高压XLPE绝缘电力电缆若干性能的试验及分析
XLPE绝缘电力电缆试验方法
XLPE绝缘电力电缆试验方法摘要：综述了XLPE绝缘电力电缆试验方法，包括在线和离线试验方法，并指出各方法的特点。
关键词：XLPE绝缘电力电缆，试验方法Abstract：Test methods including on-line and off-line methods of XLPE insulated cables are reviewed, whose advantages and disadvantages are pointed out.Keywords: XLPE insulated cable, test methods0 前言由于XLPE绝缘电力电缆在制造、运行过程以及退役后基本没有环境污染问题，且具有输送容量大、敷设方便、不受落差限制、运行安全可靠和使用寿命长等诸多优点，随着制造成本降低，XLPE绝缘电力电缆在城市输配电系统中得到越来越广泛的应用。
然而，电力电缆试验技术严重滞后于电力电缆应用技术的发展，国家关于XLPE绝缘电力电缆投运后的试验方法、标准和运行规程大多在二十世纪七十年代颁布，比较陈旧落后，有的甚至是沿用油纸绝缘电力电缆的试验方法。
1996年修编的《电力设备预防性试验规程》中，仅用很少的篇幅提及XLPE绝缘电力电缆投运后的预防性试验方法，不具有可操作性，下对近年来XLPE绝缘电力电缆的试验方法做一综述。
1 XLPE电缆试验技术电缆试验按试验方式分类可分为：在线试验和离线试验两类；按试验性质分类可分为：破坏性试验和非破坏性试验两类。
鉴于XLPE绝缘电力电缆电容量较大，要求试验设备具有很大的电源容量，选择试验项目和试验方法时，首先必须考虑试验的等效性、有效性和可靠性，同时还必须考虑试验场地、试验条件、试验设备的体积和重量以及运输储存等诸多限制因素。
因此，各国专家提出了许多离线和在线的试验方法和手段[2]，如表1所示。
至今，国内外各界评价表1所列的这些试验方法的等效性、有效性和可靠性的意见分歧较大，除了直流耐压试验被公认为无效且有害以外，其它试验项目和方法仍然处于不断探索和研究阶段[3]。
XLPE高压电缆绝缘监测与试验研究
华中科技大学硕士学位论文XLPE高压电缆绝缘监测与试验研究姓名：汪培月申请学位级别：硕士专业：电气工程指导教师：陈俊武2011-05-27华中科技大学硕士学位论文摘要近年来电力建设的飞速发展电力电缆的应用日益广泛，XLPE电缆以其优越的电气性能和耐热性能在电缆输电线路研究中受到重视。
随着电缆数量的增多及运行时间的延长，电缆的故障也越来越频繁。
自二十世纪八十年代以来，人们陆续研究出了多种在线监测方法来监测电缆的绝缘老化状况，但这些方法都存在一定的局限性不利于推广应用。
在综合分析各种在线监测方法的基础上，本文旨在提出一种新的绝缘在线监测方法，该方法主要优点易于与各种干扰信号分离，便于监测且精度较高。
本文首先通过分析电缆故障发生的原因，排除电缆终端头、接头不良等早期故障以及外力破坏等事故，从而获得水树老化是造成XLPE电缆击穿的主要原因。
从微观的角度分析了水树的形成原理及其特征，理论研究水树形成的因素。
根据XLPE电缆的特性提出了利用低频信号检测电缆绝缘状况。
本文通过理论和试验分析得出了利用低频信号监测电缆的水树老化状况反应更加灵敏；人工培养一批不同老化程度的试验电缆，分析实验数据得出该结论的可行性。
同时，本文还提出了低频信号的两种主要来源：叠加法产生的低频信号和电力系统固有的低频信号，前一种信号来源在其理论推导和仿真分析的基础上，说明了该方法可以产生所需的低频信号，并且频率为一确定值，有利于排除干扰；后一种信号来源由于信号的不确定性，需要进一步研究。
关键词：XLPE电缆；在线监测；水树枝；低频信号监测；交流叠加法华中科技大学硕士学位论文AbstractWith the development of electrical power construction,XLPE cable was widely used with its superior electric performance and heat resistance. But as the increasing of cable and the extension of running time, the cable's faults become more and more frequently. Since the 1980s, a variety of online monitoring methods have been developed to monitor insulation aging of the cables. However, to a certain extent, these methods have their limitations. Thus, they are not conducive to the large-scale popularization. On the basis of a comprehensive analysis of various online monitoring methods, this paper aims to propose a new online monitoring method for insulation, the characteristic signals of which can be easily separated from those undesired