高压电缆试验报告

高压电缆试验报告

电气设备由于其内部线路的存在，经常会出现故障现象，而电缆的故障主要表现为：接地故障、电磁干扰故障、信号故障等。根据高压电缆中常见短路故障的危害程度及原因来看，短路故障主要表现为：电火花放电、磁感故障等引起的故障。发生短路故障设备一般有：起动电阻较大；电压较低、绝缘性能差、耐压较低；绝缘老化；机械强度不够不能承受大电流；电缆带电穿过负荷；绝缘层老化、破裂；绝缘体断裂等。主要危害是：易产生电火花烧伤和绝缘层破损引起短路事故；引发火灾和爆炸；使线路跳闸或烧毁电缆系统；危及人身安全。因此，高压输电线路要进行大电流、高空作业时必须安装接地保护装置，同时接地电阻应符合有关标准要求。电气设备接线时应遵守下列规定:(1)接点敷设应平整光滑；牢固地连接在一起，不能有损伤；不允许两根电缆或导体在同一杆上连接起来，且两根电线应相连接可靠、牢固。(2)接线处必须设绝缘保护装置和耐压试验机；不得有熔断器等故障时接触不良的现象。(3)接地良好的接线处必须设置保护装置。所有电气设备都必须可靠接地才能进行电气施工作业和生产作业以及与外界相通的一切操作与维护操作和安全操作等活动。

(1)电缆的耐压试验是电缆线路短路故障出现的最重要因素，其结果对判断电路短路故障及保证电网安全运行具有十分重要的作用。

在正常情况下，电缆的耐压试验应设在被试过的环境条件下进行。高压电缆通过耐压试验后将产生额定电压和一次电压，但不能超过额定电流。低压电缆由高压母线和低压绝缘通过耐压母线完成。所以在常规的耐压试验条件下，通常要进行多次试验才能得出可靠的结果。为了保证测试的结果和可靠性，低压线路应选择好耐压母线以及耐压母线中各分段母线进行耐压母线的耐压试验。首先进行低压分段耐压实验，将高压电缆分成四段（每段12 kV)并分别接上两个不同额定值的芯棒及保护壳。然后将三级分段母线芯放在同一个绝缘接头（共六支）上进行接法试验，可分为两种，一种是单相分段接法；另一种是多相联合分段接法。每芯两端同时进行耐热、绝缘性和耐侯性测试，并进行长期试验。一般情况下，电缆在绝缘接头处均能维持正常的机械强度，同时绝缘体表面应有适当的磨耗或水分流失现象。如果不能维持正常工作温度和湿度条件下进行耐热、绝缘性等性能测试时，应采用多级分段母线或者单相分段联接法进行耐压试验。此外，还需对各分段母线有耐压试验要求方可工作或安装到电气设备中去。

(2)电力电缆是由外绝缘和中间绝缘两部分组成。

其中，外绝缘屏蔽层、护套（带）、铠装和护套、端子板（带）等组成。一般采用铜芯铝绞线、铝箔护套和绝缘铜带等材料组成。同时，在电线中还存在少量金属护套，主要用来保护电线导线。电力电缆产品型号规格主要有50 kV及以下电力电缆、110 kV及以下高压电缆、10 kV

及以下低压电缆、中频感应直流电缆、高真空电力电缆及普通电力电缆，其中又分两大类，即常规电力电缆和高真空电缆。常规电力电缆又可分为单芯、五芯等许多种规格。根据其性能特点需要采用相应的技术参数或标准进行选择。电力电缆在正常运行状态下应有良好性能：绝缘电阻小于10 MΩ，绝缘击穿电压小于1000 V和具有良好的抗杂散电流能力（通常采用抗杂散电流能力不小于10 A/mm 3),其耐电压能力（一般采用耐电压能力不小于100 V和具有良好抗杂散电流能力）应满足设计和运行要求。在设计和运行中应充分考虑电缆性能因素和保护装置，使电缆保持良好性能状态及具有良好的耐杂散电流能力；电缆的使用寿命可达15年以上，其耐漏电能力（根据不同环境）根据使用要求和电缆性能选择合理的电缆产品类型和电缆截面形式；加强电缆检测装置的设置工作以提高电缆产品性能和维护管理水平。电缆检测装置如图3-12所示。

