电气设备绝缘检测与诊断
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电气设备绝缘检测与诊断
直流电压作用下正常的电缆绝缘的耐电强度约 400～600kV/cm，比较流作用下约大一倍左右，所 以直流耐压试验电压大致为交流时的两倍，试验时 间一般选为5～10min。一般电缆缺陷在直流耐压试 验持续的5min内都能暴露出来，GB50150-91规定 了最长的持续试验时间为15min。各种电力电缆的 直流耐压和泄漏电流试验电压标准见下表：
另外受运行中的电、热、化学、环境 等因子的影响，电缆的绝缘都会发生不 同程度的老化。不同的老化因子，引起 的老化过程及形态也不同。
电气设备绝缘检测与诊断
引起老化的主要原因
老化形态
电气的原因（工作电压、过电压、负荷 局部放电老化
冲击、直流分量等）
电树枝、水树枝老化
热的原因（温度异常、热胀冷缩等） 热老化、热－机械引起的变形、损伤
电气设备绝缘检测与诊断
交联聚乙烯电缆： 1、电气性能和耐热性能都很好 2、传输容量较大 3、结构轻便，易于弯曲 4、附件接头简单，安装敷设方便 5、不受高度落差的限制，特别是没
有漏油和引起火灾的危险
电气设备绝缘检测与诊断
三、故障原因 制造、敷设良好的电缆，运行中的事
故大多是由于外力破坏(如开掘、挤压而 损伤)或地下污水的腐蚀等所引起的。
化学的原因（油、化学物品等）
化学腐蚀、化学树枝
机械的原因（外伤、冲击、挤压等） 机械损伤、变形及电－机械复合老化
生物的原因（动植物的吞食、成孔等） 蚁害、鼠类
其中树枝化老化是交联聚乙烯电缆所特有的。 所谓水树枝和电树枝是指在局部高电场的作用下， 绝缘层中水分、杂质等缺陷呈现树枝生长，最终导 致绝缘击穿；所谓化学树枝是指绝缘层中的硫化物 与铜导体产生化学反应，生成硫化铜和氧化铜等物 质，这些生成物在绝电缘气设层备绝中缘检呈测与树诊断枝状生长。
于50kV
加电压5min，除塑料电缆外，三 相泄漏电流的不平衡系数应不大 于2
耐压试验用的标准油杯
2～3年 一次
2中℃油时不，大新于油1电％不气大设于备绝0.缘5检％测，与运诊断行
测tgδ用的标准油杯
一、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。
电气设备绝缘检测与诊断
一、绝缘电阻测量： （1）兆欧表的选择：
1000V以下电缆，用1000V兆欧表 1000V及以上电缆，用2500V兆欧表 （2）如采用手动兆欧表，则转速不得低于额定转速的80％， 且当兆欧表达到额定转速后才能接到被试设备上并记录时间， 读取15s和60s的绝缘电阻。兆欧表停止摇动前，必须先断开 兆欧表与电缆的连线。测试完毕后应进行短路放电，特别是 进行重复测试时，更应进行充分放电，放电时间最少不小于 2min。
电气设备绝缘检测与诊断
第一节 电力电缆绝缘结构特性
一、组成： 导电线芯：常用铜或铝 。 绝缘和护套：常用有机绝缘材料，如粘性
油纸、橡胶、塑料、交联聚乙烯等。 屏蔽层：常用半导电材料，在电缆中起到
均匀电场的作用。 铠装：是为了保护电缆的绝缘免受外力的
损伤，常用钢带、钢丝、铅套、铝套等作电力电 缆的铠装。
电气设备绝缘检测与诊断
当电缆终端或套管表面脏污、潮湿对绝缘电阻影响 较大，除擦拭干净外，还应加屏蔽环，将屏蔽环接到兆 欧表的“屏蔽”端子上，当电缆为三芯电缆时，可利用 非测量相作为两端屏蔽环的连线。
电气设备绝缘检测与诊断
二、直流耐压和泄漏电流试验 1、直流耐压试验 用直流进行耐压试验的根据：由于电力电 缆具有很大的电容，现场采用大容量的试验电 源不现实，所以改为直流耐压试验，以显著减 小试验电源的容量。通常直流试验所带来的剩 余破坏也比交流试验小的多（如交流试验因局 部放电、极化等所引起的损耗比直流时大）。
用摄像机所记录的放电树
a) 10分钟
b) 20分钟
c) 30分钟
d) 40分钟
电气e设)备5绝0缘分检测钟与诊断
f) 60分钟
刷状树枝
丛林状树枝
放电树
电气设备绝缘检测与诊断
电介质中的树枝老化
电气设备绝缘检测与诊断
第二节 电力电缆预防性试验项目及技术
项目 测量绝缘 电阻 直流耐压 试验并 测泄漏电 流
