交联聚乙烯电缆的试验方法简介
交联聚乙烯 交联度测定
交联聚乙烯交联度测定
交联聚乙烯（crosslinked polyethylene，简称为XLPE）是一种由聚乙烯通过交联反应形成的材料。
它具有较高的热稳定性、电绝缘性和力学强度，常用于电缆绝缘、管道系统和其他工业用途。
交联度是衡量交联聚乙烯质量的一个重要指标，通常通过测定材料的交联度来评估其性能。
一种常用的方法是根据交联聚乙烯中产生的极性基团来测定交联度，这可以通过测量材料的可提取极性基团或者测量其极性基团含量的变化来实现。
测定交联聚乙烯的交联度通常采用以下方法之一：
1. 热解法：将样品加热至一定温度，使交联聚乙烯中的极性基团发生断裂，然后通过测量样品重量的变化来计算交联度。
2. 冲击强度法：通过测量交联聚乙烯样品在冲击载荷下的断裂强度来评估其交联程度。
交联聚乙烯的交联度越高，其冲击强度越高。
3. 热膨胀法：测定交联聚乙烯在热膨胀过程中的体积膨胀率，通过与标准样品比较来确定交联度。
这些方法都有各自的优缺点和适用范围，选择合适的方法取决于实际需求和测量条件。
通常情况下，交联聚乙烯的交联度可以通过多种方法相互配合使用来获得更准确的结果。
交联聚乙烯绝缘电缆交联工艺介绍及应用
交联聚乙烯绝缘电缆交联工艺介绍及应用交联聚乙烯绝缘电缆是一种高压电力电缆，具有较高的耐热性、耐电压、耐电化学腐蚀性和机械强度。
它广泛应用于各个领域，如城市供电网络、石油化工、冶金、煤炭等领域，以满足生产和生活的需要。
在这篇论文中，我们将介绍交联聚乙烯绝缘电缆的交联工艺及应用。
交联聚乙烯绝缘电缆交联工艺交联聚乙烯绝缘电缆的交联工艺是将聚乙烯绝缘层加热至一定温度，使其发生化学反应并产生交联，从而使聚乙烯形成三维网络结构，提高其性能。
通常交联方法有两种：1.辐照交联：在实验室或生产现场中采用电子或γ射线进行辐照交联。
该方法交联速度快，但需要较高的能量和投资成本。
2.热交联：将电缆在一定的温度下加热，使其自身产生化学反应，从而进行交联。
该方法简单、省时省力，且在许多现场应用中具有广泛的适用性。
目前，在电缆行业中，热交联更为普遍使用。
它通常分为两种：1.潜沸法：将绝缘层的温度加热至170-180℃，然后浸泡在高压水中，使水液化，进而产生蒸汽，根据蒸汽逐渐递进的原理，使聚乙烯绝缘层进行交联。
与辐照交联相比，交联产生的能量较小，但需要使用大量水资源。
2.干燥热交联：将绝缘层在特殊的热空气中进行干燥，使其发生化学交联反应。
此方法用于大批量生产，在交联过程中产生的烟尘易于处理，但生产过程中会有一定的空气污染。
应用交联聚乙烯绝缘电缆是目前电缆行业中应用较为广泛的一种高压电力电缆，主要用于输电、变电站及工厂等场合。
交联聚乙烯绝缘电缆的优点：1. 耐热性优良：能承受高温、高湿、高海拔及强辐射等特殊环境；2. 耐电压高：在高电压下仍能保持稳定的功能性能；3. 机械强度高：具有较好的抗拉、抗压、抗弯曲和抗振动的性能特点；4. 耐电化学腐蚀性能良好：在很多强腐蚀介质和化学试剂等物质中仍能很好地保持电缆性能。
以上优点使其在石油化工、冶金、煤炭等行业具有广泛应用。
结论交联聚乙烯绝缘电缆是一种高质量、高性能的电缆，具有较强的耐用性和经济性。
交联聚乙烯电缆绝缘状态试验技术综述
交联聚乙烯电缆绝缘状态试验技术综述中国铁道科学研究院研究生部 屈 明引言交联聚乙烯（XLPE）电缆因其安装维护简单、电气性能良好等特点，逐步成为现代电力电缆的主流。
但值得注意的是，随着时间的推移，电缆寿命的“浴盆曲线”效应开始显现出来，长时间运行的电缆的年平均故障率处于上升态势。
虽然目前电缆绝缘耐压试验是考验电缆质量的最直接方法，但电缆的一些局部非贯穿性的缺陷通过耐压试验不一定能发现，新竣工的电缆带电运行一段时间后发生故障的案例并不少见。
