多的就是塑料絕緣電纜，它包括聚氯乙烯絕緣、聚乙烯絕緣和交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜，以下針對此種電纜進行說明探討。結(jié)合工作實踐，在對這種塑料絕緣的高壓電力電纜所做的試驗包括絕緣電阻的測量和交流耐壓試驗。根據(jù)國標規(guī)定，在條件不具備的情況下，額定電壓U0/U為18/30千伏及以下電纜，允許用直流耐壓試驗及泄露電流測量代替交流耐壓試驗。
電纜線路試驗應(yīng)符合下列規(guī)定：一是對電纜的主絕緣做耐壓試驗或測量絕緣電阻時，應(yīng)分別在每一相上進行，對一相進行試驗或測量時，其他兩相導(dǎo)體、金屬屏蔽或金屬套和鎧裝層一起接地。二是對金屬屏蔽或金屬套一端接地，另一端裝有護層過電壓保護器的單芯電纜主絕緣做耐壓試驗時，必須將護層過電壓保護器短接，使這一端的電纜金屬屏蔽或金屬套臨時接地。
平時工作中還會遇到一些舊電纜或者懷疑有問題的電纜，就是不做電纜頭要進行耐壓，判斷電纜能否投運。此時不能僅把三相分開、扒出裸露的銅線就認為可以耐壓了，正確的做法是應(yīng)該把電纜頭兩端都扒開，使三相完全分開，然后扒掉金屬鎧裝層和半導(dǎo)體層，半導(dǎo)體層至少扒出離電纜頭15厘米，這樣可以在耐壓時避免不受影響。扒完半導(dǎo)體層就是灰白的絕緣層了，用干布把這一段擦干凈，電纜兩頭都做到這一步就可以耐壓了。實踐證明，裸露的電纜頭受外界影響比較大，電纜頭的干凈程度和空氣的濕度都會影響到電纜，因此工作中必須留心這一細節(jié)。在對電纜進行直流耐壓試驗時，不能只看達到耐壓時間時的泄漏電流值，而是要全面觀察，旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器必須緩慢、勻速，電壓升高的時候泄露電流也隨之升高，但稍有停頓，泄漏電流就會大幅下降，這是正常的現(xiàn)象，如果停止升壓，泄露電流值還不減小，就說明電纜可能存在缺陷。雖然電纜的泄漏電流不作為電纜能否投入使用的判據(jù)，但是它也能說明一些問題，如果試驗過程中有以下幾種情況，就必須對電纜進行檢查尋找缺陷：泄露電流很不穩(wěn)定，泄漏電流隨試驗電壓升高急劇上升，泄漏電流隨試驗時間延長有上升現(xiàn)象。
電纜交直流耐壓的優(yōu)缺點分析
工作中遇到最多的就是10千伏電壓等級的交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜，如果要用交流耐壓，就必須選用串聯(lián)諧振設(shè)備，而這種設(shè)備價格昂貴、體積龐大、設(shè)備元件多，組裝很不方便，還有就是有的配電室地方狹小，根本容不下這個設(shè)備，受到諸多因素影響，我們還是用直流耐壓試驗，但是按照規(guī)范最好的方式是對塑料絕緣電纜采用交流耐壓。為什么就必須用交流耐壓呢，下面對直流耐壓對電纜的危害進行說明：
第一，交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜在交、直流電壓下的電場分布不同交聯(lián)聚乙烯絕緣層是采用聚乙烯經(jīng)化學(xué)交聯(lián)而成，屬整體型絕緣結(jié)構(gòu)，其介電常數(shù)為2.1—2.3受溫度變化的影響較小。在交流電壓下，交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣層內(nèi)的電場分布是由介電常數(shù)決定的，即電場強度是按介電常數(shù)反比例分配的，這種分布比較穩(wěn)定。在直流電壓作用下其絕緣層中的電場強度是按絕緣電阻系數(shù)正比例分配的。而絕緣電阻系數(shù)分布是不均勻的，這是因為在交聯(lián)聚乙烯電纜處于交聯(lián)過程中不可避免地溶入一定量的副產(chǎn)品，它們具有相對小的絕緣電阻系數(shù)但在絕緣層徑向分布是不均勻的，所以在直流電壓下交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣層中的電場分布不同于理想的圓柱體絕緣結(jié)構(gòu)，與材料的不均勻性有關(guān)。
第二，交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜在直流電壓下會積累單極性電荷，一旦有了由于直流耐壓試驗引起的單極性空間電荷需要很長時間才能將這種電荷釋放，電纜如果在直 流殘余電荷未完全釋放之前投入運行，直流電壓便會疊加在工頻電壓峰值上，使得電纜上的電壓值遠遠超過其額定電壓，它將加速絕緣老化縮短使用壽命，嚴重的會發(fā)生絕緣擊穿。
第三，交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜的半導(dǎo)體凸出處和污穢點等處容易產(chǎn)生空間電荷，但如果在試驗時電纜終端頭發(fā)生表面閃絡(luò)或電纜附件擊穿，會造成電纜芯線中產(chǎn)生波振蕩，對其他正常的電纜和接頭的絕緣造成危害。交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜一個致命弱點是絕緣內(nèi)容易產(chǎn)生水樹枝，一旦產(chǎn)生水樹枝在直流電壓下，會迅速轉(zhuǎn)變?yōu)殡姌渲?，并形成放電，加速了絕緣水劣化，以至于在運行工頻電壓作用下形成擊穿。
第四，直流耐壓試驗不能有效發(fā)現(xiàn)交流電壓作用下的某些缺陷，如在電纜附件內(nèi)，絕緣若有機械損傷等缺陷在交流電壓下絕緣最易發(fā)生擊穿的部位，在直流電壓下往往不能發(fā)生擊穿。直流電壓下絕緣擊穿處往往發(fā)生在交流工作條件下絕緣平時不發(fā)生擊穿的部位。因此直流耐壓試驗不能模擬高壓交聯(lián)電纜的運行工況，試驗效果差，并且有一定的危害性，所以直流耐壓試驗對檢測交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜缺陷有明顯的不足。