signals.Moreover, this monitoring method shows high accuracy.This paper analyse XLPE cable insulation failure, water-tree degradation is considered the main cause of XLPE cable breakdown after incipient failures such as bad terminals and joints and some mechanical damages are ruled out. This paper analyses the growth process of water tree from point of view of microcosmic, summarized the characteristics of water tree, summed up the faetor to form water tree.According to the characteristics of XLPE cable ,it proposed to use low frequency signal to detecte cable insulation situation. This paper obtained the advantages of using low-frequency signals to detect water tree that be more sensitive reflect water tree aging condition by theoretical and experimental analysing. This paper has artificially cultured a few different aging water tree cables and then verified the above conclusion by analysing the test results. Meanwhile this paper has proposed two main sources of low-frequency signals: the low-frequency signals generated by AC Superposition Method and the inherent low frequency signals of the power system. Though theoretical analysis and simulation analysis of the former one, this paper has concluded that the method can generate the required low frequency signals and the frequency has a fixed value, therefore, they are easily removed interference. The latter one still needs to do a lot of study for application because of the uncertainty of the signals.Key Words：XLPE power cable；On-Line Monitoring；water tree branches；Low-Frequency signal monitoring；AC superposition method独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
XLPE电力电缆绝缘老化分析
XLPE电力电缆绝缘老化分析摘要：本文对电缆的绝缘老化原因和主要绝缘监测技术进行分析，首先建立了气隙局放等效电路模型，在此基础上搭建电缆绝缘介质气隙放电仿真模型。
提出基于监测电缆绝缘介质局部放电信号为主的模糊综合评价法，为基于局部放电信号的电缆绝缘监测提供了理论依据。
关键词：电力电缆；绝缘老化；仿真模型1电缆绝缘老化故障及监测方法1.1绝缘材料老化基于物联网的配电线路监测系统，由前端的智能电网传感器和通常电缆绝缘劣化分为电劣化、热劣化、化学劣化、机械劣化及鼠虫害引起的劣化等。
最常见的类型是电劣化。
电劣化的主要形式有局部放电劣化和电树枝劣化。
电缆浸水是影响电缆安全运行的主要隐患。
研究表明，聚乙烯聚合物的绝缘老化需要先经过树枝老化。
1.2绝缘监测方法现有的电缆绝缘性检测方法分为离线检测试验和绝缘在线监测两种。
而离线检测多以周期预防性试验为主。
预防性实验的模式为周期巡检、定期停电实验。
离线检测方法主要包括介质损耗检测试验、直流耐压试验、局部放电试验及交流耐压试验等。
传统的电缆离线检测方法需要停电为辅，这对人们的生产、生活带来极大的困扰，难以适应当今电网全面自动化、智能化的趋势。
在线监测可以在对电缆无任何损伤情况下实现对电缆的绝缘水平评估、实时掌握电缆运行状况。
其独特的优势成为近几年来学者们热衷的话题。
国内外主流的电缆在线监测方法有直流分量法、直流叠加法、交流叠加法、介质损耗法、局部放电法、低频叠加法等依托电信号监测的方法以及温度分布测量法、电缆应力测量法等物理特征监测方法。
1.3局放在线监测方法监测局部放电信号是定量分析绝缘劣化的主要方式之一，可以判断内部是否存在缺陷，作为警告或预警信息。