近年来，电缆各种绝缘状态评估技术开始兴起，并在一些项目中取得了明显效果。
因此有必要对电缆结合运行年限、运行环境以及同批次、同型号电缆及附件缺陷故障情况，选取现有的绝缘状态诊断检测方法，对电缆进行系统化试验。
1.电缆绝缘性能耐压试验方法1.1 工频耐压工频试验是最为有效的电缆耐压试验手段。
作为大电容负载的电缆要求工频试验电源须具备相当大的容量与重量，导致试验装置成本高、不便于运输。
因此工频耐压试验主要用于试验室，而并不适用于现场试验。
1.2 直流耐压试验设备容量小、电压输出高，直流耐压试验并不能模仿运行状态下电缆承受的电压，直流电压下,电场强度是按照电阻率分布,而XLPE电缆层中的材料电阻率分布是不均匀的,这可能在直流试验过程中出现绝缘层有的地方电场强，有的地方电场弱，导致局部绝缘击穿；此外，直流电压试验后交联聚乙烯电缆会有空间电荷累积，在该电缆投入运行时残留的直流电荷会叠加在交流电压上造成电缆运行电压高于其额定电压，加速电缆的绝缘老化。
根据GB50150-2016《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》规定：额定电压U0/U为18/30kV及以下橡塑绝缘电缆，当不具备条件时，允许直流耐压试验及泄露电流测量代替交流耐压试验。
1.3 超低频耐压0.1Hz超低频试验装置输出电压波形为0.1Hz正弦波或余弦方波。
低频下电缆的容性电流降低，超低频试验装置的容量理论上能降低至工频电源的 1/500。
交联聚乙烯_XLPE_电缆水树枝老化机理及试验方法
交联聚乙烯(X LPE)电缆水树枝老化机理及试验方法(255410)齐鲁石化公司热电厂 王亓昌摘 要 交联聚乙烯(X LPE )电缆因有种种优点,已被广泛应用;但这种电缆的绝缘层在潮湿和电场同时作用下会产生水树枝老化,甚至可发展到绝缘击穿故障,影响正常供用电。
为了能及早采取措施,防止此类故障,了解水树枝的形成机理和导致绝缘击穿的过程,在此基础上进行有效的预防性试验势在必行。
关键词 交联聚乙烯电缆 水树枝 在线诊断装置框图1 X LPE 电缆水树枝老化的机理X LPE 电缆因有绝缘性能好、能抗酸碱、允许工作温度高(90℃)等优点而日益被广泛采用,但在潮湿和电场作用下会产生水树枝老化。
这个问题从70年代起国际上即进行了非常广泛深入的试验研究,取得了很好的成果。
1.1 X LPE 电缆的水树枝老化现象主要可归纳为以下几点:(1)同时存在水和电场时才会发生水树枝,即使在较低的电场下也会发生水树枝;(2)水树枝是直径在0.1到几个μm 的充满水的气隙集合;(3)绝缘中存在的杂质、气孔以及绝缘表面内外半导体层的不均匀处形成的局部高电场部位是发生水树枝的起点;(4)在交流电场下比在直流电场下容易产生水树枝,交流电频率越高,发展速度越快;(5)温度高时容易发生水树枝。
1.2 水树枝的类型按水树枝产生的起点可分成以下三种类型:(1)内导型水树枝是以电缆内半导体包带作为起点的水树枝。
当内半导体层是挤出结构的情况下,在半导体带边缘或有毛刺等的结构不均匀部分容易产生水树枝。
(2)蝴蝶型水树枝是以绝缘中的杂质和气隙作为起点的一种水树枝。
(3)外导型水树枝是以电缆中的外部半导体层作为起点的一种水树枝。
1.3 水树枝产生的机理水树枝的形成可以用以下框图来表示。
水树枝产生的第一阶段是在绝缘体中不规整部位(如在绝缘Π半导电层表面)的水产生局部凝缩;在电缆制造过程中和从外部环境侵入的少量水在绝缘物中是均匀分布的,但水分子在电场作用下因极化而产生极化迁移,被不规整部位所吸引,逐渐积累产生水气的局部过饱和状态。
交联聚乙烯电缆交流耐压试验
