高压电缆直流耐压试验存在的问题

摘要：对于电缆来说，不同的电缆有不同的特性，因此其相应的试验方法和判定依据也有所不同。油纸绝缘电力电缆和不滴流油纸绝缘电力电缆、自容式充油电缆，一般要进行直流耐压试验，而橡塑绝缘电缆在条件允许的条件下，最好用交流耐压试验。在工作中接触最多的就是塑料绝缘电缆，它包括聚氯乙烯绝缘、聚乙烯绝缘和交联聚乙烯绝缘电力电缆，以下针对此种电缆进行说明探讨。

关键字：高压电缆 直流耐压试验 问题

中图分类号：TM51文献标识码： A 文章编号：

一、引言

结合工作实践，在对这种塑料绝缘的高压电力电缆所做的试验包括绝缘电阻的测量和交流耐压试验。根据国标规定，在条件不具备的情况下，额定电压U0/U 为18/30kV 及以下电缆，允许用直流耐压试验及泄露电流测量代替交流耐压试验。

二、电力电缆试验的要求和规定

1、 电缆线路试验应符合下列规定：

对电缆的主绝缘做耐压试验或测量绝缘电阻时，应分别在每一相上进行，对一相进行试验或测量时，其他两相导体、金属屏蔽或金属套和铠装层一起接地。

2、 测量各电缆导体对地或对金属屏蔽层间和各导体间的绝缘电阻，应符合下列规定：

（1）耐压试验前后，绝缘电阻测量应无明显变化；

（2）橡塑电缆外护套、内衬层的绝缘电阻不应低于0.5MΩ/km；

（3）测量0.6/1kV 以上电缆用2500V 兆欧表，6/6kV 及以上电缆也可用5000V 兆欧表，橡塑电缆外护套、内衬层的测量用500V 兆欧表。

3、直流耐压试验及泄漏电流测量，应符合下列规定：

（1）18/30kV 及以下电压等级的橡塑绝缘电缆直流耐压试验电压按照Ut = 4×U0计算；

（2）试验时， 试验电压可分为4~6 阶段均匀升压， 每阶段停留1min，并读取泄漏电流值，试验电压升至规定值后维持15min，其间读取1min 和15min 时泄漏电流，测量时应消除杂散电流影响；

（3）泄露电流值和不平衡系数只作为判断绝缘状况的参考，不作为是否能投入运行的判据。

4、电缆的交流耐压试验

橡塑绝缘电缆优先选用20~300Hz 交流耐压试验， 试验电压和时间按照下表进行。

三、实践应用与分析

在220kV 北街变电站10kV 高压室501 开关至10kV#1 电容器组高压电缆出现故障进行分析，电缆型号为YJV22—8.7/15,长度约有80米，耐压前用2500V 兆欧表测量绝缘电阻，相间及相对地能达到2500兆欧，耐压时B 相电压升到1 万多伏就升不上去，泄漏电流瞬间变得很大，达到1000 多微安，电缆头发出啪啪的放电声音，与正常耐压时的声音不同，显然此根电缆存在问题。经检查没发现什么异样，然后用干布把电缆头清洁一次，再用兆欧表测量绝缘还是2500 兆欧，这样就很难判断电缆出现问题的地方，不知是电缆本身有问题还是两个电头的制作出了问题，按照常规只能锯掉一个电缆头把电缆扒开重新试验，如果可以耐得住证明是这个电缆头的问题，如果问题还存在就得锯掉另一个电缆头，对电缆进行耐压试验，这样要是电缆还耐不住，升不到试验电压就得用专门测电缆的仪器对电缆进行检测，查找问题的出处，这样就比较麻烦。经过分析再进行一次耐压，在电缆另一头看看是否有异常，慢慢升压，泄漏电流依然很大，从电缆另一头观察，发现这个头的发点声音比另一头大，问题可能就在这里，随着电压升高，这个电缆头分叉处发出吱吱的声音，同时冒起了烟，问题找到了，这个地方击穿了。

平时工作中还会遇到一些旧电缆或者怀疑有问题的电缆，就是不做电缆头要进行耐压，判断电缆能否投运。此时不能仅把三相分开、扒出的铜线就认为可以耐压了，正确的做法是应该把电缆头两端都扒开，使三相完全分开，然后扒掉金属铠装层和半导体层，半导体层至少扒出离电缆头15 厘米，这样可以在耐压时避免不受影响。扒完半导体层就是灰白的绝缘层了，用干布把这一段擦干净，电缆两头都做到这一步就可以耐压了。实践证明，的电缆头受外界影响比较大，电缆头的干净程度和空气的湿度都会影响到电缆，因此工作中必须留心这一细节。