还可根据信号分析电缆的老化情况，预估电缆的剩余使用寿命。
局部放电会产生的放电现象有很多种，有些诸如电流脉冲、介质损耗突然增大、电磁波辐射等电气现象，另外一些则属于非电气现象，例如光、热、噪声等。
通过这些现象完成对局部放电现象的监测。
XLPE电缆的试验方法1
XLPE电缆的试验方法1.2 直流耐压试验直流耐压试验反映电缆绝缘的泄漏特性和耐压特性。
理论分析和实际效果均表明油浸纸介质电缆、充油电缆或充气电缆。
其直、交流耐压特性基本相同。
固体介质电缆如橡塑电缆（包括XLPE电缆），因绝缘层中气隙的存在，在直流状态下往往会使气隙短时放电，而加强（提高）了气隙的耐压强度，同时由于气隙放电后形成的反电势短时不能消失而形成积累效应，当改变外加电压方向后，绝缘耐压强度显著降低。
故直流耐压试验不但不能充分反映电缆的实际耐压，且有时对电缆还有破坏作用。
XLPE电缆在运行过程中发生的故障，用M表测电阻较低，用直流电源“烧穿”故障点时，绝缘电阻却越来越高，即泄漏电流越来越趋于正常值，“隐蔽”了故障点。
其原因为:②直流作用下多个含潮水气隙引发的故障点放电后形成反电势，提高了该点绝缘强度；②交流下形成的导电桥路在直流下被破坏。
故障直流耐压不适合试验橡塑电缆。
1.3工频耐压试验方法工频耐压试验最能反映电缆绝缘实际情况的，原因为：①电缆是在工频下运行的，其试验电压频率在工频下最为合理，可完全模拟运行情况。
②从理论上讲，工频耐压试验不但能反映电缆的泄漏特性，而且能完全反映电缆的耐压特性，还能反映电缆局部电介质损耗引起的局部耐压特性。
但实际中，由于电缆为容性负载，每m有约150～400PF的电容量。
若10kV XLPE电缆长为1km，工频试验电压为20kV时可计算出该试验设备的容量≮50kVA 。
故需50kVA的调压控制器和50kVA/20kV的试验变压器才能完成工频试验。
若电缆的长度为5km时，设备的容量应≮250kVA。
而当电缆为110kV耐压等级电缆时，也可通过上式计算得知。
当电缆较长时因设备太笨重而无法实施。
为了减小工频试验装置的体积重量，通常由变压器与电感L、电缆组成工频串联谐振电路。
因电缆电容一定，可通过调节电感使回路发生工频串联谐振。
此方法显然比直接采用工频变压器做试验要好此，但实际设备很笨重，且操作很麻烦。
高压交流电缆用交联聚乙烯绝缘料性能对比实验研究
高压交流电缆用交联聚乙烯绝缘料性能对比实验研究欧阳本红1，刘松华1，王诗航2，李建英2，李盛涛2(1. 中国电力科学研究院有限公司，湖北 武汉 430074；2. 西安交通大学 电气工程学院，陕西 西安 710049)摘 要：中国高电压等级交流电缆用交联聚乙烯（XPLE ）绝缘料研发较晚，目前国产220 kV 电压等级绝缘料暂未获得工程应用。
以3种国内外高压电缆XLPE 绝缘料为研究对象，对比分析绝缘料热压试样的工频击穿场强、介电常数、介质损耗正切、熔融和结晶性能、拉伸强度、断裂伸长率、微观形貌和交联度等参数。
实验测试结果表明：国产XLPE 绝缘料的宏观性能参数已经和进口XLPE 绝缘料相差不大，甚至国产绝缘料试样的击穿场强和力学性能参数优于进口X1#试样，但同时也能够发现国产绝缘料的不足之处，例如击穿场强的稳定性较差、介质损耗角正切值偏大等。
研究结论可为国产电缆绝缘料的研发与性能提升提供数据支撑。
关键词：高压电缆；交联聚乙烯；绝缘性能DOI ：10.11930/j.issn.1004-9649.2020061760 引言由于架空线占输电走廊面积大、不美观等原因，电缆化成为了未来城市电网建设的发展方向。
交联聚乙烯（XLPE ）绝缘是目前高压电缆的主要绝缘形式，其具有优异的电气性能、机械性能和耐老化性能等，逐步取代了油纸电缆和充油电缆等。
目前，中国已经具备了制造500 kV 电压等级高压交、直流电缆的能力[1-2]。
然而，中国XLPE 电缆绝缘料的研发能力远远落后于国际先进水平。
为了打破目前高压电缆绝缘料依靠进口的局面，亟须推进中国XLPE 电缆绝缘料的研发与生产水平。
相比于北欧化工和陶氏化学等企业的电缆绝缘料，国内220 kV 电压等级电缆绝缘料研发仍处于起步阶段，尚未获得工程引用。
电缆料的分子链结构、复配过程、纯净度等的差别都会导致XLPE 绝缘理化性能的差异[3-7]。
全面表征分析国内外电缆绝缘料理化性能的差异，可明确国内电缆绝缘料的优化方向，为国产电缆绝缘料的综合性能改进提供数据支撑，具有重要的指导意义。
小议XLPE电力电缆现场耐压试验
小议XLPE电力电缆现场耐压试验摘要：本文详细分析了采用直流耐压试验交联聚乙烯（XLPE）电力电缆存在的弊端，并通过比较介绍了交联聚乙烯电缆交流耐压试验方法，同时列举了现场交流耐压试验的实例，并提倡采用变频串联谐振装置对XLPE电力电缆进行现场耐压试验。
关键词：XLPE电缆变频串联谐振装置交流耐压试验1．前言近年来随着我国城、农网建设改造工程的实施，交联聚乙烯电缆（XLPE）以其合理的结构、工艺及优良的电气性能等优点，在国内获得越来越广泛的应用。
对于电缆主绝缘的耐压试验，IEC推荐了两种方法：一是直流耐压：试验电压为3.7U0，耐压时间5分钟；二是交流耐压：试验电压为1.7U0，耐压时间5分钟；或试验电压为1U0，耐压时间24小时。
随着交联聚乙烯电缆的广泛使用逐渐发现，经直流耐压试验检验通过的电缆，投运不久即有击穿现象发生，初步断定：对交联聚乙烯电缆不宜采用直流高电压进行耐压试验。
2．直流耐压试验对交联聚乙烯电缆存在的弊端高压试验技术的一个通用原则是：试品上所施加的试验电压场强必须模拟高压电器的运行工况。
