摘要：电力电缆的应用已成为电力系统输、配电的主流趋势，为充分认识电力电缆特别是交联聚乙烯绝缘电力电缆的绝缘特性，及时有效地发现和预防绝缘中存在的缺陷，从出厂前试验、安装及运行后试验2个方面对电力电缆的试验方法和检测技术进行分析，从而为电力电缆线路的安全运行提供技术支撑。
关键词：电力电缆；试验方法；检测技术
引言
随着社会发展不断加快，电力需求与日俱增，电力电缆以高供电可靠性优势，越来越多地被应用于输电和配电领域。目前，交联聚乙烯（简称“XLPE”）绝缘电力电缆安全方便，运行维护简单，已经取代油纸绝缘电力，并逐步取代PVC绝缘电力电缆和充油电力电缆。但是，近年来的运行和研究证明，交联电缆的绝缘材料在运行中易产生树枝性放电，造成绝缘老化、损伤，甚至影响其使用。因此，充分认识电力电缆的绝缘特性，及时有效地发现和预防绝缘中存在的缺陷，对保障设备和系统的安全运行具有十分重要的意义。
1 电力电缆故障分析
1.1 操作方面造成的故障
随着我国基础工程建设步伐逐渐加快，在电力系统中电力电缆的铺设工程施工作业尤为重要，是日后电力电缆能够充分发挥作用的重要基础保障。但现阶段我国电力电缆铺设施工作业中却存在诸多问题与弊端。首先，由于操作失误与不当对电力电缆造成的损坏极为突出。具体体现在施工作业人员的工作方式与责任态度上，施工人员在对电力电缆进行铺设施工中没能对设计图纸进行认真研究与考量，只是单一盲目地进行布网施工，对施工现场存在的隐患问题没能及时发现，在进行机械设备操作中极易造成对电力电缆的摩擦性破坏。其次，较轻的摩擦破坏并不能对电力电缆造成较重的直接伤害，但由于破损面的扩散与物质侵蚀，长期下去容易造成对电力电缆的腐蚀，进行导致电力系统全盘崩溃与故障的产生。
1.2 绝缘体方面造成的故障
绝缘体是电力电缆的重要保护层与防护体，对电力电缆的整体工作运行与稳定安全起到至关重要的影响作用。但由于绝缘体物质的特殊性，导致其造成的故障问题频出。首先，主要体现在高温与强电压的作用影响下，极易造成绝缘体本身的电阻率与阻燃性发生突变性改变，这种突发性改变对绝缘体本身危害极大，更对绝缘效能的发挥起到较大的削减作用。同时，对介质的消耗磨损程度也会逐渐增大，进而导致绝缘体老化、崩溃现象的产生，这种绝缘体老化现象是电力电缆的重要故障之一。
2 电力电缆试验方法及检测技术
2.1 出厂前试验
2.1.1 例行试验
例行试验也称为出厂试验，主要目的是检验每个产品是否存在偶然因素造成的缺陷。（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。（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。
2.1.2 抽样试验
抽样试验，主要是验证生产过程中产品的关键性能是否符合设计要求。一般是定期定量做（一般抽检10%），抽样试验多为破坏性。（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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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）。（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%。（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。
2.2 安装及运行后试验
安装及运行后试验按照试验目的可分为四类，分别为交接试验、巡检试验、例行试验、诊断性试验。考虑到例行试验项目包含在交接试验项目中，故不再赘述。以下主要介绍交接试验与巡检试验。
2.2.1 交接试验
电缆线路交接试验电力电缆线路安装完成后，为了验证线路安装质量对电缆线路开展的各种试验，主要试验项目如下。、主绝缘及外护套绝缘。电阻测量电缆主绝缘电阻的测量包括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。三相电缆芯线对地及相间绝缘电阻试验前将电缆与其他设备连接完全断开，并对电缆进行充分放电，对端三相电缆悬空。采用2500V及以上电压的兆欧表，检验绝缘电阻表完好后进行测量。测量时，待绝缘电阻表指针稳定后读取1min绝缘电阻并记录。试验结束后应对被试电缆进行充分放电。电缆外护套绝缘电阻测量外护套的对地绝缘电阻时，将金属护层、金属屏蔽层接地并解开。测量宜采用1000V兆欧表，读取1min绝缘电阻并记录，电缆外护套、内衬层的绝缘电阻不低于0.5MΩkm。试验结束后应对被试电缆进行充分放电。
2.2.2 主绝缘耐压试验
耐压技术可分为直流耐压技术油浸纸绝缘电力电缆与交流耐压技术（交联电缆）。（1）直流耐压技术。油浸纸绝缘电力电缆的直流耐压试验能反映电缆绝缘的泄漏和耐压特性。对油浸纸绝缘电力电缆的试验，除制造厂在进行例行试验时采用交流电压外，安装和运行单位对电缆线路进行交接验收和预防性试验或故障修复后试验时，均采用直流耐压。直流耐压试验对于油浸纸绝缘电力电缆具有下列优点：a.直流试验设备携带轻便，适合现场使用。b.交流耐压试验有可能在绝缘空隙中产生游离放电导致绝缘永久性损坏，直流耐压试验则能够避免类似情况。c.由于直流电压与被试品的电阻率成正比分布，绝缘完好时电场分布较为合理，不会造成新的损伤；当被试品存在局部缺陷时，随着缺陷的发展，绝缘完好部分承受的电压随之加大直至击穿，有利于发现绝缘缺陷。（2）交流耐压技术。采用频率范围为20～300Hz的交流电压对电缆线路进行耐压试验。变频串联谐振耐压试验装置具有质量轻、体积小、结构相对简单、自动化水平高等特点，在现场试验中得到广泛应用。
结束语
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。
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论文作者:杨伟伟,刘昊,李琦
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
标签：电力电缆论文; 电缆论文; 耐压论文; 护套论文; 电阻论文; 交联论文; 绝缘体论文; 《电力设备》2018年第24期论文;