1．绝缘电阻的标准值： 新的油浸纸绝缘电缆每一电缆芯对外护套的绝缘电阻换 算到＋20℃及1km长度时， 额定电压大于6kV, 绝缘电阻应不小于100 MΩ， 额定电压在1～3Kv,绝缘电阻不应小于50 MΩ。 对运行中的电缆试验时，应该对历次试验中的绝缘电阻 变化规律以及各相绝缘电阻的差别（不平衡系数一般不应 大于2）进行综合分析、判断电缆的绝缘情况。
电气设备绝缘检测与诊断
由于电缆电容量较大，故不用加装滤波电 容。对于35kV以上的电缆，试验电源采用倍 压整流方式。试验中测量泄漏电流的微安表可 接在低电位端，也可接在高电位端。
由于直流试验没有交流试验真实、严格， 串联介质在交流试验中场强分布与其介电常数 成反比，而施加直流时却与其电导率成反比， 所以直流耐压试验时，要适当提高试验电压、 延长外施电压的时间。
第五章 电力电缆检测与诊断
第一节 电力电缆绝缘结构特性 第二节 电力电缆预防性试验项目及技术 第三节 电力电缆在线检测技术
电气设备绝缘检测与诊断
第七章 电力电缆检测与诊断
电缆的特点： （１）受气候影响小。 （２）安全可靠。 （３）隐蔽耐用。 （４）成本较高。
电缆的用途：经常用作发电厂、变电所以及 工矿企业的动力引入(或引出)线，当线路在过江、 过近海、过铁路处，也常采用电力电缆。
电缆油的 耐压电缆油的 tgδ周期 标准说明
1～3年 绝缘电阻的标准自行规定 一次
1kV及以上者用2.5kV兆欧表
主干线 每年一 次
2～3年 一次
试验电压标准
类型
额定电压 试验电压
U0(kV)
油纸
15～35 4 U0
63～110 2.6 U0
220
2.3 U0
330
2 U0
橡胶
2～35
2.5 U0
运行中油不小于45Kv，新油不小
电气设备绝缘检测与诊断
二、分类：
1.按导电线芯的 数量和形状分为： ❖ 单芯电缆 ❖ 三相圆芯电缆 ❖ 三相扇形电缆 ❖ 四芯扇形电缆
电气设备绝缘检测与诊断
2.按绝缘材料分： 油纸绝缘电缆、橡塑绝缘电缆、充油电缆、
充气电缆等。
➢ 交联聚乙烯电缆：
▪ 绝缘层用塑料挤出的完整绝缘体。 ▪ 主绝缘：交联聚乙烯；外护层：PVC护套。 ▪ 无油、使用方便、介损小。 ▪ 结构：主绝缘层、半导体层、屏蔽层及护套。
直流电压作用下正常的电缆绝缘的耐电强度约 400～600kV/cm，比较流作用下约大一倍左右，所 以直流耐压试验电压大致为交流时的两倍，试验时 间一般选为5～10min。一般电缆缺陷在直流耐压试 验持续的5min内都能暴露出来，GB50150-91规定 了最长的持续试验时间为15min。各种电力电缆的 直流耐压和泄漏电流试验电压标准见下表：
另外受运行中的电、热、化学、环境 等因子的影响，电缆的绝缘都会发生不 同程度的老化。不同的老化因子，引起 的老化过程及形态也不同。
电气设备绝缘检测与诊断
引起老化的主要原因
老化形态
电气的原因（工作电压、过电压、负荷 局部放电老化
冲击、直流分量等）
电树枝、水树枝老化
热的原因（温度异常、热胀冷缩等） 热老化、热－机械引起的变形、损伤
电气设备绝缘检测与诊断
交联聚乙烯电缆： 1、电气性能和耐热性能都很好 2、传输容量较大 3、结构轻便，易于弯曲 4、附件接头简单，安装敷设方便 5、不受高度落差的限制，特别是没
有漏油和引起火灾的危险
电气设备绝缘检测与诊断
三、故障原因 制造、敷设良好的电缆，运行中的事
故大多是由于外力破坏(如开掘、挤压而 损伤)或地下污水的腐蚀等所引起的。
化学的原因（油、化学物品等）
化学腐蚀、化学树枝
机械的原因（外伤、冲击、挤压等） 机械损伤、变形及电－机械复合老化
生物的原因（动植物的吞食、成孔等） 蚁害、鼠类
其中树枝化老化是交联聚乙烯电缆所特有的。 所谓水树枝和电树枝是指在局部高电场的作用下， 绝缘层中水分、杂质等缺陷呈现树枝生长，最终导 致绝缘击穿；所谓化学树枝是指绝缘层中的硫化物 与铜导体产生化学反应，生成硫化铜和氧化铜等物 质，这些生成物在绝电缘气设层备绝中缘检呈测与树诊断枝状生长。
于50kV
加电压5min，除塑料电缆外，三 相泄漏电流的不平衡系数应不大 于2
耐压试验用的标准油杯
2～3年 一次