高压试验得出的通过或不通过的结论要代表高压电器中的薄弱点是否对今后的运行带来危害。
按照此原则，XLPE电缆进行直流耐压试验的弊端主要表现在以下几个方面：2.1直流耐压试验时，会有电子注入到聚合物介质内部，形成空间电荷，使该处的电场强度降低，从而难于发生击穿。
而XLPE电缆的半导体凸出处和污秽点等处容易产生空间电荷。
当在试验时电缆终端头发生表面闪络或电缆附件击穿时，会在电缆芯线上产生波振荡。
在已积聚空间电荷的地点，由于振荡电压极性迅速改变为异极性，使该处电场强度显著增大，损坏绝缘，造成多点击穿。
2.2直流电压下绝缘电场分布与交流电压下电场分布不同，前者按电阻率分布，而后者按介电系数分布，尤其在电缆终端和接头等高压电缆附件中，直流电场强度的分布与交流电场强度分布完全不同。
这往往造成交流工作电压下有缺陷部位在直流耐压的现场试验时不会击穿而被检出，或者在交流工作电压下绝不会产生问题的部位，而在直流耐压现场试验时发生击穿。
交联聚乙烯绝缘电缆(XLPE)的试验技术分析研究
交联聚乙烯绝缘电缆(XLPE)的试验技术分析研究摘要:文章针对橡塑电缆,对交联聚乙烯绝缘电缆(XLPE)在试验过程中存在的问题及解决办法进行探讨。
为有效诊断电缆老化与局部缺陷,全面掌握电缆的绝缘性能状况提出建议。
基于此,对目前通用的试验方法进行了对比,凸显了低频耐压的优势。
关键词:超低频(VLF);交联聚乙烯;绝缘电缆1引言随着城市电网电缆化率的不断提高,对电缆线路的交接试验、预防性试验及缺陷诊断提出了更高要求。
而在电缆的使用中,橡塑电缆尤其是交联聚乙烯绝缘电缆(XLPE)使用更为广泛,已逐步取代了油纸电缆。
根据多年来国内外电缆试验经验证明,采用直流耐压试验检测油浸纸绝缘电缆绝缘缺陷比较有效,但对于目前普遍使用的橡塑绝缘电缆(XLPE,EPR,PVC,PE)绝缘检测有效性不高,而且具有较强破坏性,会加速绝缘老化,缩短电缆使用寿命。
国家最新颁布的电气设备预防性试验相关规程已经明文规定不再使用直流高压对电气设备进行耐压试验,推荐使用交流耐压。
鉴于此,国外相继研究开发了谐振电压试验、振荡波电压试验、工频电压和0.1 Hz超低频试验方法。
经过对大量的电缆运行和试验数据反复分析对比,这些试验方法能较好解决XLPE电缆试验的上述问题,同时也适用于油纸电缆,正逐步取代直流耐压试验,成为XLPE绝缘电缆试验的发展趋势和方向。
上述方法中,前三种方法由于设备容量大、接线复杂,一般用于高压(超高压)电缆试验中,而0.1 Hz 超低频试验技术系统的设计由一个便携的、成套式装置提供高压正弦波输出,这样既能对电缆绝缘老化程度进行科学诊断,又能检测电缆存在的局部缺陷,更具优越性。
该技术在国外,特别是欧洲一些国家已研究近三十年时间,发展较为成熟,是目前中低压(35 kV及以下)XLPE绝缘电缆试验的主要手段,目前已在国际上和国内一些一线城市被广泛采用。
同时,0.1 Hz超低频试验技术标准已列入部分国际国内电气试验标准中,如:美国电子与电气工程师协会的IEEE标准、德国电气技术委员会(DKE)制定的交联聚乙烯电缆0.1 Hz耐压试验标准、华北电力集团公司的电缆试验标准、武汉高压研究所编制的《35 kV 及以下交联聚乙烯绝缘电力电缆超低频(0.1 Hz)耐压试验规范》、电力行业标准《超低频高压发生器通用技术条件DL/T849.4-2004》等。
XLPE电力电缆耐压试验的探讨_张鹏
文章编码:1004-289X(2007)04-0025-03XL PE电力电缆耐压试验的探讨张 鹏(甘肃兰州石化电仪事业部联合,甘肃 兰州 730060)摘 要:概述了XL PE电缆的直流耐压试验、超低频耐压试验、振荡波电压试验和变频谐振试验,提出了直流耐压试验存在的问题,对运行过的电缆不再推荐做直流耐压试验,指出了超低频0.1H z耐压试验对XL PE电缆才是可行有效的耐压方法。
关键词:XL PE电力电缆;耐压试验中图分类号:TM247 文献标识码:BD iscu ssi on on W isth stand V o ltage T est of XL PL Pow er Cab leZH A N G P eng(L anzhou Petrochem ical E lectron ic In strum en t D ep artm en t,L anzhou730060,Ch ina)A b stract:T he p aper summ arizes DC w ith stand vo ltage test,u ltra-low frequency w ith stand vo ltage test, o scillati on w ave vo ltage test and variab le frequency vib rati on test.P rop ese the p rob lem s of DC w ith stand vo ltage test and no longer recomm end to do DC w ith stand vo ltage test to runn ing cab les.It po in ts ou t that the u ltra-low frequency0.1H z w ith stand vo ltage test to XL PE cab le is effective w ith stand vo ltgae m ethod.Key w o rds:XL PE pow er cab le;w ith stand vo ltage test1 引言随着电力技术的发展,交联聚乙烯(XL PE)电力电缆的使用越来越广泛。
