XLPE电力电缆耐压试验的探讨.pdf

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《气)(2007.No.4)
文章编码:1004-289X(2007)04-0025-03
XLPE电力电缆耐压试验的探讨
张
(甘肃兰州石化电仪事业部联合,甘肃兰州730060)
摘要:概述了XLPE电缆的直流耐压试验、超低频耐压试验、振荡波电压试验和变频谐振试验,提出了直流耐
压试验存在的问题,对运行过的电缆不再推荐做直流耐压试验,指出了超低频0.1Hz对压试验对XLPE电缆オ
是可行有效的对压方法。
关键词:XLPE电力电缆;耐压试验
中图分类号:TM247
文献标识码:B
Discussion on Wisthstand Voltage Test of XLPL Power Cable
ZHANG Peng
(Lanzhou Petrochemical Electronic Instrument Department, Lanzhou 730060, China)
Abstract: The paper summarizes DC withstand voltage test, ultra-low frequency withstand voltage test,
oscillation wave voltage test and variable frequency vibration test. Propese the problems of DC withstand
voltage test and no longer recommend to do DC withstand voltage test to running cables. It points out that the
ultra-low frequency 0. 1 Hz withstand voltage test to XLPE cable is effective withstand voltgae method.
Key words: XLPE power cable withstand voltage test
引言
陷。电魏绝缘在直流电压下的击穿强度约为交流电压
下的两倍,所以可以施加更高的直流电压对绝缘介质
随着电力技术的发展,交联聚乙烯(XLPE)电力进行耐压强度的考验。很多情况下,我们用兆欧表检测
电魏的使用越来越广泛。目前,在国内外已有越来越多电缆绝缘良好,而在直流耐压试验中发生绝缘击穿,可
的 XLPE交联聚乙烯绝缘的电力电缆替代原有的充见直流耐压是检测高压电缆绝缘缺陷的有效手段。
油纸绝缘的电力电缆,这就使得XLPE电力电缆的绝
根据《电力设备预防性规程》中规定,对于新作终
缘试验尤为重要。《电力设备预防性试验规程》中规定端或接头后的XLPE电缆要进行直流耐压试验,试验
XLPE电缆只在新作终端或接头后进行直流耐压试电压值按表1中规定,具体要求为:①加压时间5min
验,但是为了检测运行中电缆的绝缘好坏,仅仅测量它不击穿;②耐压5min时的泄漏电流不应大于耐压
的绝缘电阻是不够的,以前人们还对运行中的电缆进1min时的泄漏电流。
行直流耐压试验,发现了许多问题。因此人们越来越关
表1交联聚乙烯电力电缆的直流耐压试验电压
心XLPE交联电缆如何进行耐压试验的问题,下文将
电绳额定电压直流试验电E电城额定电压直流试验电压
对XLPE电缆的几种耐压试验方法进行讨论
Uo/U(kv)
(kv)
Uo/U(kv)
(kv)
2XLPE电缆的直流耐压试验
1.8/3
21/35
3.6/6
直流耐压试验的目的在于检验电缆的耐压强度
6/6
1855
48/66
它对发现绝缘介质中的气泡、机械损伤等局部缺陷比
6/10
64/110
/10
37
127/220
305
较有利。因为在直流电压下,绝缘介质中的电位将按电
阻分布,所以当介质有缺陷时,电压主要被与缺陷部分
串联的未损坏介质的电阻承受,较有利于发现介质缺
在交联电缆投运前的试验手段上,由于被试容量
大和试验设备的原因,仍沿袭使用直流耐压的试验方
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《气介異》(2007.No.4)
法。近年来国内外的很多研究机构的研究成果表明直枝尖端处的电场而引发介质局部放电,释放大量高能
流试验对XLPE交联聚乙烯电缆有不同程度的损害,带电粒子,不断地轰击水树枝端部和水树枝通道壁的
很可能产生副作用。XLPE电缆进行直流耐压试验的介质分子链段,使得介质分子链發断链、降解,水树枝
河题主要表现在以下几个方面:
快速转变成为电树枝,加速了XLPE电力电缆绝缘性
(1)交联聚乙烯绝缘在交流电压下的电场分布不能早期劣化,极大地缩短了电缆安全运行的寿命。一些
同于施加直流电压时的电场分布。交联聚乙烯绝缘材电缆使用量较大的发达国家均已取消直流耐压试验作
料是聚乙烯塑料经交联工艺而生成的,属整体型绝缘为XLPE电力电缆的预防性试验的规定,相继推出振
材料,其介电常数为2.1~2.3,且一般不受温度变化荡波电压试验、0.1Hz超低频电压试验和工频电压试
的影响。在交流电压下,交联聚乙烯绝缘层内的电场分验方法。90年代后期,我国重新修编了电气设备预防
布是由介电常数决定的,即电场强度是按照介电常数性试验规程有关电缆预防性试验方法的规定,不再推
的反比例分配的,这种分布比较稳定。在直流电压下,荐直流耐压试验。
绝缘层中的电场强度是按照绝缘电阻率的正比例分配
的,且绝缘电阻率分布是不均匀的(在交联聚乙烯塑料
3XLPE电缆超低频0.1Hz耐压试验
生产过程中,因工艺原因不可避免地在主料中有杂质
根据试验容量的公式S=CU?=2ァ3kVA,式
存在,如甲烷聚乙醇,它们具有相对较小的绝缘电阻中,C为被试电缆电容量,s为试验电压,f为工频频
率,且沿绝缘层径向分布是不均匀的),所以交联聚乙率(我国为50Hz)。由此可见,0.1Hz交流电压与50Hz
烯绝缘层中的电场分布不同于理想绝缘结构而与材料电压相比,前者需要的功率相当于后者的1/500,因
的不均匀性有关。
此,它可以毫无问题的生产出便携式设备在现场使用。
(2)交联聚乙烯绝缘电缆在直流电压下会积累单由于这种原因原来为对大型旋转式电机进行试验而开
极性电荷,由于直流耐压试验引起的单极性空间电荷发的超低频电压是一种可能替代塑料绝缘电缆直流电
需要很长时间才能将这种电荷释放,如果电缆在直流压试验的选择方案
戏余电荷未完全释放之前投入运行,直流电压便会叠
在基础调查研究中,首先针对各种模拟配置求出
加在工频电压峰值上,使得电缆上的电压值远远超过在使用0.1Hz频率时与在50Hz时试验电压(U。的2
其额定电压,将加速绝缘老化,缩短使用寿命,严重的倍)等值的对绝缘施加的电压负荷。在经电缆的现场试
会发生绝缘击穿
验试用后,考虑在现行的关于中压电缆的VDE标准
(3)交联聚乙烯绝缘电缆的半导体凸出处和污秽中采纳超低频技术。超低频0.1Hz耐压试验的推荐试
点等容易产生空间电荷,但如果在试验时电缆终端头验电平为30。,与用50Hz的试验相比,引发在薄弱点
发生表面闪络或电缆附件击穿,会造成电缆芯线中产上的击穿明显快;60min的试验持续时间是必要的,以
生波振荡,