交联聚乙烯电缆交流耐压试验油纸绝缘电力电缆应用于中压、高压电缆已有 50 多年。
由于电缆属于大电容量设备，现场耐压试验一直采用直流耐压试验方法，未进行交流耐压试验。
直流耐压试验作为油纸绝缘电缆的现场竣工验收试验和定期的预防性试验项目，用来判断油纸绝缘电缆内部缺陷已有几十年的经验，实践证明效果不错，可获得电缆绝缘内部缺陷的可靠信息，保证电网的安全运行发挥了很好的作用。
国家标准与电力电缆的《试验规程》明确规定了油纸绝缘电缆采用直流耐压试验方法。
随着电力技术的发展，交联聚乙烯(XLPE)绝缘电力电缆快速发展，具有电性能高、输送容量大、重量轻、运行维护方便等优点，已经成为高压电力电缆发展的主流方向。
在城网改造和大型工程项目中 XLPE 绝缘电力电缆得到了广泛应用，广州地区电网随着城网改造工程的实施，10k V XLPE 绝缘电力电缆已经全部取代了油纸绝缘电力电缆，同时，110k V 与 220k V 高压 XLPE 绝缘电力电缆在城区内已经开始大量使用。
直流耐压试验方法对检测油浸纸绝缘电力电缆内部缺陷十分有效，但对XLPE 绝缘电力电缆进行试验时，不仅不能真正的检测出电缆绝缘内部存在的缺陷，而且还对 XLPE 电力电缆绝缘具有破坏性作用。
因而，XLPE 绝缘电力电缆竣工试验与预防性试验不宜进行直流耐压试验，应采用交流耐压试验方法。
直流耐压试验的弊端直流耐压试验方法在油纸绝缘电力电缆试验中取得很好效果，能够检测出油浸纸绝缘内部的缺陷，保证电缆安全运行，同时还具备试验设备重量轻，可移动性好，容量低等优点，在油纸绝缘电缆试验中得到广泛应用。
XLPE电力电缆绝缘属于整体绝缘，与油浸纸绝缘电缆的复合型绝缘不同，其绝缘介质在直流电场与交流电场下的场强分步、绝缘老化与绝缘击穿机理都是不同的，因而，XLPE绝缘电缆进行直流耐压试验无法模拟电缆实际运行状况，而且不能检测出绝缘内部存在的缺陷。
XLPE绝缘电缆进行直流耐压试验存在如下弊端：（1）在直流电压下电场分布取决于材料体积电阻率，而交流电压下的电场分布取决于各介质的介电常数，特别是在电缆终端头、接头盒等电缆附件中的直流电场强度的分布和交流电场强度的分布完全不同，而且直流电压下绝缘老化的机理和交流电压下的老化机理不相同。
交联聚乙烯电缆的耐压试验
的绝 缘 在 直 流 耐 压 试 验 中被 击 穿 。 此 ． 流耐 压 试 验 是 检 验 电 因 直 ３ 变 频 谐 振 耐 压 试 验 、
缆耐压强度 、 发现 纸 绝 缘 介 质受 潮 、 械 损 伤 等 局 部 缺 陷 的有 效 机
手段 。 三 、 流 耐压 试 验 对 交联 聚 乙 烯 绝 缘 电缆 的 局 限 性 直
变 频 谐 振 试 验 系 统 不 但 能 满 足 高 压 交 联 聚 乙 烯 电缆 的 耐压 要 求 ． 且 具 有 重 量 轻 、 移 动 性好 的优 点 ， 宜 现 场 试 验 。 装 而 可 适 该
有 局 限性 。介 绍 了 ０１ ｚ 低 频 电 压 、 荡 电 压 、 ．Ｈ 超 振 变频 谐 振 耐 压 几种 交 流 耐 压 试 验 方 法 。 【 键 词 】 交联 聚 乙烯 电缆 耐 压 试 验 关 ：
一
、
概 述
直 流 耐 压 试 验 模 拟 交 联 聚 乙 烯 绝缘 电 缆 的 运 行 场 强 状 态 不
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 绝缘 的 状 况 以及 发现 绝 缘 中 的 缺 陷 。 因此 ， 内外 权 威 机 构 大力 国
