交联聚乙烯高压电缆交流耐压试验的探讨

交联聚乙烯高压电缆交流耐压试验的探讨

林维星

永安煤业仙亭煤矿    366102

摘   要：近年，随着矿井供用电负荷的加大，高压电器的故障也越来越多，高压电缆的试验做得比较少，故障也居高不下，特别是高压电缆的接头采用热接技术，随着电缆运行时间的延长，电缆及其容易发生膨胀导致漏电，故对高压电缆进行耐压试验以及泄露电流测试显得及其重要。

关键词：热接技术  交联聚乙烯电缆  交流耐压  

目前，交联聚乙烯电缆的应用越来越广泛，除了部分原有的油浸式电缆外，新敷设的电缆基本上全部采用交联电缆。但是，由于交联电缆的材质和结构与油浸电缆有很大的差别，原有直流耐压的试验方法已不再适合交联电缆的试验，其局限性和危害性已被广泛地认识到。主要原因有：①直流耐压试验中，施加在电缆上的电压是按照电阻分布的，不能反映电缆在交流电压作用下电容分布的运行工况，因而不能有效地检出电缆在交流电压作用下的绝缘缺陷；②直流电压试验后，交联聚乙烯电缆会有空间电荷累积，在该电缆投入运行时，残留的直流电荷会叠加在交流峰值上，使得电缆的运行电压大于其额定电压，加速电缆的绝缘老化并有可能导致绝缘击穿。

因此，按照《GB/T3048.8中华人民共和国电线电缆电性能试验方法 交流电压试验规程》中规定，探讨一下有关交流耐压试验的原理及方法。

1  交流耐压试验的原理

目前交流耐压试验主要是通过谐振产生所需的交流电压来进行试验。这种谐振耐压试验方法是通过改变试验系统的电感量和试验频率，使回路处于谐振状态。这样试验回路中试品上的大部分容性电流与电抗器上的感性电流相抵消，电源供给的能量仅为回路中消耗的有功功率，为试品容量的1/Q（Q为试验回路的谐振倍数或叫品质因数）。这就可以大大降低试验设备的容量，其重量也大大减轻。

调感式由于重量大，可移动性差，主要用于实验室。调频式是利用电抗器上的电感与被试品电容的串联来实现电容谐振，在被试品上获得高电压、大电流，是当前高电压试验的一种新方法，已得到广泛应用。

调频式这种变频串联谐振试验能改变电源波形畸变，获得较好的正弦电压波形，有效防止谐波峰值对被试品的误击穿。变频串联谐振工作在谐振状态时，当被试品的绝缘点被击穿时，电流立即脱谐，回路电流迅速下降为正常试验电流的几十分之一；发生闪络击穿时，因失去谐振条件，除短路电流立即下降外，高电压也立即消失，电弧即可消灭，其恢复电压的再建立过程很长，很容易在再次达到闪络电压时断开电源。从而保证试验设备及试验人员的安全。

调频式变频串联谐振试验其频率调节范围为30～300Hz。

2  交流耐压试验方法

    由于电缆都有较大的电容量，如果在现场对其进行工频耐压试验，则需要较大容量的试验设备，这是难以实现的。日前应用较多方法的是变频串联谐振试验和变频串-并联谐振试验两种方法。这两种试验方法主要区别是试验容量的不同。当试验电压较高，电缆容量很大时，就采用串-并联的方法，一般中、低压电缆如果不很长，串联谐振的试验方法容量就可以满足。

3  试验中的注意事项

⑴试验装置各连接线不能接错，特别是接地线不能接错，而且必须可靠接地，否则可导致试验设备的损坏。

⑵接地线应短、粗、直，接地点离分压器要近。一旦试品被击穿，击穿电压将瞬时下降为零，由于du/dt很大，流过放电点和回路的电流可以达千安以上。接地线如果不直(有绕圈)将会产生寄生电感，地线就有可能产生过电压。接地线短可以使分压器离地近，击穿后的电流可以通过分压器形成回路，从而保护其它电器设备和试验人员的安全。

⑶试验完毕必须对高压电缆进行对地放电。

4  结束语

对于交联聚乙烯电缆而言，直流耐压试验已不能满足投产交接试验的要求，只有交流耐压试验才能更好地模拟交联电缆的实际运行工况，从而有效地检查出电缆的缺陷，减少设备故障，保证供电的平稳、安全、可靠。

参考文献：

⑴  《直流耐压试验对交联聚乙烯电缆绝缘的危害性》.西安交通大学绝缘研究所

⑵  《展XLPE电缆交流耐压试验的必要性与可行性》.新疆电力

⑶  《浅谈橡塑绝缘电力电缆交接预防性试验的方法》.电力试验

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