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。
浅述XLPE高压电缆交流耐压试验原理及应用
浅述XLPE高压电缆交流耐压试验原理及应用摘要：随着我国国民经济的快速发展,交联聚乙烯绝缘（XLPE）电力电缆以敷设于地下、占地少、不影响城市景观等优点，正逐渐成为电力系统中的主要部件之一，尤其在大城市和重要工业区，其重要程度都在不断提升。
与此同时，为满足城市用电量激增的需要，110kV及以上电压等级的XLPE电缆正在城市主干网中大量使用，为了确保电缆的正常运行，电缆的试验非常重要，尤其是交流耐压试验。
关键词：交联聚乙烯电缆串联谐振耐压耐压试验车为了检验XLPE电缆的施工质量，确保电缆在长期高场强、大负荷运行运行条件下不发生故障，国内外的电力公司竣工投产前或检修后运行的试验中，通常需要对在高压电缆进行耐压试验。
根据国际电工学会IEC 60840规定，110kVXLPE电缆耐压试验有两种方法：直流耐压3U0，15分钟；交流耐压1.7U0 5分钟或1U0 24小时；IEC 62067标准中220kVXLPE电缆试验取消了直流耐压，规定交流耐压1.7U0 5分钟或1U0 24小时。
国内目前交接试验一般按照GB 50150《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》进行，电缆运行后的检修依据Q/GDW 168《输变电设备状态检修试验规程》进行。
高压电缆耐压试验方法高压电缆耐压试验方法主要有直流耐压试验、传统的交流耐压试验、串联谐振耐压试验、振荡电压试验系统、超低频试验系统等等，不同的耐压试验方法的特点各有不同电缆直流耐压试验对试验设备以其重量轻，可测电缆长度长为特点，便于应用。
但是其电场分布与交流电压下的电场分布不同，导致击穿特性不一致；直流高压试验也不能发现XLPE电缆绝缘中的水树枝等缺陷，而且由于空间电荷的作用，还容易试验投产后在交流电场作用下的绝缘击穿；另外如果现场直流试验发生闪络或击穿可能会对其他正常的电缆和接头的绝缘造成危害，因此直流耐压试验现在很少使用。
传统的交流耐压试验使用的电源为普通试验变压器型式，对试验电源与变压器要求较高，尤其长的电缆线路，其容量很难满足要求，而且体积庞大不利于现场运输。
XLPE电缆绝缘性能参数测量
XLPE电缆绝缘性能参数测量【摘要】交联聚乙烯绝缘电力电缆（简称XLPE电缆），通过物理或化学方法将聚乙烯进行交联而成，性能优良、工艺简单、安装方便、载流量大、耐热性好，目前在配电网、输电线中应用广泛并逐渐取代了传统的油纸绝缘电缆，于是我们针对交联聚乙烯的绝缘性能的测量进行了论述。
【关键词】交联聚乙烯电线电缆绝缘性能参数测量方法0.引言近20年来，大量引进的66—220kV级和国产的66—220kV级的XLPE电缆已广泛应用于城网送电系统中。
随着时间的推移，如今运行的66kV及以上高压的XLPE电缆，有些已逐渐进入电缆及其附件预期寿命“中年期”。
电缆系统在实际使用状况下，能够继续长时期可靠工作或因绝缘老化加速而缩减使用寿命是运行管理部门十分关注的问题。
1.XLPE电力电缆劣化机理交联聚乙烯绝缘电力电缆由线芯、半导体屏蔽层、XLPE绝缘、铠甲、护套等结构组成，在实际运行中，XLPE绝缘会由于老化造成绝缘性能劣化。
XLPE 电力电缆劣化机理包括：⑴热劣化：电缆运行温度超过材料允许温度时，材料发生氧化分解等化学反应，从而使电缆绝缘电阻和耐压性能下降；⑵电气劣化：绝缘内部气隙、绝缘和屏蔽层之间的空隙部位的电晕放电、屏蔽层上的尖状突起等引发局部放电，并产生电树枝，引起耐电强度下降；⑶水树枝劣化：有机材料在长时间受水浸渍将吸潮，在强电场作用下水分将呈树枝状侵蚀电缆，生成水树枝；⑷化学性劣化：有机材料溶胀、溶解、龟裂、化学树枝状裂化。
这些电缆的劣化都可以通过检测直流泄漏电流和交流电压下的tgδ和局部放电来判断其绝缘状况2.绝缘性能测量2.1绝缘电阻测量测量电力电缆的主绝缘电阻可以检查电缆绝缘是否老化、受潮，以及耐压试验中暴露出来的绝缘缺陷。
根据不同的机理，可以得出不同的诊断方法。
2.1.1停电诊断方法我国《规程》规定的停电诊断方法有：（1）测量电缆主绝缘绝缘电阻对 0． 6／1kV电缆用 1000V绝缘电阻表； 0.6/1kV以上电缆用2500V绝缘电阻表；其中6kV及以上电缆也可用5000V绝缘电阻表。
基于交流耐压试验的XLPE电缆绝缘检测要点分析
(１) 装置设置ꎮ 本次试验过程中串联谐振用于
电压补偿ꎬ并联谐振可达到电流分流ꎮ 装置选择过
程中分别使用变频谐振电源、励磁变压器、高压电容
分压器和高压电抗器ꎮ 其中ꎬ为保证电压等级达到
串并谐振 交 流 耐 压 试 验 阈 值ꎬ 特 选 用 输 出 功 率 为
ωＬ ＝ ＱＲ
其中ꎬω 为谐振电路的角频率ꎻＲ 为线路等效电
６
« 电气开关» (２０２２. Ｎｏ. ４)
文章编号:１００４ － ２８９Ｘ(２０２２)０４ － ０００６ － ０４
基于交流耐压试验的 ＸＬＰＥ 电缆绝缘检测要点分析
王宇斌
( 广东电网有限责任公司东莞供电局ꎬ广东 东莞 ５２３０００)
摘 要:ＸＬＰＥ 电缆绝缘性能直接影响着电力系统的安全性、可靠性和稳定性ꎬ在电力运维管理过程中需全
设定测试电压值ꎬ以准确判断 ＸＬＰＥ 电缆过电压环
交流耐压试验往往为现场试验ꎬ为保证其安全
最后ꎬ还要注意交流耐压试验往往会对 ＸＬＰＥ
案 对其性能指标进行初步测试ꎬ用于与最终交流耐
性、可靠性和稳定性ꎬ试验过程中首先要对测试环境