取代 现行 的直 流 耐 压试 验 。 枝 性 放 电 ． 成 绝 缘 老 化 、 伤 ， 至 影 响 其 使 用 。 因此 ， 分 认 推 荐 交 联 聚 乙烯 电缆 交 流 耐 压试 验 ． 造 损 甚 充 识 交 联 电缆 的 绝 缘 特 性 ．及 时 有 效 地 发 现 和 预 防 绝 缘 中 存 在 的 １ 振 荡 电 压 脉 冲 、 按 照 有 无 极 性 变 换 的 电 路 变 形 ．这 种 电 压 波 形 因 其 随时 问 缺 陷． 对保 障设 备 乃 至 系统 的 安全 运 行 具 有 十分 重 要 的 意义 。 的 变 化 避 免 了空 间 电荷 效 应 。此 外 ， 用 这 种 电压 波 形 ， 现 场 采 在 二 、 流 耐压 试 验 的应 用 直 传 统 的 电 力 电缆 预 防 性 试 验 项 目主 要 有 绝 缘 电 阻试 验 、 直 可 用 相 对 比较 简 单 的方 法 产 生 很 高 的 试 验 电平 。 流 耐 压试 验 及 泄漏 电 流试 验 。 其 中 测 量 绝 缘 电 阻 主要 是 检 验 电 ２ ０ １ ｚ 低 频 电 ．采 用 传 统 的工 频 试 验 变 压 器 很 笨 缆 绝 缘 是 否 老 化 、 潮 以及 耐 压 试 验 中暴 露 的绝 缘 缺 陷 。 流 耐 受 直
交联聚乙烯电力电缆耐压试验方法分析
（） １ 由于机械应力 的破坏 使交联聚 乙烯绝缘产生 应变造 成气隙和裂纹 ， 引发电树枝放 电。 （） ２ 气隙放电造成电树枝的发展。现代的生产工 艺尽管可
以消除交联 电缆生产线 中某些宏观的气隙 ， 但仍有 １ ０ —１ ｍ
或少量 的 ２ ０—３ ｍ的气隙形成 的微观多孔结构。多孔结构 Ｏ
成树枝状物。水树枝 的特点是 引发树枝 的空隙含有水分 ， 且在
较低的场强下发生 。一般认为 ， 水树枝 的发展过程有 以下几种 形式 ：
乙醇 等 ， 他们具有相对小的绝缘 电阻系数 ， 且在绝缘层径 向的
分布不均 ， 因此在直流 电压作用下 ， 交联聚 乙烯 电缆绝缘层 中
运动 ， 若绝缘 中含有带水分的杂质 ， 这些杂 质会 向导 电线 芯附
但是 ， 近年来 的运行和研究表 明 ， 交联聚 乙烯电缆的绝缘
在运行 中易产生树枝化放电 ， 造成绝缘 老化破坏 ， 严重地影响
近的高电场区聚集 。这一区域的温度相对偏高 ， 水分因此而膨
胀， 形成较大 的压力 ， 使间隙扩大 ， 引起水树枝 的扩大和发展。 电树枝往 往在绝缘 内部产生细微 开裂 ， 形成细小的通道 ， 并在放电通道 的管壁上产生放电后 的碳化颗粒 。水树枝的产 生， 将会使介质损耗增加， 绝缘电阻和击穿电压下 降。 因此 ， 电缆 中的电树枝和水树枝对电缆的电气性能将会带来严重的隐患。
了交联聚乙烯绝缘电力 电缆的使用寿命。因此 ， 充分认识交联
电缆的绝缘特性 ，及时有效地发现和预防绝缘 中存在的某些 缺陷 ， 对保障设备乃至系统 的安全运行具有十分重要 的意义。 预 防性 试 验 是 判 断 电缆 能 否 投 入 运 纯 的重 要 措 施 。 交 联 聚 乙 烯电力电缆耐压试验有 以下几种试验 ： 流耐压试验 、 直 工频 、
电气工程知识：交联聚乙烯电缆交流耐压试验测量的试验步骤.doc
电气工程知识：交联聚乙烯电缆交流耐压试验测量的试验步
骤
1、将被试电缆与其他电气设备解开并充分放电。
2、布置试验设备，检查设备的完好性，连接电缆无破损、断路和短路。
连接线路前应有明显的电源断开点。
3、按照试验接线图连接各部件，各接地点应一点接地。
4、检查电源开关处于断开位置，电压调节电位器逆时针旋转到底（零位），接通电源线。
5、检查过压整定拨码开关，拨动拨盘，使显示的整定值为试验电压的1.05～1.1倍。
6、接通电源开关，显示设置界面，进行有关参数设置。
7、升压及试验结果保存与查询。
8、更换试验相，重复步骤A～G.
