分享 | 电力电缆的绝缘试验标准及方法！

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电力电缆紧张由导电线芯、绝缘层和护套组成，《规程》将电力电缆分成三类，即纸绝缘电力电缆、橡塑绝缘电力电缆(聚氯乙烯绝缘电力电缆、交联聚乙烯绝缘电力电缆、乙丙橡皮绝缘电力电缆)、电容式充油电缆，它们的预防性试验见表1-1。

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表1-1 电力电缆预防性试验项目

电缆绝缘类型纸绝缘电缆橡塑绝缘电缆充油电缆绝缘电阻丈量主绝缘☆/△☆护套绝缘☆内衬层绝缘☆主绝缘直流耐压试验☆/△☆电缆护套直流耐压试验☆铜屏蔽层电阻和导体电阻比△/○交叉互联系统☆☆电缆油试验☆/○

注：“☆”表示正常试验项目，“”表示不进行该项目试验，“△”表示大修后进行，“○”表示必要时进行。

一、绝缘电阻丈量

丈量电力电缆的主绝缘电阻可以检讨电缆绝缘是否老化、受潮，以及耐压试验中暴露出来的绝缘毛病。

对1000V以下的电缆丈量时用1000V绝缘电阻测试仪，对1000V及以上的电缆用2500V绝缘电阻测试仪，对6kV及以上电缆用5000V绝缘电阻测试仪。

像塑绝缘电力电缆的绝缘电阻很低时，运用万用表正、反接线分别测屏蔽层对铠装、铠装层对地的直流电阻，以检讨它们是否受潮。
当绝缘确实受潮时，应安排检修。

当电缆埋于地下后，丈量钢铠甲对地的绝缘电阻，可检讨出外护套有无损伤；同理，丈量铜屏蔽层对钢铠甲间的绝缘电阻也可以检讨出内护套有无损伤。
通过这两项丈量可以判断绝缘是否已经受潮。
当电缆敷设在电缆沟、隧道支架上时，其外护套的损伤点不在支点处且又未浸泡在水中或置于特殊湿润的环境中，则外护套的操作很难通过丈量绝缘电阻来创造，此时丈量铜屏蔽层对钢铠甲的绝缘电阻则更为主要。

电缆终端或套管表面脏污、湿润对绝缘电阻有较大的影响。
除擦拭干净外，还应加屏蔽环，将屏蔽环接到绝缘电阻测试仪的“屏蔽”端子上，当电缆为三芯电缆时，可利用非丈量相作为两端屏蔽环的连线，见图1-1。

图1-1 丈量绝缘电阻时的屏蔽接线

(a)单芯电缆；(b)三芯电缆

当被测电缆较永劫，充电电流很大，因而绝缘电阻测试仪开始指示的数值很小，这并不表示绝缘不良，必须经由较永劫光遥测才能得到精确的结果。

丈量中若采取手动绝缘电阻测试仪，则转速不得低于额定转速的80%，且当绝缘电阻测试仪达到额定转速后才能接到被试设备上并记录韶光，读取15s和60s的绝缘电阻值。
绝缘电阻测试仪停滞摇动时，更应进行充分放电，放电韶光最少不少于2min。

二、直流耐压和泄露电流试验

1.直流耐压试验

互换电力电缆之以是用直流来进行工频耐压试验，紧张是由于电力电缆具有很大的电容，现场采取大容量试验变压器不现实，以是改为直流耐压试验，以显著减小试验电源的容量。
直流耐压试验一样平常都采取半波整流电路，可采取直流高压发生器进行试验，由于电缆电容量较大，故不用加装滤波电容。
对付35kV以上的电缆，试验电源采取倍压整流办法。
试验中丈量泄露电流的微安表可接在低电位端，也可接在高电位端。

常日直流试验所带来的剩余毁坏也比互换试验小得多(如互换试验因局部放电、极化等所引起的损耗比直流时大)。
直流试验没有互换真实、严格，串联介质在互换试验中场强分布与其介电常数成反比，而施加直流时却与其电导率成反比，因此在直流耐压试验时，一是适当提高试验电压，二是延长外施电压的韶光。

