交联电力电缆试验分析

摘 要：文章对电力电缆试验进行了简单分析，重点分析了高压直流加压对交联电力电缆作用和副作用的产生和原因。

关键词：电力电缆；直流耐压；直流泄漏

摘 要：文章对电力电缆试验进行了简单分析，重点分析了高压直流加压对交联电力电缆作用和副作用的产生和原因。

关键词：电力电缆；直流耐压；直流泄漏

在现在农网中受出线空间的限制等影响，各电压等级的交联电力电缆的使用越来越多。为了解电缆运行状态，必须对其进行性能测试试验。对一些试验项目进行了简单介绍，对一些试验项目的优势与缺点进行了简单分析。

交联电力电缆的常规试验项目主要有绝缘电阻测试、直流泄漏测试、直流耐压测试、交流耐压测试、电缆护套测试等。在做试验项目时要了解试验项目的正确方法、现场的测试环境与安全情况，及影响试验的各种因素。更要理解试验项目的作用。因为是高压试验项目，所以试验时首先应注意安全（包过人身安全、试验设备安全和被试设备的安全），其次应注意影响电缆测试值的各种因素。如在做电缆绝缘电阻测量时，首先应了解电缆是电容设备在加压后会储存大量的电荷，测试完成后应充分的放电并接地。并了解测试时温度、湿度、电缆剩余电荷对电缆绝缘电阻测量值的影响。应尽量的多做一些试验项目，以进行综合性判断。

在电力电缆试验中主要的常规测试有主绝缘电阻测试（包过吸收比和极化指数）、电缆外护套绝缘电阻值和内衬层绝缘电阻、直流泄漏测试、直流耐压、交流耐压等。如需了解电力电缆的特出情况，就需要在做一些特出的试验。如电缆故障测试等。

在试验之前首先要了解我们试验目的是什么，我们对电力电缆试验的目的是检查电缆是否合格，有何隐患，以便及时处理确保设备的安全运行，我们在做每一项试验之前，我们都应知道该试验项目能发现电力电缆的什么类型的缺陷，不能发现电力电缆的什么类型的缺陷。因为判断电力电缆是否合格，不能只凭单项试验数据来判定，电力电缆是否合格需要多个试验项目的数据，来分析判断。

如电力电缆的绝缘电阻测试：他能够发现电缆的贯穿性绝缘缺陷，对电力电缆的整体性受潮、绝缘下降反应敏感，但不能发现一些间断性绝缘缺陷和高阻性绝缘缺陷。如绝缘介质中的气泡、杂质等。但直流耐压试验对发现绝缘介质中的气泡、杂质等，是十分有效的。然而该试验项目并不适合与交联聚乙烯电力电缆，这又是因为什么呢？让我们来分析一下。

直流耐压试验的主要作用在于检验电缆的耐压强度。因为直流耐压试验加压比较高，可以发现一些别的试验项目不能发现的电缆缺陷。如非贯穿性缺陷、高阻性绝缘故障、绝缘介质中的气泡等。电缆的直流击穿强度交流的二倍，所以电缆可以承受更高的直流电压。这就可以揭露一些低电压下不能发现的电缆隐患。如绝缘介质中的气泡、杂质等。很多情况下，我们用兆欧表检测电缆绝缘良好，而在直流耐压试验中发生绝缘击穿，可见直流耐压是检测高压电缆绝缘缺陷的有效手段。虽然直流耐压可以检测出一些不易发现的设备缺陷，但对高压交联绝缘电力电缆加压试验时，由于交流与直流电的特性差别，会给交联绝缘电力电缆带来一些伤害。

直流耐压试验为何会在交联聚乙烯绝缘电缆时产生副作用。是因为直流电压与交流电压下的电场分布特性不同引起的。我们先看一下直流耐压试验可能给高压交联聚乙烯绝缘电缆带来哪些伤害。

（1）高压交联聚乙烯绝缘电缆的有些缺陷是直流耐压试验很难发现的。如交联聚乙烯绝缘中的水树枝等绝缘缺陷。

（2）在交流电压作用下某些不应发生的问题，在直流耐压试验时却发生了击穿或留下缺陷，我们工作中就遇到过有些正常运行的高压电力电缆，在做过直流耐压试后投运不久就发生击穿事故。