9、关机，断开电源。
交联聚乙烯电缆绝缘老化试验及其检测技术
交联聚乙烯电缆绝缘老化试验及其检测技术王天1，白银浩1，吕中宾1，王钎宇2，姚利娜2（1.国网河南省电力公司电力科学研究院，河南郑州450052；2.郑州大学电气工程学院，河南郑州450001）摘要：为了更好地研究交联聚乙烯（XLPE）电缆的绝缘老化特性，需在实验室条件下对其进行老化试验，本文总结了目前对XLPE电缆的绝缘老化试验及其检测技术的研究进展。
首先对交联聚乙烯电缆的常见老化类型和现象进行了介绍，阐述了目前对于水树老化和电树老化生长机理及影响因素方面的研究成果；其次介绍了在实验室条件下对XLPE电缆进行加速老化试验的方法和该试验对电缆的影响；然后对目前电缆绝缘老化的检测方法进行了简要分类，介绍了各种方法的原理、适用条件和优缺点以及各个阶段绝缘检测的特点和适用方法；此外，总结了目前对于水树老化和电树老化的抑制方法和原理；最后对电缆绝缘老化相关问题进行了探讨，展望了未来研究的发展方向。
关键词：交联聚乙烯电缆；绝缘老化；水树老化；电树枝；状态检测中图分类号：TM215文献标志码：A文章编号：1009-9239（2022）06-0006-10DOI:10.16790/ki.1009-9239.im.2022.06.002Progress in Insulation Ageing Test andDetecting Technology of XLPE CableWANG Tian1,BAI Yinhao1,LÜZhongbin1,WANG Qianyu2,YAO Lina2(1.Electric Power Research Institute of State Grid Henan Electric Power Company,Zhengzhou450052,China;2.School of Electrical Engineering,Zhengzhou University,Zhengzhou450001,China)Abstract:In order to research the insulation ageing characteristics of cross-linked polyethylene(XLPE)cables,it is necessary to perform ageing tests under laboratory conditions.In this paper,the current research progress on insulation ageing tests and detection techniques of XLPE cables was reviewed.Firstly,the common ageing types and phenomena of XLPE cables were introduced,and the current research results on the growth mechanism and influencing factors of water tree ageing and electrical tree ageing were elaborated.Secondly,the accelerated ageing test methods for XLPE cables under laboratory conditions and their effect on cables were introduced.Then,the current detection methods of cable insulation ageing were briefly classified,the principle,applicable conditions, and advantages and disadvantages of each methods and the characteristics and application method of each insulation detection stage were introduced.Finally,the problems related to cable insulation ageing and their future research directions were discussed.Key words:XLPE cable;insulation ageing;water tree ageing;electric tree branch;condition detecting0引言随着我国国民对用电需求的不断增加，电力电缆的重要性也日益提高。
浅谈交联聚乙烯电缆的试验方法
浅谈交联聚乙烯电缆的试验方法随着国民经济的发展以及城网供电电压等级的升高，交联聚乙烯电缆（XLPE）以其合理的结构、工艺以及优良的电气性能等优点，在国内外被越来越广泛使用。
与充油电缆相比，交联聚乙烯电缆安全方便，运行维护简单，不存在油的流淌等问题。