正常的电缆绝缘在直流电压浸染下的耐电强度约为400～600kV/cm，比互换浸染下约大一倍旁边，以是直流试验电压大致为互换试验电压的两倍，试验韶光一样平常选为5～10min。

一样平常电缆毛病在直流耐压试验持续的5min内都能暴露出来，GB50150—91规定了最长的持续试验韶光为15min。
纸绝缘电力电缆、橡塑绝缘电力电缆和充油电缆的直流耐压和泄露电流试验电压标准见表1-2。

表1-2 电力电缆直流耐压和泄露电流试验电压(kV)

电缆额定电压U0/U纸绝缘电力电缆橡塑绝缘电力电缆充油电缆1.8/31211/3.6/617或2418/6/63025/6/104025/8.7/104737/21/3510563/26/3513078/48/66/144163或17564/110/192225或275127/220/305425或475或510190/330//525或590或650290/500//715或775或840

(1)电缆的直流击穿强度与电压极性有一定关系。
试验时一样平常电缆芯接负极，电缆芯接正极时，击穿电压比接负极时约高10%。

(2)浸渍纸绝缘电缆的击穿电压与温度关系很大，在温度t℃时的击穿电压U与在25℃时的击穿电压U0有如下关系

U＝U0[1－0.0054(t－25)]

(3)即在25℃以上，每升高1℃击穿电压降落0.54%。

(4)在进行直流耐压和泄露电流试验时应均匀升压，升压过程中在0.25、0.5、0.75、1.0倍试验电压下各勾留1min，读取泄露电流值，以便必要时绘制泄露电流和试验电压的关系曲线。

(5)进行完电缆直流耐压或泄露电流试验后，应牢记先用100～200k的限流电阻充分放电，然后还要对地直接放电，并保持足够的接地韶光。

2.泄露电流丈量技能

(1)绝缘良好的电缆泄露电流很小，一样平常只有几到几十微安。
由于试验变压器用高压引线等杂散电流的影响，当将微安表接入低电位端丈量时，每每使丈量结果不准，有时偏差竟达到真实值的几倍到几十倍。

(2)在实际丈量中应只管即便将微安表接在高电位真个接线，这时对丈量微安表、引线及电缆两头，该当严格地屏蔽，对付整盘电缆可以采取如图1-2所示屏蔽接线办法。
这里微安表采取金属屏蔽罩屏蔽，微安表到被试品的引线采取金属屏蔽线屏蔽，对电缆两端头则采取屏蔽帽和屏蔽环屏蔽。
屏蔽和引线之间只有很小的电位差，以是并不须要很高的绝缘。

图1-2 丈量直流泄露电流时的屏蔽方法

1—微安表屏蔽罩；2—屏蔽线；3—端头屏蔽帽；4—屏蔽环

(3)在现场试验时，由于电缆两头相距很远，无法实现连接，以是上述方法是不可行的。
有的运行单位采取借用三相电缆中的另一相作为两端屏蔽连线，但由于丈量的泄露电流包含了另一相的泄露电流，且每相均承受两次耐压，因此采取这种方法的等效性值得研究。

现场采取两端同时丈量的方法，其接线如图1-3所示，即在非高压电源端增加一个丈量微安表，同时记录两端的泄露电流值。
这时高压电源端测得的泄露电流包含电缆绝缘的泄露电流和表面泄露电流、杂散电流，而另一端丈量的是表面泄露电流和杂散电流，从而电缆的泄露电流为两者的差。

图1-3 两端同时丈量泄露电流的接线

另一种简便有效的方法是在施加电压相和非施加电压相之间放置一个绝缘板，或将绝缘手套套在施加电压的那一相电缆终端上，以改进局部电场分布，减小电晕的影响。

3.关于交联聚乙烯电缆直流耐压试验的谈论

交联聚乙烯电缆绝缘直流耐压试验是一个有争议的试验项目，由于交联聚乙烯绝缘性子十分分外，进行直流耐压试验可能是不适宜的。
紧张不雅观点有：

(1)直流电压对交联聚乙烯绝缘有积累效应，当经由直流耐压试验后，将在电缆绝缘中残余一定的直流电压，这时将电缆投入利用，大大增加了击穿的可能。

(2)交联聚乙烯电缆在运行中，在主绝缘交联聚乙烯中逐步形成水树枝、电树枝，这种树枝化老化过程，伴随着整流效应。
由于有整流效应的存在，致使在直流耐压试验过程中，在水树枝或电树枝端头积聚的电荷难以消散，并在电缆运行过程中加剧树枝化的过程。

