摘要：近年来，在电力系统中电缆在电力系统中的输、配电中得到了广泛的应用，并成了主流趋势，为了有效对电缆尤其是交联聚乙烯绝缘电缆绝缘特性有一个完整的认识，并对绝缘中存在的问题及时予以发现，就要从出厂前、安装过程中以及运行后期开展试验，并对其进行检测，基于此，文章结合积累的一些工作经验，对试验方法及检测技术作了详细的研究，希望可以为电缆线路安全运行提供一定的参考与支撑。
关键词：交联聚乙烯；电力电缆；局部放电；在线监测
1出厂前试验
1.1例行试验
1.1.1导体直流电阻
该项试验可以检查导体截面是否符合规定尺寸，若截面偏小或采用不纯的导体材料，导体直流电阻会增大；反之，若截面偏大，而电缆外径一定，则绝缘厚度变薄，这2种情况均不符合要求。20℃下导体直流电阻值应符合相关地导体电阻标准规定。
1.1.2交流电压试验
该试验在整盘电缆上进行，110kV及以下电缆的试验时间为15min，电缆主绝缘在规定试验电压下应不击穿，220kV电缆应将试验电压逐渐升至318kV，保持30min，绝缘不应被击穿。
1.2抽样试验
1.2.1结构尺寸检查
对电缆结构尺寸进行检查，绝缘厚度的平均值应不小于固定的标准值δ，任一点最薄弱处应不低于0.9δ～0.1mm。护套平均厚度应不低于0.85δ～0.1mm（护套内表面为圆柱形）或0.85δ～0.2mm（护套表面为不规则圆柱形）。
1.2.2 4h交流耐压试验
试验是在短段电缆试样上进行。对于110kV及以上电缆，在抽样试验中不进行4h高压试验，但应测量电缆的电容值，电容值应不超过标称值的8%。
1.2.3热延伸试验
热延伸试验目的是检查交联聚乙烯绝缘的交联度，若绝缘未很好硫化，交联度很低，则在规定条件下的伸长率将非常大，冷却后的永久伸长也很大。如电缆交联度不够，则电缆的耐热性能和机械性能都很差，因此这是一项考核电缆绝缘性能的重要指标。
2安装过程中及其运行后期的试验分析
2.1交接
2.1.1测量主绝缘及其外护套的绝缘电阻
电缆的主绝缘电阻测量包含以下几方面，每一个电缆导体对地或者对于金属的屏蔽层之间以及与各导体之间绝缘电阻。
2.1.1.1三相电缆芯线
在开始试验以前，要把电缆和其他设备之间的连接完全进行断开，并且对电缆充分进行放电。并采取2500V及其以上的电压兆欧表，绝缘电阻表安装完好以后，对其进行检验并做好测量工作。在测量的过程中，待绝缘电阻表的指针稳定以后，对1min绝缘电阻进行读取，并做好记录工。试验完成以后，再对被试电缆充分进行放电。
2.1.1.2电缆外护套
在对外护套对地绝缘电阻进行测量的过程中，要把金属护层、屏蔽层进行接地。然后将其解开。测量采取1000V兆的欧表最佳，对1min的绝缘电阻进行读取，并做好记录工作，电缆的外护套、内衬层绝缘电阻不得低于0.5MΩ•km。试验完成后，要对被试电缆做好充分的放电工作。
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2.1.1.3注意事项
a.在对电缆绝缘的电阻进行测量的时候，要对感应电压进行测量，若感应电压比绝缘电阻表的输出电压高的时候，这时则选取比输出电压等级更高的绝缘电阻表进行测量。b.电缆的电容量大，充电时间长，因此，在进行试验的过程中，必须充分进行充电，并待绝缘电阻表的指针稳定以后，再进行读数。c.电缆两端要和GIS进行相连，在进行试验的时候，如果连接有电磁式的互感器，要将互感器一次绕组末端接地进行解开，待恢复的时候，必须认真进行检查。
2.1.2主绝缘试验
2.1.2.1直流耐压技术