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，充分认识交联电缆的绝缘特性，及时有效地发现和预防绝缘中存在的缺陷，对保障设备乃至系统的安全运行具有十分重要的意义。
一、电缆试验：为了保证电缆安全可靠运行，有关国标对电缆的各种试验做了明确的规定。
主要试验项目包括：测量绝缘电阻、直流耐压和泄漏电流。
其中测量绝缘电阻主要是检验电缆绝缘是否老化、受潮以及耐压试验中暴露的绝缘缺陷。
直流耐压和泄漏电流试验是同步进行的，其目的是发现绝缘中的缺陷。
但是，近年来国内外的试验和运行经验证明：直流耐压试验不能有效地发现交联电缆中的绝缘缺陷，甚至造成电缆的绝缘隐患。
因此，国内外有关部门广泛推荐采用交流耐压取代传统的直流耐压。
研究表明，直流耐压试验对绝缘的影响主要表现在：电缆的局部绝缘气隙部位由于游离产生的电荷在此形成电荷积累，降低局部电场强度，使这些缺陷难以发现；试验电压往往偏高，绝缘承受的电场强度较高，这种高电压对绝缘是一种损伤，使原本良好的绝缘产生缺陷，而且，定期性的预防性试验使电缆多次受到高压作用，对绝缘的影响形成积累效应；试验时，其电场分布是按体积电阻分配的，与运行工况下的电场分布不同，不能准确反映运行时的绝缘状况；交联电缆绝缘层易产生电树枝和水树枝，在直流电压下易造成电树枝放电，加速绝缘老化。
而交流耐压试验由于试验状况接近电缆的运行工况，耐压电压值较低，而且，耐压时间适当加长，更能反映电缆绝缘的状况以及发现绝缘中的缺陷。
因此，国内外权威机构大力推荐XLPE 电缆交流耐压试验。
二、交流耐压试验方法：1．试验标准根据IEC推荐的XLPE电缆交流耐压试验标准，国外现行的标准包括：标准一：试验电压为1.7倍U0（额定相电压），耐压时间为5min。
交联聚乙烯电缆的试验方法简介
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（最大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：工额耐压试验是最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最为合理，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。
交联聚乙烯电缆结构及其试验方法
交联聚乙烯电缆结构及其试验方法1.导体：通常采用铜或铝作为导体。
导体的主要功能是将电能传输到电缆的各个部分。
2.绝缘层：绝缘层是将导体与金属屏蔽层和护套层隔离的层。
通常采用交联聚乙烯作为绝缘材料，具有良好的电绝缘性能和耐热性能。
3.金属屏蔽层：金属屏蔽层主要用于屏蔽电缆内部的电磁干扰，防止电缆受到外部干扰影响。
常见的金属屏蔽材料包括铜带或铝带。
4.护套层：护套层用于保护电缆的绝缘层和金属屏蔽层。
通常采用聚氯乙烯（PVC）或刚性聚氯乙烯（PVC）作为护套材料。
在生产交联聚乙烯电缆时，常用的试验方法有以下几种。
1.绝缘电阻试验：该试验方法用于检测电缆的绝缘层是否符合要求。
其原理是将一定的直流电压施加在电缆的两端，通过测量电缆两端的电阻值来判断绝缘层的质量。
2.交流电阻试验：该试验方法用于检测电缆在交流电压下的电阻值。
通过该试验可以判断电缆的导体和绝缘层是否存在故障或缺陷。
3.局部放电试验：局部放电试验用于检测电缆的绝缘结构是否存在局部缺陷。
该试验通过施加高压电场和测量局部放电信号来评估电缆的绝缘质量。
4.耐压试验：该试验方法用于检测电缆在一定的电压下是否能够长时间正常运行。
通过在电缆两端施加高电压，并保持一定时间来评估电缆的耐压能力。
5.耐热试验：耐热试验用于检测交联聚乙烯电缆在高温环境下的性能。
通过暴露电缆样品在高温条件下，并观察电缆的物理性质和电性能的变化来评估电缆的耐热能力。
总结而言，交联聚乙烯电缆是一种重要的电力电缆，其结构由导体、绝缘层、金属屏蔽层和护套层组成。
常用的试验方法包括绝缘电阻试验、交流电阻试验、局部放电试验、耐压试验和耐热试验。
这些试验方法可以评估交联聚乙烯电缆的质量和性能，确保电缆的安全可靠运行。
交联聚乙烯电缆几种交流耐压试验的选择
数字社区数码世界 P.242交联聚乙烯电缆几种交流耐压试验的选择陶源 深圳市特区建发投资发展有限公司摘要：以交联聚乙烯绝缘电缆为试验对象，分别对工频耐压、超低频0.1Hz、变频20~300Hz串联谐振这三种常见交流耐压试验的工作原理、试验标准进行深入分析，并总结三种方法的优缺点，对交联聚乙烯电缆在不同应用下交流耐压试验方法的选择起到指导作用。
关键词：交流耐压 变频串联谐振 超低频 交联聚乙烯电缆引言：随着我国电网改造力度的不断加大，XLPE交联聚乙烯绝缘电缆已逐渐替代充油油纸电缆，被广泛应用于输电及配电线路。
作为电力电缆交接试验的重要组成部分，耐压试验是检验电缆绝缘性能的最直接手段。
与油纸电缆不同的是，以往应用于充油绝缘电缆的直流耐压试验并不适用于交联聚乙烯电缆。
国外一些机构通过研究认为，直流耐压不能真实反映电缆的实际运行工况，并且在直流电场作用下，会促使交联聚乙烯绝缘水树枝转为电树枝，当电缆投运后，电树枝很容易被交流电击穿。
因此，交流耐压就成为了更适合交联聚乙烯电缆的试验方法。
