10kV电力电缆耐压试验方法及安全措施

10kV电力电缆耐压试验方法及安全措施

发表时间：2018-11-22T16:34:14.070Z 来源：《防护工程》2018年第22期作者：梁世叶[导读] 近年来，10kV电力电缆广泛应用交联聚乙烯绝缘电缆（XLPE），虽然在电气性能和安全可靠方面得到有效的提高

广宁县恒兴实业有限公司

摘要：近年来，10kV电力电缆广泛应用交联聚乙烯绝缘电缆（XLPE），虽然在电气性能和安全可靠方面得到有效的提高，但运行时还存在一些缺陷，树枝化放电的产生大大加速电缆绝缘的老化，缩短了使用寿命。因此，必须对电缆进行试验考核，检查其在工作电压下能否可靠运行，检查其是否存在受潮、绝缘老化、机械损伤等问题，以提高电力供应的可靠性。不过，还要充分了解试验过程中极易发生的安全问题，做好保护措施，确保试验工作的安全。现本文介绍了电缆耐压试验中直流与交流的区别，以及选取交流耐压试验的优势，并详细论述电缆交流耐压试验的方法与相应的安全措施。

关键词：10kV电力电缆；交流耐压试验；方法；安全措施

前言

在电力系统运行中，10kV电力电缆的绝缘状况非常重要，如果电缆的某一部位稍微出现缺陷，就会给电网的发电、供电和配电造成影响。因此，对电缆绝缘承受各种过电压的能力的试验是非常必要，能够及早发现问题及早解决。对电力电缆进行耐压试验时，通过试验电压的情况可以不损害其绝缘性能的同时能够发现绝缘中的缺陷问题。如果试验电压较低，说明这一部位反应不灵敏存在缺陷，应尽快采取措施消除隐患，确保大功率电能传输的电缆可靠性能。

1 电缆耐压试验概述

电缆耐压试验可按不同的试验电压分两种：一种是直流耐压试验，另一种是交流耐压试验。随着电网的发展，过去的油浸纸绝缘电缆由于存在淌油的问题，已逐渐被橡塑电缆尤其是安装方便的交联聚乙烯电缆所代替，但因其采用直流耐压而存在不良的缺点，所以如果选用直流电压试验是不合适的。究其原因：其一，在直流试验电压过程中，交联聚乙烯电缆与附近形成空间电荷，使绝缘积累了效应，进而加快绝缘的老化，缩短了使用的寿命；其二，在直流电压下，绝缘电场的分布是根据电阻率，而实际运行电压下却不一样，是根据介电常数来分布。还有，因橡塑电缆存在绝缘的特性，如果采用直流耐压是不可以实现电缆模拟运行的工况；同时对做的直流电压又存在记忆，使其累积叠加，以致在一定程度上运行的电缆承受过电压，造成绝缘击穿。另外，根据有关数据证明，对电缆进行直流耐压试验，不仅无法全部地反映交联电缆中的绝缘缺陷，还导致电缆本身存在隐患。在以往的电缆事故中分析发现，对电缆做直流耐压试验的次数越多，产生的负面影响就越大。所以，对目前的新型橡塑电缆应该选用交流耐压试验，以取代传统的直流耐压试验。

2 交流耐压试验的优势

对电缆做交流耐压试验时，能够处于近符电缆的实际运行工况，其电压、波形、频率以及绝缘的分布情况基本与实际情况较为吻合，而且其耐压的电压数值又高，如果适当加长耐压的时间，还可以有效显示电缆绝缘的状况和检查是否存在缺陷。另外，电缆的容量是非常大的，如果选用传统的工频试验变压器是非常笨重且庞大，还有如果在现场用较大电流的工作电源是比较困难的。所以，选用串联谐振交流耐压试验设备对电缆做试验是比较合适的。而且试验时能够明显降低输入电源的容量，重量又轻，方便运输。注意，对电缆做交流耐压试验前，要提前检测各项非破坏性的试验，如测量绝缘电阻、吸收比等，然后对各项试验结果进行全面综合分析，查明检测设备有没有出现受潮或者存在缺陷。如果检查出缺陷问题，应及时采取措施，把存在的问题解决后才能够给电缆做交流耐压试验。这是确保电缆进行交流耐压试验时不发生事故，造成绝缘击穿，以致加大绝缘的缺陷问题，增加不必要的检修工作量。

3 电缆耐压试验方法及相关技术措施

以下对电缆进行耐压试验是为了确认电缆的绝缘性能和运行状况是否良好，以确保电网能够可靠地安全运行。试验的内容是：耐压前电缆主绝缘电阻测量、联谐振法交流耐压试验、耐压后电缆主绝缘电阻测量。其中交流耐压试验前后的电缆主绝缘电阻测量步骤是一样的。

3.1 电缆主绝缘电阻测量

（1）选用5000V兆欧表进行测量，依次测量各相线芯对其他两相及金属套的绝缘电阻、金属套及非被试相线芯接地。在测量之前必须把被测线芯进行接地放电，需持续2～5分钟的时间。兆欧表的读数随时间的推移会出现逐渐增大，是因为存在吸收缘故。所以，在测量时要选取稳定的绝缘电阻值作为电缆的绝缘电阻值。

