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摘要：由于固體絕緣電纜的快速發(fā)展，幾乎已取代了油浸紙介質(zhì)電纜，而直流耐壓試驗(yàn)已不能適應(yīng)固體絕緣電纜試驗(yàn)要求。故介紹了目前國內(nèi)外所采用的幾種固體絕緣電纜的試驗(yàn)。

引言

隨著電力電纜的應(yīng)用越來越普遍，對其提出了兩個(gè)焦點(diǎn)話題：①電纜出現(xiàn)故障后如何簡便、快速、準(zhǔn)確地測出故障點(diǎn)的位置;②現(xiàn)場如何對電纜定期或必要的進(jìn)行有效試驗(yàn)。因此即在現(xiàn)場用什么試驗(yàn)方法才能達(dá)到與電纜工頻試驗(yàn)一樣的試驗(yàn)效果，這是現(xiàn)場試驗(yàn)人員迫切需要解決的問題。

1 電力電纜的幾種試驗(yàn)方法

電力電纜主要試驗(yàn)其絕緣層，應(yīng)考慮電纜絕緣的泄漏特性、耐壓特性、損耗特性和局放特性等。

a）電纜絕緣的泄漏特性。

b）電纜絕緣的耐壓特性。

c）電纜絕緣的損耗特性。

d）電纜絕緣的局放特性

因此有以下幾種電纜的絕緣試驗(yàn)方法。

1.1 兆歐表法

兆歐表通常有500V、1000V、2500V、5000V、10kV多種不同電壓等級，兆歐表法是兆歐表在某一恒壓下測量絕緣體的電阻值。它只能反映電纜絕緣的泄漏特性。

1.2 直流耐壓試驗(yàn)

直流耐壓試驗(yàn)反映電纜絕緣的泄漏特性和耐壓特性。理論分析和實(shí)際效果均表明油浸紙介質(zhì)電纜、充油電纜或充氣電纜。其直、交流耐壓特性基本相同。

固體介質(zhì)電纜如橡塑電纜（包括固體絕緣電纜），因絕緣層中氣隙的存在，在直流狀態(tài)下往往會(huì)使氣隙短時(shí)放電，而加強(qiáng)（提高）了氣隙的耐壓強(qiáng)度，同時(shí)由于氣隙放電后形成的反電勢短時(shí)不能消失而形成積累效應(yīng)，當(dāng)改變外加電壓方向后，絕緣耐壓強(qiáng)度顯著降低。故直流耐壓試驗(yàn)不但不能充分反映電纜的實(shí)際耐壓，且有時(shí)對電纜還有破壞作用。

固體絕緣電纜在運(yùn)行過程中發(fā)生的故障，用兆歐表測電阻較低，用直流電源“燒穿”故障點(diǎn)時(shí)，絕緣電阻卻越來越高，即泄漏電流越來越趨于正常值，“隱蔽”了故障點(diǎn)。其原因?yàn)?②直流作用下多個(gè)含潮水氣隙引發(fā)的故障點(diǎn)放電后形成反電勢，提高了該點(diǎn)絕緣強(qiáng)度;②交流下形成的導(dǎo)電橋路在直流下被破壞。故障直流耐壓不適合試驗(yàn)橡塑電纜。

1.3工頻耐壓試驗(yàn)方法

工頻耐壓試驗(yàn)Z能反映電纜絕緣實(shí)際情況的，原因?yàn)椋孩匐娎|是在工頻下運(yùn)行的，其試驗(yàn)電壓頻率在工頻下Z為合理，可模擬運(yùn)行情況。②從理論上講，工頻耐壓試驗(yàn)不但能反映電纜的泄漏特性，而且能反映電纜的耐壓特性，還能反映電纜局部電介質(zhì)損耗引起的局部耐壓特性。

但實(shí)際中，由于電纜為容性負(fù)載，每兆歐有約150～400PF的電容量。若10kV 固體絕緣電纜長為1k兆歐，工頻試驗(yàn)電壓為20kV時(shí)可計(jì)算出該試驗(yàn)設(shè)備的容量 ≮50kVA 。故需50kVA的調(diào)壓控制器和50kVA/20kV的試驗(yàn)變壓器才能完成工頻試驗(yàn)。若電纜的長度為5k兆歐時(shí)，設(shè)備的容量應(yīng)≮250kVA。而當(dāng)電纜為110kV耐壓等級電纜時(shí)，也可通過上式計(jì)算得知。當(dāng)電纜較長時(shí)因設(shè)備太笨重而無法實(shí)施。

為了減小工頻試驗(yàn)裝置的體積重量，通常由變壓器與電感L、電纜組成工頻串聯(lián)諧振電路（見圖1）。

因電纜電容一定，可通過調(diào)節(jié)電感使回路發(fā)生工頻串聯(lián)諧振。此方法顯然比直接采用工頻變壓器做試驗(yàn)要好此，但實(shí)際設(shè)備很笨重，且操作很麻煩。

圖1 工頻串聯(lián)諧振裝置原理圖