| 1．前言 油纸绝缘用于中压、高压电缆已有50多年，由于这些电缆有很大的电容量，现场不断不唱工频交流实验。而且油纸绝缘电缆的绝缘电阻远低于橡塑电缆，DC电压实验用来判别纸绝缘电缆的好坏已有几十年的经历，理论证明效果不错，可取得其缺陷危害性的牢靠信息。因而，直流耐压实验作为油纸绝缘电缆的现场完工验收实验和活期的预防性实验项目，对检出绝缘缺陷和保证电网的平安运转发扬了很棒的作用。 随着电力技术的开展，交联聚乙烯（XLPE）电力电缆的运用越来越普遍。山东电网近年来随着城网改造工程的施行，高压交联电缆特别是110kV XLPE电缆在各地市电业局开端少量运用。依照IEC840或CIGRE WG21.03建议规程，现场实验的目的不是为了检验电缆的制造质量或电缆附件的制造质量的好坏，其制造质量已在型式实验和出厂实验中证明。现场完工验收实验的目的是反省电缆的敷设及附件的装置能否正确。电缆在运输、搬运、寄存、敷设和回填的进程中，有能够遭到不测损害。反省的办法是依照IEC229，关于外护套厚度大于等于2.5mm的电缆，在电缆屏蔽与地之间施加10kV的直流，耐压1分钟。关于电缆主绝缘的耐压实验IEC引荐了两种办法： 直流耐压：3U0 15分钟；交流耐压： U0 5分钟 或1 U0 24小时。 传统的直流耐压具有实验设备分量轻，可挪动性好，容量高等优点，关于油纸绝缘电缆使用效果很棒，但关于XLPE交流电缆，无论从实际上还是理论上都证明了不宜采用直流耐压的办法。 2．XLPE电缆直流耐压实验存在的成绩 高压实验技术的一个通用准绳：试品上所施加的实验电压场强必需模仿高压电器的运转工况。高压实验得出的经过或不经过的结论要代表高压电器中的单薄点能否对今后的运转带来危害。这就意味着实验中的毛病机理应与电器运转中的机理有相反的物理进程。依照此准绳，XLPE电缆停止直流耐压实验的成绩次要表如今以下几个方面： 2．1直流电压下，电缆绝缘的电场散布取决于资料的体积电阻率，而交流电压下的电场散布取决于各介质的介电常数，特别是在电缆终端头、接头盒等电缆附件中的直流电场强度的散布和交流电场强度的散布完全不同，而且直流电压下绝缘老化的机理和交流电压下的老化机理不相反。因而，直流耐压实验不能模仿XLPE电缆的运转工况。 2．2 XLPE电缆在直流电压下会发生“记忆”效应，存储积聚单极性剩余电荷。一旦有了由于直流耐压实验惹起的“记忆性”，需求很长工夫才干将这种直流偏压释放。电缆假如在直流剩余电荷未完全释放之前投入运转，直流偏压便会叠加在工频电压峰值上，使得电缆上的电压值远远超越其额外电压，从而有能够招致电缆绝缘击穿。 2．3直流耐压实验时，会有电子注入到聚合物介质外部，构成空间电荷，使该处的电场强度降低，从而难于发作击穿。XLPE电缆的半导体凸出处和污秽点等处容易发生空间电荷。但假如在实验时电缆终端头发作外表闪络或电缆附件击穿，会形成电缆芯线上发生波振荡，在已积聚空间电荷的地点，由于振荡电压极性迅速改动为异极性，使该处电场强度明显增大，能够损坏绝缘，形成多点击穿。 2．4XLPE电缆致命的一个弱点是绝缘内易发生水树枝，一旦发生水树枝，在直流电压下会迅速转变为电树枝，并构成放电，减速了绝缘劣化，致使于运转后在工频电压作用下构成击穿。而单纯的水树枝在交流任务电压下还能坚持相当的耐压值，并能坚持一段工夫。 2．5理论也标明，直流耐压实验不能无效发现交流电压作用下的某些缺陷，如在电缆附件内，绝缘若****器损伤或应力锥放错等缺陷。在交流电压下绝缘****易发作击穿的地点，在直流电压下往往不能击穿。直流电压下绝缘击穿处往往发作在交流任务条件下绝缘平常不发作击穿的地点。 3．交流耐压实验办法的选择 既然直流耐压实验不能模仿XLPE电缆的运转场强形态，不能到达我们所希冀的检验效果，自然就应该转向用交流耐压实验来考核交联电缆的敷设和附件的装置质量。有以下几种交流实验的办法可供选择： 3．1超低频0.1Hz耐压实验 因被试XLPE电缆的电容量很大，工频实验时所需实验变压器的容量也要很大，招致实验设备轻巧而不适用于现场运用。采用0.1Hz作为实验电源，实际上可以将实验变压器的容量降低到1/500，实验变压器的分量可大大降低，可以较容易地挪动到现场停止实验。目前，此种办法次要使用于中高压电缆的实验，由于电压等级偏低，还不能用于110kV及以上的高压电缆实验。 3．2振荡电压实验 振荡电压实验是用直流电源给电缆充电，然后经过一个放电球隙给一组串联电阻和电抗放电，失掉一个阻尼振荡电压。此种办法比直流耐压实验办法无效，但仍不如工频实验无效（1）。 3．3谐振耐压实验 可调电感型谐振实验零碎可以满足耐压要求，但由于分量大，可挪动性差，次要用于实验室。变频谐振实验零碎不但能满足高压XLPE电缆的耐压要求，而且具有分量轻、可挪动性好的优点，适合现场实验。经过普遍的调查研讨和论证，山东电力研讨院选择了长沙电力实验开发公司研制的变频谐振实验安装，该安装采用固定电抗器作为谐振电抗器，以调频的方式完成谐振，频率的调理范围为30-300Hz，契合CIGRE WG21.09《高压挤包绝缘电缆完工实验建议导则》中引荐运用工频及近似工频（30～300Hz）的交流电压。这种交流电压可以重现与运转工况下相反的场强，并已被证明是****无效的办法。 |