目前常用的交流试验方法如：工频耐压、谐振耐压、0.1Hz超低频等。
由于电力电缆在电气回路中呈现电容性，根据不同的应用形式，电缆的电压等级、长度、截面也有很大差别，这就对试验装置的容量以及适用范围提出了一定要求，如何准确、适用地选用交流耐压方法就成为了电缆交接试验中需要掌握的内容。
1.工频耐压试验1.1 试验原理工频交流耐压装置主要由智能工频试验台、试验变压器2部分构成。
如图1所示，工频耐压的原理较为简单，其输出就是利用操作平滑调节调压器，从而实现在试验变压器的高压侧输出端生成试验所需要的电压值。
以U0/U=8.7/10kV交联聚乙烯电缆为例，其交接试验电压为2U0既17.4kV。
图1：工频耐压试验接线图1.2 试验标准根据GB50150 2016《电气装置安装工程 电气设备交接试验标准》规定，工频耐压试验与变频20~300Hz耐压标准相同，见表1:表1：橡塑电缆20Hz-300Hz 交流耐压试验电压和时间额定电压U0/U试验电压时间（min）18/35kV及以下2U015（或60）21/35kV~64/110kV2U060 127/220kV 1.7U0（或1.4U0）601.3 优缺点分析1）工频50Hz试验条件下，完全符合电缆实际运行时的工况环境，所以也是检验交流电缆最直接有效的方法。
交联聚乙烯电缆耐压试验相关知识
交联聚乙烯电缆耐压试验1．为什么交联聚乙烯电缆不宜采用直流高电压进行耐压试验1）交联聚乙烯电缆绝缘在直流电压下的电场分布与在交流电压下的电场分布不同。
因此，直流耐压试验合格的电缆，投入运行后，在正常工作电压下也会发生绝缘事故，这种案例国内、外都有发生。
2）直流高电压试验对交联聚乙烯电缆绝缘有积累效应。
电缆经过直流耐压试验后，将在绝缘中残余一定的直流电压，这时将电缆投入使用，会大大增加击穿的可能。
3）加速电缆老化，缩短使用寿命。
电缆在运行中，交联聚乙烯绝缘逐步形成水树枝、电树枝，这种树枝化老化过程伴随着整流效应。
由于存在整流效应，使得在直流耐压试验时在水树枝或电树枝端头积累的电荷不容易散逸，并在运行中加剧电缆树枝化的老化过程。
2 .关于交联聚乙烯电缆耐压试验的规定基于对交联聚乙烯电缆耐压试验的共识，一些电力公司、电网公司根据DL/T 596-1996 《电力设备预防性试验规程》及GB/50150-1991 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》,对交联聚乙烯电缆耐压试验标准作了一些新的规定。
在这些标准中，规定的试验电压的频率及幅值、耐压时间不尽相同，收集了一些试验标准，以供参考，见下表。
橡塑电缆主绝缘交接与预防性试验的耐压试验标准标准交流耐压试验直流耐压试验试验周期DL/T 596-1996 《电力设备预防性试验规程》原电力部发布试验电压：25kV耐压时间：5min新作终端或接头后GB/T 50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》20～300 Hz交流耐压试验1）18/30kV及以下试验电压：2.5U0（或2 U0）耐压时间：5min(或60min)2）21/35～64/110kV试验电压： 2 U0 耐压时间： 60min3) 127/220 kV试验电压： 2 U0 耐压时间：60min ─ 交接时华北电网有限公司《电力设备交接和预防性试验规程》2005修订本1）0.1Hz谐振耐压试验（35kV及以下）a. 交接时：试验电压：3U0 耐压时间：60minb. 预试时：试验电压：2.1U0 耐压时间：5min2）1～300Hz谐振耐压试验a. 交接时：电压等级试验电压耐压时间（min）35kV及以下 2U0 566kV、110kV 1.7U0 5220kV 1.7U0 60a. 预试时：电压等级试验电压耐压时间（min）35kV及以下 1.6U0 566kV、110kV 1.36U0 5220kV 1.36U0 5─ 1) 交接时；2）新作终端或接头后；3）3～5年。
中压交联聚乙烯电缆直流耐压试验
中压交联聚乙烯电缆直流耐压试验
中压交联聚乙烯电缆是一种常见的电力传输线路，其直流耐压试验是
保证其安全可靠运行的重要环节。
下面将从测试原理、测试方法和测
试结果三个方面进行介绍。
一、测试原理
中压交联聚乙烯电缆直流耐压试验是指在一定的条件下，将直流电压
施加在电缆上，观察电缆的绝缘性能是否能够承受电压的作用，从而
判断电缆的质量是否合格。
在测试过程中，需要注意电压的施加速率、保持时间和测试电压等参数，以确保测试结果的准确性和可靠性。
二、测试方法
中压交联聚乙烯电缆直流耐压试验的具体步骤如下：
1. 将电缆的两端接入直流高压发生器和接地电极。
2. 逐步升高电压，直到达到测试电压。
3. 在测试电压下保持一定时间，观察电缆的绝缘性能是否出现异常。
4. 逐步降低电压，直到电压降至零。
5. 根据测试结果判断电缆的质量是否合格。
三、测试结果
中压交联聚乙烯电缆直流耐压试验的测试结果通常以电缆的耐压值和
绝缘电阻值为主要指标。
在测试过程中，如果电缆的绝缘电阻值低于
规定值或者出现击穿现象，则说明电缆的绝缘性能存在问题，需要进
行修复或更换。
