高压电力电缆耐压试验施工技术

高压电力电缆耐压试验施工技术
摘要：高压电力电缆在电力系统中应用广泛，关系到电气设备的使用寿命和使
用安全，交流耐压试验是其安全运行的评估依据之一。

本文主要对高压电力电缆
耐压试验施工技术进行了分析研究。

关键词：电力电缆；耐压试验；施工技术；具体应用
引言
电力电缆电压等级、型号及规格较多，交流耐压试验流程一致，但在实际试验中，往往
受试验条件限制，要进行诸如电压35kV的中距离、规格较大的电缆交流耐压试验，因其电
容电流大，要求高电压试验变压器的额定电流很大，而目前市场上达到这样要求的高电压试
验变压器及调压器尚不够普遍，经常是电压达到了要求，电流不能满足条件且试验设备笨重，不便搬运，给现场试验带来了困难。

1电缆压接影响因素分析
应用电缆压接性能试验平台及试验方法，选取直径在50～400mm范围内的七种常见规
格电缆，采用10kV电缆导体最常用的连接方式———连接管压接方式进行试验。

试验所需不
同规格的电缆、连接管、压接模具都选用实际施工中较为常见的类型。

参考GB/T14315—2008《电力电缆导体用压接型铜、铝接线端子和连接管》标准可知，判断电缆导体是否压接
合格主要有两个参数：接触电阻和抗拉强度，对这两个参数有影响的主要因素是连接管与电
缆的变形。

在电缆压接过程中，有许多因素会对电缆变形产生直接或间接的影响。

1.1压接力数值
对于同一种规格的电缆及配套连接管，不同的压接力使电缆和连接管产生的变形程度不
相同，由此会对电缆接头的接触电阻和抗拉强度产生较大影响。

1.2压接顺序
电缆在压接过程中，对于不同规格的电缆有不同数量的压痕。

120mm2规格的电缆一般
会有四道压痕。

最先受力的位置肯定最先产生变形，因此压接顺序的不同也会造成变形顺序
的不同。

1.3压接模具宽度
目前市面上所销售的模具，其宽度不相同。

压接模具宽度不同会影响电缆压痕的宽度，
进而造成电缆和连接管总变形面积不同，影响压接质量。

1.4压痕相位
通过压接模具以不同的角度进行压接，会产生互成角度的压痕，从而造成电缆和连接管
变形位置的不同，对电缆接头的质量产生影响。

1.5压痕数量
不同规格的电缆所对应的连接管，其长度不同。

在连接管长度足够长的情况下，压痕数
量偏少，显然会影响电缆的抗拉强度；压痕数量过多，则费时费力。

可见，合适的压痕数量
也十分重要。

1.6施力方式
作业中难免会出现没有一次性将压接力施加至预期数值，进行二次甚至多次加压的情况，因此研究分段加压是否会对压接质量产生影响也很有必要。

2工艺原理及施工工艺
2.1工艺原理
高压电力电缆交流耐压试验采用调频式串联谐振方式。

交流220V或380V电源，由变频源转换成频率、电压可调的电源，经励磁变压器，送入由电抗器L和电容C构成的高压串联
谐振回路。

变频器经励磁变压器向主谐振电路送入一个较低的电压，调节变频器的输出频率，电路中的感抗、容抗以及电流随之改变，通过调节电源的频率使感抗等于容抗，电路即达到
谐振状态。

根据串联谐振原理，采用调频调压方式，当电路达到谐振状态时，回路中的电流
最大，且与输入电压同相位，使被试品获得一个高于励磁电压50~150倍的电压UCX。

2.2施工工艺流程
施工准备→电抗器配置方案选择、谐振频率选择→设备连接→绝缘电阻测量→参数设置
→耐压试验→试验结果及数据查询→现场恢复交付使用。

2.3操作要点
2.3.1电抗器配置方案选择、谐振频率选择
电容应包括被试电缆、电容分压器、补偿电容的和。

电缆的容量根据电缆长度及电缆横
截面对应计算，电感通过电抗器铭牌上已知电感量确定，通过公式估算出调谐频率。

在遇到
较长电缆时需计算并入电抗器数量，一般可将谐振频率设定在50HZ来计算所需的电感量，
根据计算得出所需的电感，串联时两个电抗器电感量相加，通过单节电抗器的电感得出需要
并入电抗器数量。