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各项数值ꎮ 对比现场试验数据ꎬ两者基本一致ꎬ如表
２ 所示ꎮ
图 ２ 串并谐振交流耐压试验方案
表 ２ 串并谐振交流耐压测试可行性验证结果
相别
相别
串联电抗器电流 / Ａ
并联电抗器电流 / Ａ
３４ ３５
５ ９８
６ ０１
３４ ８７
计算数值
Ａ相
试验数值
谐振频率 / Ｈｚ
Ｂ相
３４ ３５
Ｃ相
３４ ３５
中图分类号:ＴＭ２４ 文献标识码:Ｂ
浅谈交联聚乙烯(XLPE)电缆的现场耐压试验方法
浅谈交联聚乙烯（XLPE）电缆的现场耐压试验方法摘要：本文详细介绍了电缆线路的耐压试验方法及具体实施，重点讨论了大容量长电缆的耐压试验方法，对于现场试验具有一定的指导和借鉴意义。
关键词：高压电力电缆;主绝缘;试验技术;有效性前言近年来，随着城市不断发展，各变电站间经济实用的架空线路走廊也不断减少，高压电力电缆随之出现。
为保证设备正常运行，需要对新安装的高压电力电缆进行试验，根据国标交接试验规程，需要对高压电力电缆进行主绝缘试验。
通过运行和研究的例子分析，部分高压电力电缆的主绝缘仅用直流耐压试验方法进行检测，投运后不久便发生电缆击穿事故。
而交联聚乙烯电缆的绝缘层，在直流电压下易发生树枝化放电，进而令绝缘加速老化。
因此，为保障设备乃至系统的安全运行，需要高试技术人员充分认识高压电力电缆的绝缘特性，通过不断试验总结分析，选择有效的耐压试验方法，以提前发现或预防高压电缆的绝缘缺陷。
1.耐压试验方法的选择。
目前己有高压电力电缆主绝缘试验的技术方法中，将最常用直流耐压和交流耐压两种方法进行对比。
1.1 直流耐压试验法（1）对高压电力电缆进行直流耐压试验，是传统的方法。
实践证明，这种方法非常适合油纸绝缘的电缆，但是，对于高电压等级的橡塑绝缘电缆，却是低效而且有害的。
（2）对高压电力电缆进行直流耐压试验过程中，施加在电力电缆上的电压是按照电阻率分布的，不能反映电缆在交流耐压下电压按介电常数分布的实际工况，因此这种方法，对检验出高压电力电缆在交流电压作用下的绝缘缺陷，不是非常有效。
（3）对高压电力电缆进行直流耐压试验后，在电缆内部将集起空间电荷，电缆投入运行时，其残留的直流电荷会在交流电压峰值上产生叠加，令电缆某一时刻的运行电压大于其额定电压，会造成电缆的老化，并且有可能导致绝缘降低而击穿。
（4）电缆内部，某些绝缘弱点的部位均可能产生局部放电，持续的局部放电对绝缘是非常有害的。
直流电压可使电缆内部的局部放电大为减弱，不利于检出绝缘缺陷。
基于交流耐压试验的XLPE电缆绝缘检测要点分析
基于交流耐压试验的XLPE电缆绝缘检测要点分析摘要：电缆绝缘是评估电缆质量的重要参数。
根据电力系统不同工作单元的电气特性，电缆导线的制造必须具有一定的绝缘性能，主要通过绝缘偏心、绝缘系统低升级率、粘接力大小来保证。
随着时间的推移，电缆材料在自然环境中工作可能受到各种无法抵抗的因素的影响，导致绝缘性能下降甚至严重的停电事故。
通过减少和避免电缆绝缘性能的下降，企业可以提高产品质量，确保社会电力系统的安全运行。
电缆绝缘的改善是工业工程师们经常研究的课题。
关键词：交流耐压试验；XLPE；电缆绝缘检测引言电缆故障是造成电网事故的主要原因，而电缆接头是最容易损坏的地方，由于电缆接头必须在现场制造，因此出现缺陷的可能性很大，也更容易发生绝缘缺陷事故。
电缆连接器故障的检测方法有限且维修困难，如何有效、低风险地解决电缆连接器绝缘检测问题成为研究的重点[1, 2]。
一、XLPE电缆绝缘缺陷类型及致因XLPE电缆很容易出现由绝缘缺陷导致的间隙放电、闪络击穿等现象，严重影响了电缆运行的安全效益和经济效益。
从现阶段我国XLPE电缆绝缘缺陷事故的现状来看，绝缘缺陷主要表现为水树枝和电树枝两大类[3]。
1.1水树枝水树枝电缆绝缘缺陷主要是绝缘层水分不规则凝缩导致。
在XLPE电缆生产过程中绝缘层中存在少量水分子，受不规整部位影响，水分子可能出现极性迁移，造成绝缘层局部区域水分过饱和。
此时，一旦外部湿气过大，将直接引起水分侵入到绝缘层中，致使树枝状缺陷，造成XLPE电缆绝缘缺陷故障。
1.2电树枝XLPE电缆使用过程中容易出现局部放电产生的细微开裂，致使绝缘层树枝状缺陷。
一般局部放电会导致XLPE电缆内部形成细小通道，部分绝缘层甚至可能出现轻微碳粒痕迹，导致其绝缘性能大打折扣。
尤其是在外部水汽过高的情况下，将直接侵入通道内部，致使XLPE电缆绝缘缺陷故障。
二、电力电缆绝缘故障测寻的意义在电力工程项目中电力电缆是一种常见的材料，其绝缘层通常用塑料、PVC等化工材料制成，电缆制作的首要原则就是“绝缘”这种功能属性。
XLPE电缆绝缘性能参数测量
XLPE电缆绝缘性能参数测量【摘要】交联聚乙烯绝缘电力电缆（简称XLPE电缆），通过物理或化学方法将聚乙烯进行交联而成，性能优良、工艺简单、安装方便、载流量大、耐热性好，目前在配电网、输电线中应用广泛并逐渐取代了传统的油纸绝缘电缆，于是我们针对交联聚乙烯的绝缘性能的测量进行了论述。
【关键词】交联聚乙烯电线电缆绝缘性能参数测量方法0.引言近20年来，大量引进的66—220kV级和国产的66—220kV级的XLPE电缆已广泛应用于城网送电系统中。
随着时间的推移，如今运行的66kV及以上高压的XLPE电缆，有些已逐渐进入电缆及其附件预期寿命“中年期”。
电缆系统在实际使用状况下，能够继续长时期可靠工作或因绝缘老化加速而缩减使用寿命是运行管理部门十分关注的问题。
1.XLPE电力电缆劣化机理交联聚乙烯绝缘电力电缆由线芯、半导体屏蔽层、XLPE绝缘、铠甲、护套等结构组成，在实际运行中，XLPE绝缘会由于老化造成绝缘性能劣化。
