• 發布時間:2022.03.16 瀏覽次數: 廣東金聯宇電纜實業有限公司

    高電壓交、直流耐壓實驗的差異及對電纜壽數的影響

    一、直流耐壓實驗對發現紙絕緣電纜缺點的有用性

    直流耐壓實驗用來判別紙絕緣電纜的好壞已有幾十年的經歷,實踐證明作用杰出,可獲取其內部缺點的牢靠數據。首要要從電纜直流耐壓與走漏電流丈量意義上來說,電纜在直流電壓的作用下,電纜絕緣中的電壓按絕緣電阻散布,當電纜絕緣存在著有發展性部分缺點時,直流電壓將大部分加在與缺點串聯的未損壞的部分上,所以直流耐壓實驗比溝通耐壓實驗更簡略發現電纜的部分缺點。電纜的直流耐壓實驗和直流走漏電流丈量在其意義上是不同的,直流耐壓實驗和直流走漏電流丈量一起進行,是因為在實踐作業中,兩者在接線和運用設備測驗等方面是徹底相同的。在一般狀況下直流耐壓實驗是用來查看絕緣干燥、氣泡、紙絕緣中的機械損害和工藝包纏缺點等有用辦法;走漏電流的測驗是查看絕緣老化、受潮的有用辦法。

     高壓電纜

    直流耐壓實驗的意圖在于查驗電纜的耐壓強度,它對發現紙絕緣介質中的受潮,機械損害等部分缺點比較有用,因為在直流電壓下絕緣介質中的電壓按電阻系數散布,當介質有缺點時,電壓首要被與缺點部分串聯的未損介質的電阻接受,使缺點更簡略露出。較有利于發現介質缺點。電纜紙絕緣在直流電壓下的擊穿強度約為溝通電壓下的二倍,以上所以可施加更高的直流電壓對絕緣介質進行耐壓強度的檢測。在許多狀況下,用搖表丈量電纜的絕緣杰出,而在直流耐壓實驗中發生絕緣被擊穿,因而直流耐壓是檢測紙絕緣中、高壓電纜缺點的有用手法。

     

    二、直流耐壓實驗對交聯聚乙烯絕緣電纜的局限性

    交聯聚乙烯絕緣電纜,因為它的電功能優秀,制造工藝簡略,裝置便利,得到了廣泛的選用。已成為紙絕緣電纜的代替品。高壓實驗的一個通用準則,被試品上所施加的實驗電壓場強應模仿高壓電器的運轉狀況。而直流耐壓實驗對發現紙絕緣電纜缺點非常有用,但對交聯聚乙烯絕緣電纜則未必有用,并且還或許發生負作用,首要表現在以下幾個方面:1、交聯聚乙烯絕緣電纜在交、直流電壓下的電場散布不同交聯聚乙烯絕緣層是選用聚乙烯經化學交聯而成,屬整體型絕緣結構,其介電常數為2.1--2.3受溫度改動的影響較小。在溝通電壓下,交聯聚乙烯電纜絕緣層內的電場散布是由介電常數決議的,即電場強度是按介電常數反比例分配的,這種散布比較安穩。在直流電壓作用下其絕緣層中的電場強度是按絕緣電阻系數正比例分配的。而絕緣電阻系數散布是不均勻的,這是因為在交聯聚乙烯電纜處于交聯過程中不可避免地溶入必定量的副產品,它們具有相對小的絕緣電阻系數但在絕緣層徑向散布是不均勻的,所以在直流電壓下交聯聚乙烯電纜絕緣層中的電場散布不同于抱負的圓柱體絕緣結構,與資料的不均勻性有關。2、交聯聚乙烯絕緣電纜在直流電壓下會堆集單極性電荷,一旦有了因為直流耐壓實驗引起的單極性空間電荷需求很長時刻才能將這種電荷開釋,電纜假如在直流剩余電荷未徹底開釋之前投入運轉,直流電壓便會疊加在工頻電壓峰值上,使得電纜上的電壓值遠遠超越其額外電壓,它將加快絕緣老化縮短運用壽數,嚴峻的會發生絕緣擊穿。3、交聯聚乙烯絕緣電纜的半導體凸出處和污穢點等處簡略發生空間電荷,但假如在實驗時電纜終端頭發生外表閃絡或電纜附件擊穿,會構成電纜芯線中發生波振動,對其他正常的電纜和接頭的絕緣構成損害。交聯聚乙烯絕緣電纜一個喪命缺點是絕緣內簡略發生水樹枝,一旦發生水樹枝在直流電壓下,會敏捷轉變為電樹枝,并構成放電,加快了絕緣水劣化,以至于在運轉工頻電壓作用下構成擊穿。4、直流耐壓實驗不能有用發現溝通電壓作用下的某些缺點,如在電纜附件內,絕緣若有機械損害等缺點在溝通電壓下絕緣最易發生擊穿的部位,在直流電壓下往往不能發生擊穿。直流電壓下絕緣擊穿處往往發生在溝通作業條件下絕緣平常不發生擊穿的部位。因而直流耐壓實驗不能模仿高壓交聯電纜的運轉工況,實驗作用差,并且有必定的損害性,所以直流耐壓實驗對檢測交聯聚乙烯絕緣電纜缺點有顯著的缺乏。