（2）测量的步骤是：先对环境温度、相对湿度进行记录，以及抄下电缆铭牌、仪器名称及编号；对其所有的部件进行充分接地放电；然后把兆欧表地线端子（E）用接地线与接地导体连接好，兆欧表火线端子（L）接至被测部位的引出端头上，兆欧表读数稳定后记录绝缘电阻值，再拆除兆欧表相线；最后，将被试电缆对地放电并接地。用以上的步骤继续测试其他两相。（3）注意事项：在试验中读取绝缘电阻后，必须先断开接至被试品的火线端子，然后再将兆欧表停止运转；因为电缆存在较大的吸收，尤其那些大电容的电缆，开始时兆欧表会出现较低读数的现象。（4）试验的标准是：电缆绝缘电阻大于10MΩ/km；耐压试验前后，绝缘电阻测量应无明显变化。

3.2 电缆主绝缘交流耐压试验

（1）本试验采用串联补偿谐振法，试验接线如图1所示。

图1 电缆耐压试验接线图

（2）试验步骤如下

a.按试验接线图连接试验接线。电缆的线芯接高压，即接补偿电抗器的高压端，金属套及非被试电缆芯接地。

b.调谐。按下红色的“高压通”按钮，红灯亮绿灯灭，高压回路接通。调节“电压调节”电位器，使机箴面板指针电压升至20V左右，调节“手动调节”旋钮，使输出电压“屏幕显示”达到最大值，高压回路即进入谐振状态。如需快速改变频率可按动或按佰“手动调频”旋钮。值得注意的是：进行快速调频时，切记不可把电压调得太高，是为了避免在进入谐振状态时输出电压超过试验电压。

c.先将电压均匀地升高，用分压器测量试验的电压。当试验电压达到2.5Uo（21.75kV）时，启动计时器，在5分钟的范围内如果没有出现闪络和放电的现象，说明此次的耐压试验为合格。然后把电压均匀地降下来，结束试验并断开电源。

d.改变被试电缆接线，重复以上的步骤，直到所有被试电缆设备都进行交流耐压试验为止。

（3）如果进行所有的试验程序后，没有出现放电击穿的现象，说明该试验通过，且该电缆试品为合格品。

（4）注意事项：耐压试验前确定交流耐压试验值；试验时应注意试验电流的变化，试验前后应测量主绝缘绝缘电际，并做好记录。

4 电缆耐压试验的安全措施

（1）在进行试验前，操作人员必须戴安全帽和穿好防护衣服，执行安全操作规程。还要对试验的设备、仪器以及其它测量线路进行详细检验，检查有没有异常，并且调压器是否在零位。

（2）在耐压试验的现场，其装置的各个部件要保持安全距离，合理搓放，不能相差太近。先对试场内进行断电，在升压设备及工作范围内装设围网，不能关闭试验场的门，并设立监护人员，非试验人员不准进内；同时，试场向外悬挂“止步：高压危险“的警示牌以及高压信号灯，信号灯亮时试验人员不准进入内。被测试的电缆加压端、两端和末端，必须设有专职的监护人。

（3）试验前，要把所有的电气设备、操作台部位下面铺设绝缘橡皮垫，防止触电。试场的金属隔栏、电气设备外壳及保护装置都要牢固接地，并且其接地的电阻不能大于有关规定。在被试设备上连接试验接线时，要先将被试设备接地充分放电（2～5分钟）。

（4）在确定没有接错线后，且试场上没有人员，在清场信号发出以及主试员通知关门后才能够开始送电。电缆送电试验没有出现异常，且1～2分钟后，如果没有发生电缆击穿、放电等问题才可以离开。做完接线的试验后，还要派专人复查，确认无误才能够进行下一步，加压。

（5）试验时，高压隔离开关不得合闸，同时试验的电源必须有断开点和保护装置，并要逐一检查清楚，确认无误。

（6）试验时，要密切注意试场内的运转情况，如果出现异常现象，如电压表波动太大、电流表出现急增、发生烧焦气味等，应马上停止，断开电源和将试验样品接地进行放电处理，待研究查明并采取措施后方能够再进行试验。

（7）试验过程中，如果需要进入试场改换接线，要先断开电源，用带有电阻的放电棒把被试的电缆对地全面放电，然后验明已消失静电且无电，方可改换接线。值得注意的是，严禁用手接触没有采取放电措施和用于验电的试验电缆。

（8）在全部试验结束后，千万不能马上拆除接地线或用手接触缆芯，要把三相短接对地放电持续一定时间后，并且检查确认无电才可以用手触及。

5 总结

总之，随着城市经济的快速发展，对10kV电网供电电压的等级以及电缆的性能要求越来越高。为确保电网的安全运行和电缆的抗强度，必须对10kV电力电缆进行耐压试验，检查其质量、绝缘性能和安装准确性。同时，电力电缆耐压试验属于电气高压试验，必须严格按照相关的规范标准进行，保证试验安全顺利完成。

参考文献：

[1] GB50150-2006. 电气装置安装工程电气设备交接试验标准[S]. 北京：中国计划出版社，2006.

[2] Q/CSG114002-2011. 电力设备预防性试验规程[S]. 中国南方电网有限责任公司标准，2011.