XLPE 电力电缆劣化机理包括：⑴热劣化：电缆运行温度超过材料允许温度时，材料发生氧化分解等化学反应，从而使电缆绝缘电阻和耐压性能下降；⑵电气劣化：绝缘内部气隙、绝缘和屏蔽层之间的空隙部位的电晕放电、屏蔽层上的尖状突起等引发局部放电，并产生电树枝，引起耐电强度下降；⑶水树枝劣化：有机材料在长时间受水浸渍将吸潮，在强电场作用下水分将呈树枝状侵蚀电缆，生成水树枝；⑷化学性劣化：有机材料溶胀、溶解、龟裂、化学树枝状裂化。
这些电缆的劣化都可以通过检测直流泄漏电流和交流电压下的tgδ和局部放电来判断其绝缘状况2.绝缘性能测量2.1绝缘电阻测量测量电力电缆的主绝缘电阻可以检查电缆绝缘是否老化、受潮，以及耐压试验中暴露出来的绝缘缺陷。
根据不同的机理，可以得出不同的诊断方法。
2.1.1停电诊断方法我国《规程》规定的停电诊断方法有：（1）测量电缆主绝缘绝缘电阻对 0． 6／1kV电缆用 1000V绝缘电阻表； 0.6/1kV以上电缆用2500V绝缘电阻表；其中6kV及以上电缆也可用5000V绝缘电阻表。
浅述XLPE电力电缆试验方法及其等效性和敏感性
浅述XLPE电力电缆试验方法及其等效性和敏感性XLPE电力电缆试验方法是评估电缆性能和可靠性的重要手段。
本文将从试验方法、等效性和敏感性三个方面进行浅述。
XLPE电力电缆的试验方法主要包括导体电阻测量、绝缘电阻测量、介质损耗测量、局部放电测量和耐压试验等。
首先，导体电阻测量是通过测量电缆导体的电阻来评估其导电性能。
这个试验方法可以检测到导体接头和导体本身的接触不良或断路情况。
导体电阻测量的方法有直流电桥法、直流电流法和交流电桥法等。
其次，绝缘电阻测量是用来评估绝缘性能的重要指标。
通过测量电缆绝缘材料两端之间的电阻来判断绝缘材料的性能。
绝缘电阻测量可以检测到绝缘材料本身的缺陷和安装不良等问题。
常用的绝缘电阻测量方法有直流电阻法和交流电阻法等。
介质损耗测量是评估电缆绝缘介质耗能特性的方法。
它主要是通过测量电缆的介质损耗角正切值来判断绝缘材料的质量。
介质损耗测量可以检测到绝缘材料的老化、污秽和气泡等问题。
通常采用交流桥法或交流阻抗法等方法进行。
局部放电测量是评估电缆绝缘性能的重要手段。
通过检测电缆绝缘中的局部放电现象来判断绝缘材料的质量。
局部放电测量可以检测到绝缘材料的缺陷、安装不良和老化等问题。
常用的局部放电测量方法有互感耦合法和电容耦合法等。
最后，耐压试验是评估电缆绝缘性能和电缆整体可靠性的重要方法。
通过施加高电压来检测电缆是否能够正常工作，并判断电缆绝缘是否能够承受预定的工作电压。
常见的耐压试验方法有交流频率耐压试验和直流频率耐压试验等。
以上所述的XLPE电力电缆试验方法在评估电缆性能和可靠性方面具有一定的等效性和敏感性。
在试验过程中，这些方法能够从不同的角度评估电缆的性能，并检测到不同类型的缺陷和问题。
因此，综合运用这些试验方法可以提高电缆试验的准确性和可靠性。
但是需要注意的是，虽然这些试验方法能够较全面地评估电缆性能，但并不能完全排除电缆存在问题的可能性。
试验方法存在一定的局限性，无法检测到一些微小的故障或隐蔽的缺陷。
通过一般电气性能检测LXPE电力电缆的方法
当 Us 为近似理想电压源，即 Ri 约等于0，可以忽略，R0 与 R∞ 为固 定电阻，则绝缘电阻 Rx 与电压 U0 为单值函数关系，测出 U0 的大小即可 得到 Rx 的阻值 。 但是由于电容 Cx 的影响，电缆的松驰极化过程明显，吸收电流衰减缓 慢，只有在充电和极化过程完成之后，电容充电电流和吸收电流分量为零， 即过渡过程结束时，这时才能测量出仅由泄漏电流分量所决定的真实绝缘电 阻值 Rx 。由图1可知，过渡过程时间常数 τ 与电容 Cx 及测量回路总电阻： RS=R0+R∞+Ri 有关，其大小如下式：
0
2
u cs1 (u A u cs1）dwt 0
的平衡条件时，即可得到阻性电流。
三、损耗因数tanδ 在线测量
过零鉴相法
这种方法主要原理是：在一定的频率下，正弦函数的电压和电流，在幅值 过零之后的时间是与相位一一对应的。对电流和电压波形进行取样，通过比 较施加于介质上的电压U和电流I波形过零时刻t1和t2，从而得到时间差Δt=t1t2 ，然后根据波形频率将此时间差转换为相角差，求得两者之间的相位差ɸ= （2 π*Δt） ／T（T为工频周期），从而求得介损角δ=π/2-ɸ。此种方法的最 大问题是对过零点测量要求极高，故波形畸变对测量精度影响极大。另外对 过零检测器的稳定性有很高的要求，容易受外界环境的干扰，从而限制了此 种方法的应用。
采用差分法检测电缆局部放电，当绝缘连接盒一侧的电缆发生局部 放电时，另一侧的电缆可以充当耦合电容，将局部放电脉冲耦合至高阻 抗Zd上，耦合的信号经放大后输入示波器、频谱分析仪等仪器进行分析 处理。在差分法检测过程中，信号采集、检测的频率范围约为312MHz。若频率高于 12MHZ．则能量损耗将导致高频信号大幅缩减， 从而明显降低检测的灵敏度。用差分法检测电缆局部放电信号，当受到 外部信号干扰时，由于电路两端的参数完全相同时，两端电路感应出的 干扰信号的变化规律也完全相同，使检测阻抗两端的电压始终为零，从 而能很好的消除零点漂移。
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Ａ ｂ ｔ ａ ｔ Ｂａ ｅ ｎ ｔ ｓｓａ ｎ ｌｓｓ ｈ ｓｐ ｐ ｒｐ ｅ ｅ ｔ ｈｅｗａ ｓｔ ｏ ｒ ｌａ ｄ ｍ ｅ ｓ ｒ ｓｔ ｍｐｒｖｅｔ ｒ ｓ ｌｎ — ｓｒ ｃ ： ｓ ｄ ｏ ｅ ｔ ｎｄ ａ ａｙ ｉ ，ｔ ｉ ａ ｅ ｒ ｓ ｎ ｓｔ ｙ ｏ ｃ ｎｔｏ ｎ ａ ｕ ｅ ｏ ｉ ｏ ｈｅｃ ｏ ｓｉ ｋ