     

    三、溝通耐壓實驗

    已然直流耐壓實驗不能模仿交聯聚乙烯絕緣電纜的運轉場強狀況不能到達咱們所希望的實驗作用,因而就應該考慮用溝通耐壓實驗來檢測電纜敷設和附件的裝置質量。應選用以下幾種溝通實驗辦法:

     

    1、0.1Hz超低頻電壓

    依據實驗容量(的公式S=wCUs2=2∏fUs2KVA,式中的C-被試電纜電容量,Us–為實驗電壓,f-工頻頻率,我國為50HZ),由此可見,0.1Hz溝通電壓與50Hz電壓比較,前者需求的功率相當于后者的1/500,因而,它能夠毫無問題的生產出便攜式設備在現場運用。因為這種原因本來為對大型旋轉式電機進行實驗而開發的超低頻電壓是一種或許代替塑料絕緣電纜直流電壓實驗的挑選計劃。在根底調查研討中,首要針對各種模仿裝備求出在運用0.1Hz頻率時與在50Hz時實驗電壓(U0的2倍)等值的對絕緣施加的電壓負荷。在經電纜的現場實驗中試用后,開端考慮在現行的關于中壓電纜的VDE規范中選用超低頻技能。0.1Hz的引薦實驗電平為3U0。與用50Hz的實驗比較,引發在薄缺點上的擊穿顯著快。60min的實驗持續時刻是必要的,以便在實驗中使或許存在的薄缺點發生擊穿。由此可見,超低頻實驗設備是可行有用的。

     

    2、振動電壓脈沖

    振動電壓脈沖源出于世界大電網21-09/2作業組的引薦規范,該組在80年代進行可代替塑料絕緣高壓電纜設備直流電壓實驗的挑選計劃的調查研討。依照有或無極性改換的電路變形,這種電壓波形因其隨時刻的改動避免了空間電荷效應。此外,這種電壓波形具有在現場運用相對比較簡略的辦法能夠發生很高實驗電平的優勢。與其低頻辦法不同,它適用于高壓電纜設備。這些實驗辦法在我國現在還沒有遍及不管從硬件仍是軟件上咱們尚處于研討階段。為了削減對交聯聚乙烯電力電纜的直流耐壓實驗可依照《電力設備預防性實驗規程》中電力電纜線路的橡塑絕緣電力電纜實驗項目進行:(1)丈量電纜主絕緣電阻;(2)電纜外護套絕緣電阻;(3)電纜內襯層絕緣電阻;(4)銅屏蔽電阻和導體電阻比;(5)電纜主絕緣直流耐壓實驗。

    為了交聯聚乙烯絕緣電力電纜作為以上四項丈量就必須對電纜附件裝置工藝金屬層的接地辦法進行改動。終端的鎧裝層和銅屏蔽層應分別用帶絕緣的絞合導線獨自接地,銅屏蔽層接地線的截面不得小于25平方毫米,鎧裝層接地線截面不該小于10平方毫米。