油浸纸的绝缘电缆直流耐压试验对电缆绝缘泄漏与耐压可以直接进行反映。对于油浸纸的绝缘电缆试验，除了制造厂在例行试验的时候，采取交流电压以外，在对电缆线路进行交接验收及其预防试验，或者对于故障修复后进行试验的过程中，都采取直流耐压技术。直流耐压试验对油浸纸绝缘可以从几下几方面进行分析：a.直流试验的设备携带比较轻便，对现场使用情况非常适用。b.交流耐压试验在绝缘的空隙当中，有可能会产生游离放电，进而导致绝缘的永久性出现了损坏现象，直流的耐压试验可以避免此类现象的出现。c.由于直流电压和被试品电阻率成现正比的分布情况，在绝缘非常好的时候，电场的分布比较合理，进而不会出现新的损伤；如果被试品局部出现了缺陷的时候，随缺陷发展，绝缘好的部分所要承受的电压也会随之增大，甚至会被击穿，对绝缘产生的缺陷非常容易发现。d.对于电缆直流耐压试验过程中，采取负极接线，对暴露纸绝缘中已局部受潮缺陷。e.直流耐压试验在加压的过程中，时间短，这是由于直流击穿电压与加压关系并不大，如果出现缺陷，通常在几分钟内便能够发现，不需要长时间进行加压。
2.1.2.2交流耐压技术
通过20～300Hz交流电压进行耐压试验。变频串联谐振耐压试验装置具有质量轻、体积小等特点，在现场试验当中应用广泛，特点是：a.串联谐振在试验的时候，所需电源的容量比被试品试验容量要小，前者是后者1/Q。一般制造厂所设计的Q值在40以上。b.输出电流的波形非常好。在试验回路时，仅对频率电流零电抗回路，而对于其它谐波电流高电抗回路。因此，串联谐振实际是一个谐振式的电流滤波器，可以使被试品上电压波形的畸变率<0.5%，进而获得最佳电压波形，可以对谐波峰值产生误击穿。c.自我保护性能非常好。串联谐振回路达到ωL=1/ωC时，会产生高压输出，串联谐振在全谐振的状态下较耐压。若被试品中绝缘弱点击穿的时候，相当于电容被短路，高压即出现降落，电抗器电抗限制短路电流，其下降为试验电流的几十分之一，因此，保护装置不遭受过电压冲击。d.出现闪络击穿的时候，由于不具备了谐振条件，除了短路电流下降外，高电压也会立即消失。线路元件按照输出功率1/Q进行设计，设备总价并不比普通升压变压器系统高，并减小试验设备占用场地。不同长度、截面积及耐压等级的电缆所容量也是不同的，变频谐振试验装置现场使用不方便，因此，运用超低频耐压试验法。
2.2巡检试验
2.2.1红外测温
采用红外测温仪或便携式红外热像仪对电缆线路进行温度检测，检测部位为电缆终端、电缆导体与外部金属连接处以及具备检测条件的电缆接头。大多数致热缺陷在交接试验中不能发现，所以在设备投运初期有必要进行检测。红外测温主要采用表面温度判断法与同类比较判断法对电缆可能存在的缺陷进行判断。电缆导体或金属屏蔽（金属套）与外部金属连接的同部位相间温度差超过6K应加强监测，超过10K应停电检查；终端本体同部位相间温度差超过2K应加强监测，超过4K应停电检查。
2.2.2金属屏蔽（金属套）接地电流测试
电缆在敷设或运行过程中，金属护套受损，其危害有：金属套出现多点接地，产生环流造成损耗发热，导致绝缘层局部过热并加速老化，从而影响主绝缘寿命；水分容易侵入，主绝缘产生水树老化的概率增加；水树发展成电树，易于引发电树枝并进而产生局部放电。采用在线监测装置或钳形电流表对电缆金属屏蔽（金属套）接地电流和负荷电流进行测量，达到监视外护层绝缘状态与接地回路完整性的目的。
3结论
从出厂前试验、安装及运行后试验等2个方面详细介绍了目前电力电缆所开展的例行性试验的应用情况，并对相关试验技术的方法和特点做了总结。随着科学技术的不断发展，电缆试验新技术、新方法将为电力电缆设备和电力系统的可靠运行提供技术支撑。
参考文献
[1]江日洪.交联聚乙烯电力电缆线路[M].北京：中国电力出版社，2009.
[2]魏华勇，孙启伟，彭勇.电力电缆施工与运行技术[M].北京：中国电力出版社，2013.
论文作者:朱金凯
论文发表刊物:《电力设备》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/12
标签：电缆论文; 耐压论文; 护套论文; 电阻论文; 电压论文; 谐振论文; 导体论文; 《电力设备》2018年第22期论文;