(3)由于交联聚乙烯XLPE绝缘电阻很高，甚至在直流耐压时所注入的电子不易散逸，它引起电缆中原有的电场发生畸变，因而更易被击穿。

(4)由于直流电压分布与实际运行电压不同，直流试验合格的电缆，投入运行后，在正常事情电压浸染下也会发生绝缘故障。

因而，有的运行单位将交联聚乙烯电缆的直流耐压试验从常规性预防性试验改为鉴定性试验，即当其他预防性试验项目创造问题而又无法判断电缆能否投运时，才进行直流耐压试验。
也有建议将直流耐压试验改作互换耐压试验，如采取变频谐振试验装置或超低频互换耐压装置(0.01Hz)进行试验。
近年来发展的交联聚乙烯电缆在线检测技能为交联聚乙烯电缆运行检测供应了新的方法。

三、其它试验方法

基于电力电缆的接管过程的特点，国内外已研究出几种有一定特点的停电试验方法，如残余电压法、反向接管电流法、电位衰减法等，这些方法在实际运用中取得了较好的效果，有的已与在线检测合营利用。

1.残余电压法丈量事理

如图1-4所示。
丈量时将开关K2打开，K3打到接地侧，开关K1合向试验电源，使被试电缆充上直流电压。
一样平常可按每毫米绝缘厚度上的电压为1kV来施加电压。
约经10min充电后，将K1及K2先后打到接地侧，经约10s后打开K1、K2，将开关K3合向试验电源，以丈量电缆绝缘上的残余电压，对XLPE电缆测得的残余电压与其tan值的干系性较好。
研究表明交联聚乙烯电缆不同老化过程阶段其残余电压明显不同，电缆劣化越严重残余电压越高。

图1-4 残余电压法丈量事理

2.反向接管电流法

反向接管电流法丈量事理如图1-5所示。
丈量时先将开关K2闭合，K1打到电源侧，让电缆加上1kV直流电压10min，然后将K1打到接地侧让电缆放电；3min后打开K2，由电流表丈量反向接管电流。

而“接管电荷”Q在这里定义为3min到33min，30min内电流对韶光的积分值。

图1-5 反向接管电流法丈量事理

图1-6给出了运行中因老化而退下的6.6kV XLPE电缆的接管电荷、绝缘电阻及tan与该电缆互换击穿电压U的关系，可见其Q-U的干系性比tan-U还要好，而绝缘电阻与U的干系性最差。

由此可见当监测某电缆整体劣化时，以丈量Q及tan为宜。

因两者均取决于绝缘的整体特性，而测残余电荷时外界滋扰也较小，丈量比较准确。

图1-6 接管电荷、绝缘电阻、tan和互换击穿电压干系性

3.电位衰减法

电位衰减法是在电缆放电后，丈量自放电的电压低落速率，其丈量事理如图1-7所示。

试验时先对电缆绝缘充电，再打开开关K1让它自放电。

由于静电电压表的绝缘电阻远高于电缆的绝缘电阻，如电缆绝缘良好，则自放电很慢；

如电缆绝缘品质已经低落，则放电电压低落速率很快，如图1-8所示的曲线。

图1-7 自放电法丈量事理

图1-8 自放电电压的低落曲线

干系问答

低压电缆只测绝缘电阻，高压电缆要测绝缘电阻和直流耐压试验。
测试方法：哀求分相进行试验，个中一相作为被试相，其他两相接外皮后接地，三相轮流进行。
测试标准：低压电缆可用1000V摇表测试，绝缘电阻不小于0.5兆欧。
高压电缆，电压等级0.6/1kv以上电缆用2500V摇表，绝缘电阻值应与上次实验结果没有明显的低落。
直流耐压试验，6/10KV电缆加压25KV，8.7/10kv电缆加压37KV。
均哀求加压韶光5分钟，哀求5分钟时的泄露电流不大于加压1分钟时的泄露电流值。

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