(3)电缆的耐压试验有直接通电以及间接通电两种方式，直接通电试验在电力设备外部做直流电压试验。

电缆在额定电压380 V的直流电压下连续通过0.5~2 min (一般情况下为0.5~1 min),绝缘电阻不低于100 MΩ，耐电阻不低于200 MΩ。同时在检查时观察绝缘层表面电阻值以判断其是

否正常。如无异常现象可继续进行试验。该方式有很多种，应根据实际情况选择适用的方式来进行测试，并且要按设计要求认真填写耐压试验记录。(4)电缆测试时，电缆应放在水平面上进行，测试工具不可放在空中移动，应使其接触可靠并保持适当距离以避免碰伤。如有需要放置固定物时，要保持一定距离以避免使其损伤。同时观察电缆外观，看其有无异物或裂纹等机械损伤缺陷和裂纹、绝缘层易老化变色严重和龟裂现象及裂纹、绝缘层产生裂纹或脱落等缺陷。(5)检查电缆沟内的受力情况以及电缆敷设过程中所受到的外力情况。如施工中出现的外力过大影响电缆正常运行时，应及时查找原因、采取相应的措施。(6)电缆敷设过程中如发现有轻微破损、老化应及时修补或更换。(7)若电缆接头与设备等连接不紧密或使用过程中出现腐蚀等现象时应及时检修处理或更换电缆接头。

(4)直接通电试验有电火花放电实验、电阻抗短路实验、磁感试验及电火花辐射实验四种。

直接通电试验的工作原理是将样品绝缘片插入电源，将放电电极放入样品绝缘层表面，并不断加电压。放电电极发出一定频率的电波，经过一定时间后产生一定电流的脉冲，而脉冲电流冲击击穿绝缘。因此放电电极对绝缘性能的影响是极其显著的，也是影响试验结果与可靠性的一个主要因素。对直接通电试验而言，直流电压经过放电电极产生电场后就会使电弧放电，从而产生较大电流。这种电火花放电引起的电弧不能用化学手段消除，只能用物理方法清除。因此电火花产生电弧是最不稳定、最危险、且电弧放电可造成极大伤害的电流冲击试验。利用电火花产生的热量使电缆外绝缘局部发热而进行电阻抗短路及磁感试验也可获得较好的试验结果。高压电缆是使用的带电部件，电缆的内部结构对电火花产生很大影响，因此当电缆接触不良时采用磁感试验能够检测出导体内部存在缺陷。磁感式试验采用直流电压来模拟电磁波的波形，具有一定的随机性且不受时间因素限制。电火花放电主要有脉冲式和离心力式两种方式。脉冲式是采用瞬间产生脉冲电流而使整个导线产生瞬态放电现象，以验证导线具有较好的抗短路能力；离心力式是在试样表面压下较大幅度的离心力而使导线产生冲击波现象，以验证导线具有良好的抗短路能力。

(5)间接通电试验一般采用的是电流互感器进行，对此可选用直流电压互感器或直流电流互感器。

试验电压电流的大小直接影响到试验的效果和影响电力系统的安全稳定运行。一般采用的是二次型电流互感器，一般有单相短路电流互感器和三相短路电压互感器2种。单相短路电流互感器是用来测量直流电压的，而三相短路电流互感器是用来测量交流电压的。三相电阻一般用电阻率法计算。电流互感器有两种类型，一种是1/1串联式电流互感器，另一种是2/3串联式电流互感器，通常两种电流互感器用同一相互感器，这是因为它具有很好的测量精度和比较好的保护功能。三相短路电流互感器也是一种有选择性的互感器，如果在二次侧电压降比较大时，三相短路电流互感器还可以使用二次侧来代替二次侧。因此采用直流电压互感器时应尽量选用二次侧或三相电流互感器，如使用较多时可将二次侧代替二次面来测量电压电流等。二次侧电压电流互感器采用三相电流互感器对电气设备连接时不能短路电流互感器也不能接反电流互感器一般采用一次侧和二次侧组合方式而不是多个组合方式或两个以上联接方式时也不允许二次侧和两个以上联接方式而使用两个变压器来进行组合及二次侧保护功能及保护动作和异常处理等电气操作等活动。二次侧电压电流互感器也是一种用多组组合方式进行的电晕电压保护。同时还可以对电缆作绝缘测试等多种动作试验条件之一。