求： 负载 下 最大 伸 长率 ≤１５ ， 却 后最 大 永久 伸 ７％ 冷
长 率 ≤１ ％ 。 ５
者还 是使用 维护 者对 高压 Ｘ Ｐ Ｌ Ｅ绝 缘 电力 电缆 的产 品标 准 、 造工 艺与敷 设维护 都有 了深 入 的了解 ， 制 甚
至 有 非 常 深 入 的研 究 。 本 文 通 过 有 关 试 验 验 证 与 分
２１ ０ ０年 第 ２期
Ｎｏ ２ ． ２ Ｏ ０１
电 线 电 缆
Ｅｌｃ ｒｃ Ｗ ｉｅ ＆ Ｃａ ｅ ｅ ｔｉ ｒ ｂｌ
２１ ０ ０年 ４月
高压 Ｘ Ｐ Ｌ Ｅ绝缘 电力 电缆若 干性 能 的试 验 及 分 析
汪 传斌 ， 李 林
（ 东 电缆 有 限 公 司 ， 远 江苏 宜 兴 ２１ ２ ７） ４５
摘 要 ： 过 有 关试 验 验 证 与 分 析 ， 出 了高压 交联 聚 乙烯 （ Ｌ Ｅ 绝缘 电 力 电缆 的 交联 均 匀 性 、 通 提 Ｘ Ｐ ） 交联 副 产 物 释 放 和 屏 蔽 层 与 绝 缘 交 界 面 光 滑 圆 整性 控 制及 其 改善 措 施 。
关键词 ： 高 ； 产 物 ； 均 副 交界 面 ； 验 与 分析 ； 善措 施 试 改
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ：ＨＶ ＸＬＰＥ ｐ ｗｅ ａ ｅ ｏ ｒｃ ｂｌｓ；ｉ ｕａ ｉｎ；ｕｎｆ ｒ ｔ ｎｓ ｌｔｏ ｉｏ ｍｉｙ；ｂ — ｒ ｄｕ ｔ ｎ ｅｆ ｃ ｙ ｐ ｏ ｃ ；ｉｔｒａ ｅ；ｔ ｓｓａ ｄ ａ ａｙ ｉ ｅ ｔ ｎ ｎ ｌｓｓ；ｍｅ ｓ ｒ ｓｆｒ ａ ｕ ｅ ｏ
中 图 分 类 号 ： Ｍ ０ ； Ｍ２ ７ １ Ｔ ２６Ｔ ４ ． 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章编 号 ： ６ ２ ０ （ ０ ０ ０ －０ ８ ４ １ ７ ￣９ １ ２ １ ） ２０ ３ － ０
Ｓｏ ｅ Ｐｅ ｆ ｍ ａｎ ｅ Ｔｅ ｔ ｎｄ Ａ ｎ ｌ ｓｓ ｏ Ｖ ＬＰＥ ｗｅ ａ ｅ ｍ ｒｏｒ ｃ ｓｓ ａ ａ ｙ ｉ ｆＨ Ｘ Ｐｏ ｒ Ｃ：ｂｌｓ Ｗ ＡＮＧ Ｃｈｕ ｎ． ｉ ａ ｂ ｎ．ｅ ｌ ｔａ
析 ， 出 了高压 Ｘ Ｐ 提 Ｌ Ｅ绝缘 电力 电缆 的交联 均 匀性 、 交 联 副产物 释放 和屏 蔽层与 绝缘层 界 面光滑 圆整性
控制及 其改 善措 施 。
ｌ 绝缘 层 交联 均 匀性 的试 验 与 分 析
高压 Ｘ Ｐ Ｌ Ｅ绝缘 电力 电缆 因其 绝缘 厚 度相 对较
厚， 故绝 缘层 交联 的 不均 匀 性 对 电缆 的长 期 运行 会
国 内高压 Ｘ Ｐ Ｌ Ｅ绝缘 电力 电缆 的屏 蔽 与绝缘 的 三层共 挤工 艺 ， 大 多数 都 是 从 国外 进 口的立 式 和 绝 悬链式 三层 共挤 生产 线 ， 根 据 生产 线 设 备 配置 及 并 交联管 加热 与冷 却段 的参数 等相关 因素 配有相 应 的 工艺计 算软 件 。运 用工 艺软件 进行 工艺参 数 的设 定 与计算 ， 指导高 压 交联 电缆 屏 蔽 与绝 缘 三层 共 挤 可 工艺 的生产 。但 工艺软 件计算 出的工艺参 数还 需经 过实 际验证 ， 否则 也会 出现 非 最优 化 的参 数 生产 出 性 能非 最优 的产 品 。下 面取不 同工 艺生产 的两种 规
ｉ ｇ ｕｎ ｆ ｒ ｔ ｎ ｉｏ ｍｉｙ，ｒ ｌ ａ ｅ ｏ ｒ ｓ ｉ ｋｉ ｇ ｂ － ｒ ｄ ｔ ｎｄ ｓ ｏ ｈ ｅ ｓ ｏ ｈｅ ｉ ｅ ｆ ｃ ｔ ｅ ｈ ｈｉ ｌ ｎ ｎｓ ｌ ｔ ｎ ｅ ｅ ｓ ｆ ｃ ｏｓ ｌｎ ｎ ｙ ｐ ｏ ｕｃ ｓ ａ ｍｏ ｔ ｎ ｓ ｆ ｔ ｎｔ ｒａ ｅ ｂｅ ｗｅ ｎ ｔ ｅ ｓ ｅ ｄ ａ ｄ ｉ ｕ ａ ｉ ｏ ｉ Ｖ ｎ Ｈ ＸＬ ＰＥ ｏ ｒ ｃ ｂ ｅ ． ｐ ｗｅ ａ ｌ ｓ
间 为 １ ｉ ， 械 应 力 为 ２ ／ ｍ 。 试 验 结 果 的 要 ５ｍ ｎ 机 ０Ｎ ｃ
行 寿命 比早 期 已有极 大 的提升 。有关 电缆 电老化 寿 命 指数 由当初 ／＝ ７ ９经 过 大 量 的试 验 验证 提升 至 ｎ ，
＝１ ， 此 已 有 较 多 的 文 献 论 述 。 无 论 是 设 计 制 造 ２对
有 潜在 的影 响 。 目前 ， 品标 准 对绝 缘 交 联 性 能 的 产 考 核 在 Ｇ ／ １ １ ．１ ０ ２ 标 准 … 中 规 定 为 Ｂ Ｔ １０ ７ —２ ０ ＸＰ Ｌ Ｅ绝 缘 的热延伸 试验 ： … …试 片 取 自所 用交 联 “
ｉ ｍｐｒ ｖ ｍｅ ｔ ｏ ｅ ｎ
０ 引 言
高压 交联 聚 乙烯 （ Ｌ Ｅ） 缘 电力 电缆 因其 性 ＸＰ 绝
能 优异 、 装敷 设维 护方便 、 安 运行 安全 可靠 而得 到广
泛应 用 ， 着制 造技术 与材 料 的不断进 步 ， 随 目前 其 运
工艺 中通 常交联 度 最低 的绝缘 内层 、 中层 或 外 层 ” ； 在 Ｇ ／ ８ ９ ． —２ ０ Ｂ Ｚ １ ８ ０ １ ０ ２标 准 ¨ 中规 定 为 Ｘ Ｐ Ｌ Ｅ绝 缘 的热延 伸试验 ： … …应 按 所 采用 的交 联 工艺 ， “ 在 认 为交 联 度 最 低 的 绝 缘 部 分 制 取 试 片 ” 。试 验 条 件 ： 气温 度为 ２ ０℃ ， 度偏 差 为 ±３℃ ， 空 ０ 温 负荷 时