电缆局部放电试验方法

电缆局部放电试验方法

[ 作者：admin 转贴自：中国电力试验设备网点击数：505 更新时间：2008-8-29 ]

对于制造中没有包上屏蔽的电缆线，可用图（1）的牵引试验装置对局部放电定位和检测。

图（1）未加屏蔽的电缆芯用牵引法对局部放电定位

其原理是把不屏蔽的电缆芯子通过一个紧贴着试验的管状电极，电极上施加试验电压，并把电极连到试验回路。管子都浸在绝缘液中（如离子水），并把这区域中不会发生干扰试验的边缘放电，液体不断循环与过滤。电缆芯接地，从缆盘经管状电极被匀速牵引至第二个电缆盘。

如放电脉冲正好被检测仪观察到，放电在图中A处开始出现，在B处开始消失，这两位置都在芯子表面的C处标记离A、B为已知距离I1、I2，这些长度沿芯子标出，则放电就可确定在电缆A、B之间。

至于成品电缆则不能用这种办法定位和检测。

在长电缆的测试时，要考虑到行波及其在端部的反射和衰减。可归纳以下几点：

1）在没有反射波的情况下，放电所产生的电压行波在进行中其幅值虽有很大衰减，但波形与放电量成正比的面积基持不变。

2）在有反射波的情况下，传输波和反射波在检测仪的响应上要形成交迭。在检测仪具有α响应时总是形成正迭加，时则既可能正送加，也可能负迭加，而负迭加是局部放电测试的大忌，应尽量避免。因此，如没有附加措施（例如迭器）的话。应尽量采用具有α响应的检测仪。

至于检测短电缆，可以当作集中参数元件考虑。测试就没有什么困难了。

现在的问题是究竟多少长度的电缆可视作短电缆？说法很不统一，第二个问题是这个电缆长度和检测仪有没有关系？为此，IEC最近对此作了比较具体的规定：

1、首先用可调脉冲间隔的双脉冲发生器（模拟电缆上两个交迭的脉冲波）对检测仪测试其交迭响应特性，即所谓At/A t交线。（其中t为双脉冲峰与峰间的时间间隔，A100是t达到相当大，不会产生交迭效应时的脉冲响应检测量，先定t时的脉冲检测量）。

绘制At/A100～t曲线的测试电路图见图（2）。

根据检测仪响应特性的不同，大体上可作出三种类型的交迭响应特性，见图（3）-（5）。

上图中不同的t值对应于脉冲传播的电缆长度。I1k=0.5·tk·U，I1=0.5 t1·U，·I2=0.5·t2·U

（U约170～200m/μs）

图（2）双脉冲发生器的连接图

图（3）α响应检测仪的双脉冲响应关系

图（4）α响应检测仪的双脉冲响应

图（5）严重β响应检测仪的双脉冲响应

由图（3）-图（5）可知：

①所谓短电缆，应按1≤1k作为判断依据，它与检测仪响应特性有关，1k可短至100米以下，也可长达1000米以

②当1≤2I1，可1≥2 I2，时，虽然按长电缆考虑，但因无负交迭，所以也可以与1≤1k的短电缆一样当作集中参数试，而不必在电缆端部接匹配的特性阻抗。

③测试长度I在2I1≤I≤2 I2范围内的长电缆时，如无附加措施，则应在电缆端部接匹配特性阻抗以抑制反射。或者用α响应的检测仪以免迭加（图4-25）

。

④检测仪的β响应愈是显著（见图5），则2I1≤I≤2 I2的I范围愈是大。

局部放电检测仪的响应特性与频带选择有关，故使用时选择放大器频带时应考虑这些因素。

2、根据At/A100～t图，确定电缆长度所处的范围后，选择合适的测试电路。

（1）对于I≤Ik,或I≤2 I1，或I≥2 I2的情况，可采取终端不接匹配阻抗的路：（图（6）-图（8））

（2）对于长度在2Ik≤I≤2 I2范围内的长电缆，必须在电缆终端采取消除终端反射波的终端匹配阻抗（或用反射抑见图（9）。

终端阻抗若用RC元件，则：

Rw=电缆特性阻抗

Cw≥0.52· （fo为检测仪频率平均值）

Cw须无放电容。

输入单元用7R号。

3、测量与校正：

（1）对I≤Ik的短电缆：

校正在离开检测仪的一端进行，注入校正电容q校正，检测仪相偏转

α2（㎜），得刻度系数k=q校正/α2

测量仪在试品一端进行，测得放电脉冲高度A（㎜）。

则放电量q=K（QC/㎜）·A（㎜）

（2）对于不接终端匹配阻抗的长电缆：（即I≤2 I1或I≥2 I2）。

校正在电缆二端进行。

靠近检测仪端注入校正电荷q校正（pc）时。测得α1（㎜）。

远离检测仪端注入校正电荷q校正（pc）时。测得α2（㎜）。

则刻度系数K=q校正/α1（pc /㎜）。

修正因子F（考虑衰减效应）：

α2≥α1时，F=1

如α2＜α1时，F=α1/α2

测量在电缆两端进行，从较大的脉冲高度A最大（㎜）得

Q最=K（pc/㎜）×A最大（㎜）

于是放电量q=Q最大（pc）·F

（3）接有匹配终端阻抗的长电缆：（可对任何长度电缆）采用7R号输入单元。

与（2）一样作校正得α1，α2和K=q校正/α2（pc/㎜）。检测仪连续从电缆两端测得局部放电的脉冲高度A1A2。放电量q=q校正(pc)

4、试验程序和允许放电量：

IEC规定，试验电压加在导体和屏蔽之间，先升至并保持在1.5U o不少于1分钟（U o电缆额定电压值），然后慢慢至于1测量放电量。

目前IEC对6～30KV的聚乙烯电缆的放电量规定应≤20pc；乙丙胶、丁基橡胶电缆应≤40pc。

为了消除电缆端部电场集中产生的放电，帮须接上消应力锥（电缆头）或漫在油中进行测试。

所需得试验设备武汉鑫华福电力设备有限公司均可提供，主要得设备如下：

YDQ系列充气无晕超轻型试验变压器

Ｘ（Ｔ）Ｃ系列操作箱（台）

EDTCD－9302局部放电检测仪

JZF－10型正电量发生器

局放仪校正脉冲发生器

滤波隔离变压器