高壓試驗通用的一個準則:試品上所施加的實驗電場強必須模擬高壓電器運行工況,高壓試驗所得出的通過或不通過的結論要代表高電壓電器中的薄弱點是否對今后的運行帶來隱患,這就意味著試驗中的故障機制應與電器運行中的機制有相同的物理過程,按照此原則,XLPE電纜進行直流耐壓試驗現存的問題主要表現在一下幾個方面:
1、直流電壓下,電纜絕緣的電場分布取決于材料的體積電阻率,而交流電壓下的電場分布取決于各介質的介電常數,特別是在電纜的終端、接頭盒等電纜附件中的直流電場強度的分布和交流電場強度的分布不同,而且直流電壓下絕緣老化的機制和交流電壓下的老化機制不相同,因此,直流耐壓試驗是不能模擬XLPE電纜運行工況的。
直流耐壓
2、直流耐壓試驗時,會有電子注入到聚合物介質內部,形成空間電荷,使該處的電場強度降低,從而難于發現擊穿,XLPE電纜的半導體凸出處和污穢點等處容易產生空間電荷,但如果在試驗時電纜終端發生表面閃絡或電纜附件擊穿,會造成電纜芯線上產生波震蕩,在已積聚空間電荷的地點,由于震蕩電壓極性迅速改變為異極性,使該處電場強度顯著增大,可能損壞絕緣,造成多點擊穿。
3、XLPE電纜在直流電壓下會產生“記憶效應”,儲存積累單極性殘余電荷,一旦有了由于直流耐壓試驗引起“記憶性”,需要很長時間才能將這種電流直流偏壓釋放,電纜如果在直流殘余電荷未釋放之前投入運行,直流偏壓會疊加在工頻高壓的峰值上,使得電纜上的電壓值遠遠超過其額定電壓,從而有可能導致電纜絕緣擊穿。
4、XLPE電纜致命的一個弱點是絕緣內容易產生水樹枝,一旦產生水樹枝,在直流電壓下會迅速變為電樹枝,并形成放電,加速絕緣劣化,以至于運行后的工頻電壓作用下形成擊穿,而單純的水樹枝在交流工作電壓下還能保持相當的耐壓值,并能保持一段時間。
實踐也表明,直流耐壓試驗不能有效發現交流電壓作用下的某些缺陷,如果在電纜附件內,絕緣如果有機械損傷或者應力堆放等缺陷,在交流電壓下絕緣最易發生擊穿點地點,在直流耐壓下往往不能擊穿,直流電壓下絕緣擊穿處往往發生在交流工作條件下絕緣平時不發生擊穿的地點。
本公司推薦使用VO730工頻交流耐壓試驗裝置,VOXZ變頻式串聯諧振試驗裝置做電纜試驗。