如果电缆的耐压值符合规定要求，且绝缘电阻值稳定，说明电缆的质量合格，可以投入使用。
总之，中压交联聚乙烯电缆直流耐压试验是电力传输线路中必不可少
的环节，通过测试可以有效保证电缆的安全可靠运行。
在测试过程中，需要严格按照测试方法和测试参数进行操作，以确保测试结果的准确
性和可靠性。
交联聚乙烯热收缩试验方法
交联聚乙烯(XLPE)热收缩材料是一种高分子材料，经过化学或物理交联处理形成立体网络结构，在加热后能够在一定程度上收缩以适应被包裹物体的外形。
这种材料通常被用于电缆接头、终端的绝缘和保护。
测试方法主要用以验证材料的热收缩性能和其他相关性能。
以下是一些基本的试验方法：1. **尺寸变化测试**：普通要求下，交联聚乙烯热收缩材料在自由状态下释放其内部应力，通过测量加热前后的尺寸变化率来确定收缩性能。
测试前后的尺寸测量通常使用卡尺或其他合适的测量工具。
2. **垂直收缩率测试**：为了测试热收缩管在热力作用下的垂直方向收缩率，在一定温度下（通常是材料收缩的温度或该材料推荐的收缩温度）对热收缩样品进行加热一定时间，然后测量垂直方向上的收缩率。
3. **纵向收缩率测试**：测量材料在加热后沿着长度方向的收缩情况，通常也是在推荐的加热温度下进行，记录收缩前后的长度变化，计算纵向收缩率。
4. **物理机械性能测试**：测量材料的抗拉强度、断裂伸长率等。
这些测试通常使用万能材料试验机进行，提前将热收缩样品切割成规定大小和形状，按照标准方法进行拉伸测试。
5. **老化后的热收缩性能**：检验材料在人工老化（如暴露于高温、紫外线或化学腐蚀环境）后的热收缩性能的变化。
样品先进行预定的老化处理，然后进行热收缩测试，以验证老化对性能的影响。
6. **热恢复力测试**：用于评估热收缩材料恢复原有形状的能力。
在测试中，样品会被加热使其收缩，然后在收缩后的状态下进行加负载处理，再热处理至恢复状态，对比恢复前后的尺寸变化。
这些测试通常需要遵循特定的国际标准或行业标准，例如ISO (国际标准化组织) 和ASTM (美国材料与试验协会) 提供的标准。
对于电力行业特有的应用，还有专门的标准，如IEEE（电气和电子工程师协会）标准，用于电缆接头和终端产品。
在进行任何测试时都需要确保测试条件的准确性，而且必要的预处理和后期处理不可以忽略，以确保测试的有效性和可重复性。
交联聚乙烯绝缘电力电缆交接、预防性试验规程
交联聚乙烯绝缘电力电缆交接、预防性试验规程交联聚乙烯绝缘电力电缆交接、预防性试验规程1 适用范围本规程适用于公司范围内6—35kV以及110kV国产和进口交联聚乙烯绝缘电力电缆（以下简称交联电缆）交接、预防性试验。
2 一般规定2.1对电缆的主绝缘作交流耐压试验、直流耐压试验、直流泄漏试验或测量绝缘电阻时，应分别在每一相上进行。
对一相进行试验或测量时，其它两相导体、金属屏蔽层和铠装层一起接地。
2.2 新敷设的电缆线路投入运行3-12个月，一般应作一次交流耐压试验。
对6-10kV电缆无30-75Hz变频串联谐振耐压试验设备时,可做直流耐压试验替代。
2.3 对金属护套层一端接地，另一端装有护层过电压保护器的110kV单芯电缆主绝缘作交流耐压试验时，必须将护层过电压保护器短接，使这一端的电缆金属护套层临时接地。
2.4 耐压试验后，使导体放电时，必须通过每千伏约80kΩ的限流电阻反复几次放电直至无火花后，才允许直接接地放电。
2.5电缆线路在停电后投运之前，必须确认电缆的绝缘状况是否良好。
凡停电超过一星期但不满一个月的电缆线路，应用兆欧表测量该电缆导体对地绝缘电阻，若电缆本身有疑问时，必须用低于常规交流耐压试验但不低于50%规定试验电压的交流电压进行试验，加压时间1分钟；停电超过一个月但不满一年的电缆线路，必须作50%规定试验电压的交流耐压试验，加压时间1分钟；停电超过一年的电缆线路必须作常规的交流耐压试验。
对6-10kV电缆无30-75Hz变频串联谐振耐压试验设备时，可按本规程预防性试验标准做直流泄漏试验。
2.6 直流耐压试验和直流泄漏试验，应在试验电压升至规定值后1分钟以及加压时间达到规定值时测量泄漏电流。
泄漏电流值和相间不平衡率只作为判断绝缘状况的参考，不作为是否能投入运行的判据。
但如发现泄漏电流与上次试验值相比有很大变化，或泄漏电流不稳定，随试验电压的升高或加压时间的增加而急剧上升时，应查明原因。
如系终端头表面泄漏电流或对地杂散电流等因素的影响，则应加以消除；如怀疑电缆线路绝缘不良，则可提高试验电压（以不超过本规程规定的交接试验电压值为宜）或延长试验时间，确定能否继续运行。
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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（最大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：
工额耐压试验是最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最为合理，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。