（3）高压直流耐压试验会在交联聚乙烯材料中产生电荷累积效应，将加快绝缘老化，缩短电力电缆的使用寿命。

（4）由于高压直流耐压试验时的电压会高于平时运行电压几倍，会影响附近的其他电气设备。

交联聚乙烯电缆的预防性试验往往集中在很短的时间对所管辖的电缆进行试验，不仅劳动强度大，而且难以对每条电缆都进行仔细分析；高压电力电缆的交流耐压试验设备沉重复杂、试验环境要求较高且影响其他检修工作、试验时间较长，对周围的安全环境要求高，短时间内很难对所管辖的全部电缆进行试验。但长期用五、六倍电压做预防性耐压试验也是不合理的。

电缆泄漏电流的测量与直流耐压试验反应的电力电缆缺陷类型是不一样的。泄漏电流主要是反映介质整体受潮与整体劣化情况。直流耐压试验主要反应介质中的气泡和机械损伤等局部缺陷等。

依据泄漏电流判断绝缘状况时，应注意以下几点：

（1）在测量泄漏电流的过程中电压升高的每一阶段都必须注意观察电流随时变化的趋势。

（2）良好的绝缘在试验电压下的稳态泄漏电流值随着时间的延长应保持不变，有的略有下降。

为了保证泄漏电流测试值的准确性需要注意下列事项：

（1）试验加压时由于试验电压高（特别是35kV以上电压等级的电缆）通过被试电缆表面及周围空间的泄漏电流相当大，极大的影响着被试电缆的测试值。为保证测量数值的准确性，必须在测量时对电缆的两端加适当的屏蔽。我们在日常工作中就遇到过很多案例，如：某10kV高压柜出线电缆试验，电缆的一端在高压柜内，另一端在配电室，由于空间狭小在电缆没加屏蔽时测量值高达48uA，而再给电缆两端加上屏蔽再次试验时，其测量值下降到3uA。由此可见在电缆两端加适当的屏蔽，测试值的影响。

（2）测量的微安表应接在高压端，这是因为绝缘良好的电缆泄漏电流一般都很小，但设备及高压引线的杂散电流却相对较大，对测试值影响显著。此时如将微安表接在低压端进行测量，势必将杂散电流一起计入测试值。会与真实的泄漏电流值产生很大的误差。必须将微安表接在高压端进行测量，并注意屏蔽后才能获得准确的试验结果。

由于交、直流电压下电场分布的不同，导致了击穿特征的不一致。在认识到直流耐压对电缆的伤害后，我们加强了对交联聚乙烯电缆的交流耐压试验，相比直流耐压试验，交流耐压试验加压较低，虽然没有直流耐压试验给电缆带来的伤害，由于容量的关系，交流加压设备一般沉重复杂，其中一些还需要动用如吊车等设备，这非常不利于试验工作的开展。

所以应电力电网发展的要求，我们大力开展在线监测和新的试验方法以替代不适合的试验项目。如我们开展的电缆内外护套的带电检测。我们根据电力电缆铜屏蔽层与铠装层上的感应电荷的特点，（电力电缆的接地方式为单端双接地）我们在电缆铜屏蔽层与铠装层的接地点上分别串入电流表或安装电流测试装置。当电缆正常运行时电缆铜屏蔽层与铠装层上的感应电荷只有一点接地，无法构成电流回路，其电流表中的电流没有显示或电流很小。但当电力电缆的外护套破损时，其破损点与接地点形成了两点接地，其感应电荷也在两点之间形成电流回路，这样串联在铠装层上的电流表中就有相应的电流通过。同理当电力电缆的内护套破损时，其破损点与接地点也形成了两点接地，其感应电荷也在两点之间形成电流回路，这样串联在铜屏蔽层上的电流表中就有相应的电流通过。这样我们通过检测电流表的变化，就可以检测电力电缆外护套与内衬层是否破损。

为了充分对电力电缆的检测，避免对交联电力电缆的伤害，除泄漏电流为依据判断电缆绝缘优劣外，一般预防性试验只进行下列项目。

（1）测量电缆主绝缘的绝缘电阻值。

（2）检查直埋电缆的外护套、内衬层有无损伤。

以上论述说明对交联电力电缆的试验项目必须有正确的理解和认识。否则会给电缆带来不必要的伤害，甚至影响电缆的安全运行。毕竟我们试验的目的是检查电缆是否有无缺陷，以保证电缆的安全运行。而不是伤害电缆。

参考文献

[1]陆平.10kV交联电力电缆试验与故障预防[J].江西建材，2010.

[2]续磊，胡波.单芯电缆外护套接地的一种测试方法[J].中国电力教育，2010.