此外，在对电缆进行直流耐压试验时，不能只看达到耐压时间时的泄漏电流值，而是要全面观察，旋转调压器必须缓慢、匀速，电压升高的时候泄露电流也随之升高，但稍有停顿，泄漏电流就会大幅下降，这是正常的现象，如果停止升压，泄露电流值还不减小，就说明电缆可能存在缺陷。虽然电缆的泄漏电流不作为电缆能否投入使用的判据，但是它也能说明一些问题，如果试验过程中有以下几种情况，就必须对电缆进行检查，寻找缺陷。

a、泄露电流很不稳定

b、泄漏电流随试验电压升高急剧上升

c、泄漏电流随试验时间延长有上升现象

因为绝缘好的电缆耐压时停止升压后泄漏值就会下降，下降到一个值后就会稳定，不会大幅度的跳动，我们一般对10kV 的电缆耐压时间为15 分钟，绝缘好的电缆泄漏值是不会随时间延长而增大的，所以如果出现上面三种现象就必须谨慎，认真分析，避免出现事故。

四、直流耐压的优缺点分析

工作中遇到最多的就是10kV 电压等级的交联聚乙烯绝缘电缆，如果要用交流耐压，就必须选用串联谐振设备，而这种设备价格昂贵、体积庞大、设备元件多，组装很不方便，还有就是有的配电室地方狭小，根本容不下这个设备，受到诸多因素影响，我们还是用直流耐压试验，但是按照规范最好的方式是对塑料绝缘电缆采用交流耐压。为什么就必须用交流耐压呢，下面对直流耐压对电缆的危害进行说明：

1、交联聚乙烯绝缘电缆在交、直流电压下的电场分布不同交联

聚乙烯绝缘层是采用聚乙烯经化学交联而成， 属整体型绝缘结构，其介电常数为2.1--2.3 受温度变化的影响较小。在交流电压下，交联聚乙烯电缆绝缘层内的电场分布是由介电常数决定的，即电场强度是按介电常数反比例分配的，这种分布比较稳定。在直流电压作用下其绝缘层中的电场强度是按绝缘电阻系数正比例分配的。而绝缘电阻系数分布是不均匀的，这是因为在交联聚乙烯电缆处于交联过程中不可避免地溶入一定量的副产品，它们具有相对小的绝缘电阻系数但在绝缘层径向分布是不均匀的，所以在直流电压下交联聚乙烯电缆绝缘层中的电场分布不同于理想的圆柱体绝缘结构，与材料的不均匀性有关。

2、交联聚乙烯绝缘电缆在直流电压下会积累单极性电荷，一旦

有了由于直流耐压试验引起的单极性空间电荷需要很长时间才能将这种电荷释放， 电缆如果在直流残余电荷未完全释放之前投入运行，直流电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过其额定电压，它将加速绝缘老化缩短使用寿命，严重的会发生绝缘击穿。

3、交联聚乙烯绝缘电缆的半导体凸出处和污秽点等处容易产生

空间电荷， 但如果在试验时电缆终端头发生表面闪络或电缆附件击穿，会造成电缆芯线中产生波振荡，对其他正常的电缆和接头的绝缘造成危害。交联聚乙烯绝缘电缆一个致命弱点是绝缘内容易产生水树枝， 一旦产生水树枝在直流电压下，会迅速转变为电树枝，并形成放电，加速了绝缘水劣化，以至于在运行工频电压作用下形成击穿。

4、直流耐压试验不能有效发现交流电压作用下的某些缺陷，如在

电缆附件内， 绝缘若有机械损伤等缺陷在交流电压下绝缘最易发生击穿的部位，在直流电压下往往不能发生击穿。直流电压下绝缘击穿处往往发生在交流工作条件下绝缘平时不发生击穿的部位。因此直流耐压试验不能模拟高压交联电缆的运行工况，试验效果差，并且有一定的危害性， 所以直流耐压试验对检测交联乙烯绝缘电缆缺陷有明显的不足。

五、结束语

塑料绝缘电缆在日常工作中必不可少，电缆耐压试验是不可或缺的一部分，上面已经对对交直流耐压的利弊做了比较，随着硬件设备的提高，本着对电缆运行安全及可靠性的考虑，以后的工作中在条件允许的情况下，尽可能多的采用交流耐压，安全顺利的完成工作。科

参考文献：

[1]唐庆华,陈沛然.高压交联电力电缆的交流耐压试验方法[J].天津电力技术,2006.3.

[2]秩名.直流高压发生器电力电缆耐压试验[J].电力技术,2012.06.