    中心頭內銅屏蔽層的接地線不得和鎧裝層連在一起,對接頭兩邊的鎧裝層必須用另一根接地線相連,并且還必須與銅屏蔽層絕緣。銜接鎧裝層的地線外部必須有外護套,并且具有與電纜外護套相同的絕緣和密封功能。經過上述的這些實驗項目,以此來把握電纜各部分的絕緣狀況。主絕緣溝通耐壓實驗的電壓波形應為實踐正弦波形,頻率應為20Hz到300Hz之間。當電抗器固守時,諧振頻率的平方與電容量成反比,其表達式為:W2C=1/L。也便是說,當電源頻率改動n倍時,試品的電容量改動n2倍;選用頻率為45~65HZ段,頻率能夠改動1.44倍,在電搞器個數或許電感量不變時,試品電容量最大能夠改動2.07倍;選用頻率為20~300HZ段,頻率能夠改動十幾倍,在電抗器個數或許電感量不變時,試品電容量最大能夠改動100倍。實驗電壓依照我國南方電網《電力設備預防性實驗規程》修編闡明的規則,實驗時刻為1h?;蛟S實驗電壓選用電纜U0值,實驗時刻為24h,兩者任選一種。注:對從前運轉過的電纜或其附件設備,在從頭裝置、部分更新或從頭制造后,可選用較低的實驗電壓或縮短實驗時刻。實驗電壓值應經洽談確認,此刻考慮電纜運轉年數、環境條件、曩昔擊穿前史以及此次實驗意圖等要素。

     

    四、實驗成果的剖析與判別

    電纜經過直流耐壓實驗而未擊穿者,一般能夠為該電纜的絕緣是合格的,能夠投入體系運轉.但并不是說,經過直流耐壓實驗的電纜質量便是好的。具有優秀質量的電纜線路應在合理運用及無外力損害的狀況下安全運轉數十年無事故。下面,將一般對電力電纜線路絕緣好壞的判別規范簡介如下:(1)電纜經直流酬壓實驗后絕緣擊穿者,不能投入體系運轉,應立即測尋毛病點并進行搶修。(2)走漏電流隨實驗電壓的增高而急劇上升者,不能投入體系運轉,應人為進步實驗電壓將電纜擊穿,然后測尋毛病點并進行搶修。(3)走漏電流值很不安穩(掃除電源電壓動搖等外界要素)。這或許是電纜絕緣內部微小氣隙的部分放電引起。這時可延伸耐壓持續時刻或進步實驗電壓,調查走漏電流的改動狀況。假如在延時或進步電壓的狀況下,走漏電流惡化趨勢不大,能夠投入體系運轉,3個月后再復試。(4)走漏電流不平衡系數超越規則的規范時,應首要掃除外界要素構成的影響,當確認是由電纜絕緣內部缺點而引起的走漏電流不平衡時,應采納上述第(3)條中的延時或進步實驗電壓的辦法進行查核、判別與處理。(5)走漏電流隨時刻延伸有上升趨勢,且走漏電流值比前次明顯增大時,可采納上述第3條中的延時或進步實驗電壓的辦法進行查核、判別與處理。(6)短電纜或其他有弱小缺點的電纜,走漏電流偏大而走漏電流值安穩、平衡時,可投入體系運轉。但應在6個月后進行復試。(7)直流耐壓實驗中有少量閃絡現象,但在延時或進步實驗電壓狀況下,閃絡現象不再呈現者,答應投入體系運轉,但需6十月后復試;假如仍有閃絡現象呈現,一般應找出毛病點并予以掃除。以上各條中,需做復試的電纜,凡復試成果無明星惡化趨勢的電纜,均可投入體系運轉,并不再列入復試規模;假如復試成果具有明星惡化趨勢,則應找出原因并予以修正。

    結束語

    直流耐壓實驗不能有用的發現高壓交聯聚乙烯主絕緣電纜的缺點,因而不宜用于預試。溝通耐壓實驗是查驗交聯電纜絕緣質量的有用手法。精確有用的把握電纜各部位的運轉狀況有利于進步電纜的安全運轉,削減電纜在運轉中的毛病。

     

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