交联聚乙烯电缆的试验方法简介
由于XLPE电缆为固体介质电缆.绝缘层中存在气隙,以往油浸纸电缆常用的直流耐压试脸方法已经无法满足XLPE电缆的要求,需要改做交流耐压试验。现将XLPE电缆的主要试脸方法介绍如下。
1、绝缘电阻测量法:
测量绝缘电阻一般使用绝缘电阻表,这项指标XLPE电级与油浸纸电缆是一样的。1kV及以下电缆用500 - 1 000 V绝缘电阻表,1 kV以上电缆用1000V一5 000V绝缘电阻表。绝缘电阻值要求如下:I kV及以下电缆不小于0.5兆欧/km.10 kV电缆要求不小于100 兆欧/km,35 kV电缆要求不小于1000兆欧/km。
2、直流耐压试验方法:
根据 GB 50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》规定:6一10 kV XLPE电缆允许采用直流耐压试验方法。直流耐压试验只可能发现XLPE电缆绝缘已明显劣化或击穿的情况,且对XLPE电缆有“破坏”作用。因此,这种方法只能在迫不得已的时候使用.且只能作为一种参考。
3、变频串联谐振(30Hz一300 Hz)耐压试脸方法:
由于变预申联谐振试验的电压频率有时较电缆的实际工作频率要高出许多(*大300 Hz)。根握电介质的基本特性可知,当颇率越高,电缆绝缘的偶极极化损耗越厉害.越容易发现问题,这是好的一面。但频率提高后,对XLPE电缆来讲,由于存在两层半导电层,可能会加剧电缆的夹层极化损耗.这是不好的一面。国内现有变频谐振试验成套装置调颇范圈为30 - 300Hz.输出电压可达250 kV,能适用于220 kV XLPE电缆。根据GB 50150-2006规定:XLPE电缆应优先采用30一300 Hz交流耐压试验。
4、工频耐压试验方法:
工额耐压试验是*能反映电缆绝缘实际情况的,原因有两点:一是电缆是在工频50 Hz下运行的,其试验电压频率在工频下*为合理,可完全模拟电缆运行情况;其二.工频耐压试验不但能反映电缆的泄漏特性,而且能反映电缆的耐压特性,华还能反映电缆局部电介质损耗引起的局部耐压特性。
对于较长或耐压等级较高的电缆线路,由于工频耐压试验需要有与电缆线路电容和充电电流相匹配的大容量试验设备,设备笨重,不利于现场操作。
根据GB 50150-2006规定:XLPE电缆如不具备30一300 Hz交流耐压试验条件时,可采用工频耐压试验,试验电压值Uo、时间24小时, Uo是指电缆导 体和接地的外屏蔽层之间的额定工频电压。
5、超低频(0.1 Hz)耐压试验方法:
超低频耐压试验与工频耐压试验相比,频率从50 Hz下降到0. 1 Hz,理论上试验设备容量可降低到1/500。超低频耐压试验具有如下特点:
(1)、超低频耐压试验具有直流耐压试验所有优点,即直流耐压试验能发现电缆的泄漏耐压缺陷,超低频耐压试验也完全能发现;同时,由于频率下降使得设备容量降低,同直流试验装置一样轻巧方便。
(2)、超低频耐压试验不存在电缆的“积累效应问题”,并能较好地发现固体气隙局放产生绝缘损耗所引起的绝缘问题,与工频耐压试验效果相同。
(3)、由于试验频率低,对于由电缆中偶极子(如水分)产生绝缘损耗所引起的绝缘下降较工频试验要差。因为试脸电压频率越高,极化损耗越大,在有条件时应在现场做电缆的介质损耗试脸。
国内的超低频试验仪器,试验电压一般低于100AKV,只适应于6-35KV XLPE电缆。试验电压为3 Uo、试验时间1小时。
6、震荡电压试验方法:
震荡电压试验主要是为了方便超高压电缆的现场交接试脸,由电缆和电抗器、电阻形成串联振荡电路,产生频率约几千赫衰减的正弦(余弦)波,通过 测试振荡波形有关参数来判断电缆的绝缘好坏。
振荡电压法对110 kV及以上等级电缆来讲,可体现出体积小、现场操作方便的特点。但能否有超低频或变频串联谐振耐压试验的效果,还有待于进一步的考证。
7、局部放电试验方法
由前面分析可知,XLPE电缆的绝缘中存在气隙、潮水等,在额定电压下,可能发生局部放电现象。由于放电过程比较短,不至于使电缆的绝缘击穿,但其危害性是相当大的。
因此,对电缆(尤其是110 kV及以上电缆)的中间接头、终端头等特定部位,进行局部放电试验是完全必要的。目前主要利用超声波或超高频法进行电缆的局部放电试验。