2.3.2试验设备的连接
高压试验设备的外壳必须接地，接地必须良好可靠；设备电源安全可靠；高压引线宜采
用大直径金属软管并尽量短；电抗器使用时，应移除周围的金属物体，并避免直接将电抗器
放置在钢板、铜板等大面积金属导体上使用。

耐压试验接线时，应确保变压器高压侧相位与
线路相位一致。

电缆敷设路径与设计图一致，连接时螺栓应与电缆头铜鼻子配套，不应有间隙。

接线时注意事项：（1）用专配接地线将需接地部件连接，使得其中仅一点接到接地母线。

控制箱、励磁变压器、分压器的接地端至地线组应尽量短，减小互感的影响，不要任意
延长接地线的长度。

（2）为减小电抗器漏磁的干扰，应将接地线组与高压取样信号线（即
分压器输出线）尽可能的并行放置，布线要集中不分散，且远离电抗器，避免接地线组和高
压取样信号线穿梭于电抗器之间。

（3）高压设备应尽量靠近被试品，并与周围其他物体保
持应有的距离。

励磁变压器在电抗器与控制箱之间。

小容量试品试验时，应尽可能使高压引
线等固定，减小分布电容的变化，有利于试验电压的稳定。

2.3.3绝缘电阻测量
使用2500V兆欧表测量。

电缆的非测试相、兆欧表的E端接地，测量相别接兆欧表L端
进行测量。

测量后应对被试相进行充分放电。

测量并记录环境温度和湿度。

2.3.4参数设置
（1）调谐频率：调整选择自动调谐时的频率区间，自动调谐时在此区间内扫频，计算
得出的大致调谐频率作为调谐频率区间，以节省试验时间。

试验时在较低电压下调整谐振频率，然后才可以升压进行试验。

根据计算的调谐频率值设置该值±10HZ范围，作为调谐频率，以节省试验时间。

（2）调谐电压：设置调谐时输出电压为30V~40V。

（3）试验电压：根据《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》（GB50150-2016）中电力试验要求设置，设置
试验电压为2U0。

（4）报警电压：通常设置为比试验电压高10%，电压超过时自动终止试验。

（5）耐压时间：根据《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》（GB50150-2016）中电
力试验要求设置时间，设置时间为60min。

设置完成点击“返回”后，保存所有设置了的参数，进入到试验界面。

2.3.5耐压试验
试验加压相时，其余两相短接接地，测试完毕后，将电缆三相短路接地，充分放电。

试
验电压均匀升压，整个过程中观察试验设备及电缆，如果没有问题，才能继续升压。

因电力
电缆对地电容较大，所以测量时要注意人身和设备安全。

每相测量完毕，要用接地棒和电缆
相接，对地充分放电。

被试电缆未直接接地前，不允许人触及一次试验回路中的设备，以防
电击。

试验完成后，测量绝缘电阻。

测量后应对被试相进行充分放电，及时查询试验结果及
数据。

2.3.6试验结果分析
试验过程中无破坏性放电发生，则认为耐压试验通过。

在升压和耐压过程中，如发现电
压表指针摆动幅度大，电流表指示急剧增加，被试品冒烟、闪络、燃烧或发出击穿声音，应
立即停止升压，降压查明原因。

如查明是绝缘部分的缺陷导致的，则认为耐压试验不合格。

如查明是其他原因导致的，则消除影响因素后方可重新试验。

结束语
电缆压接性能试验的试验方法及相配套的试验平台，可以得到压接力、上下模具间距和
接触电阻的精准数值，通过所得数据得到各因素之间的关系，从而对电缆导体压接质量进行
量化评价，为解决目前电缆接头制作的质量问题提供参考。

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