2中℃油时不，大新于油1电％不气大设于备绝0.缘5检％测，与运诊断行
测tgδ用的标准油杯
一、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。
电气设备绝缘检测与诊断
一、绝缘电阻测量： （1）兆欧表的选择：
1000V以下电缆，用1000V兆欧表 1000V及以上电缆，用2500V兆欧表 （2）如采用手动兆欧表，则转速不得低于额定转速的80％， 且当兆欧表达到额定转速后才能接到被试设备上并记录时间， 读取15s和60s的绝缘电阻。兆欧表停止摇动前，必须先断开 兆欧表与电缆的连线。测试完毕后应进行短路放电，特别是 进行重复测试时，更应进行充分放电，放电时间最少不小于 2min。
电气设备绝缘检测与诊断
第一节 电力电缆绝缘结构特性
一、组成： 导电线芯：常用铜或铝 。 绝缘和护套：常用有机绝缘材料，如粘性
油纸、橡胶、塑料、交联聚乙烯等。 屏蔽层：常用半导电材料，在电缆中起到
均匀电场的作用。 铠装：是为了保护电缆的绝缘免受外力的
损伤，常用钢带、钢丝、铅套、铝套等作电力电 缆的铠装。
电气设备绝缘检测与诊断
当电缆终端或套管表面脏污、潮湿对绝缘电阻影响 较大，除擦拭干净外，还应加屏蔽环，将屏蔽环接到兆 欧表的“屏蔽”端子上，当电缆为三芯电缆时，可利用 非测量相作为两端屏蔽环的连线。
电气设备绝缘检测与诊断
二、直流耐压和泄漏电流试验 1、直流耐压试验 用直流进行耐压试验的根据：由于电力电 缆具有很大的电容，现场采用大容量的试验电 源不现实，所以改为直流耐压试验，以显著减 小试验电源的容量。通常直流试验所带来的剩 余破坏也比交流试验小的多（如交流试验因局 部放电、极化等所引起的损耗比直流时大）。
用摄像机所记录的放电树
a) 10分钟
b) 20分钟
c) 30分钟
d) 40分钟
电气e设)备5绝0缘分检测钟与诊断
f) 60分钟
刷状树枝
丛林状树枝
放电树
电气设备绝缘检测与诊断
电介质中的树枝老化
电气设备绝缘检测与诊断
第二节 电力电缆预防性试验项目及技术
项目 测量绝缘 电阻 直流耐压 试验并 测泄漏电 流
1．绝缘电阻的标准值： 新的油浸纸绝缘电缆每一电缆芯对外护套的绝缘电阻换 算到＋20℃及1km长度时， 额定电压大于6kV, 绝缘电阻应不小于100 MΩ， 额定电压在1～3Kv,绝缘电阻不应小于50 MΩ。 对运行中的电缆试验时，应该对历次试验中的绝缘电阻 变化规律以及各相绝缘电阻的差别（不平衡系数一般不应 大于2）进行综合分析、判断电缆的绝缘情况。
电气设备绝缘检测与诊断
由于电缆电容量较大，故不用加装滤波电 容。对于35kV以上的电缆，试验电源采用倍 压整流方式。试验中测量泄漏电流的微安表可 接在低电位端，也可接在高电位端。
由于直流试验没有交流试验真实、严格， 串联介质在交流试验中场强分布与其介电常数 成反比，而施加直流时却与其电导率成反比， 所以直流耐压试验时，要适当提高试验电压、 延长外施电压的时间。
第五章 电力电缆检测与诊断
第一节 电力电缆绝缘结构特性 第二节 电力电缆预防性试验项目及技术 第三节 电力电缆在线检测技术
电气设备绝缘检测与诊断
第七章 电力电缆检测与诊断
电缆的特点： （１）受气候影响小。 （２）安全可靠。 （３）隐蔽耐用。 （４）成本较高。
电缆的用途：经常用作发电厂、变电所以及 工矿企业的动力引入(或引出)线，当线路在过江、 过近海、过铁路处，也常采用电力电缆。
电缆油的 耐压电缆油的 tgδ周期 标准说明
1～3年 绝缘电阻的标准自行规定 一次
1kV及以上者用2.5kV兆欧表
主干线 每年一 次
2～3年 一次
试验电压标准
类型
额定电压 试验电压
U0(kV)
油纸
15～35 4 U0
63～110 2.6 U0
220
2.3 U0
330
2 U0
橡胶
2～35
2.5 U0
运行中油不小于45Kv，新油不小
电气设备绝缘检测与诊断
二、分类：
1.按导电线芯的 数量和形状分为： ❖ 单芯电缆 ❖ 三相圆芯电缆 ❖ 三相扇形电缆 ❖ 四芯扇形电缆
电气设备绝缘检测与诊断
2.按绝缘材料分： 油纸绝缘电缆、橡塑绝缘电缆、充油电缆、
充气电缆等。
➢ 交联聚乙烯电缆：
▪ 绝缘层用塑料挤出的完整绝缘体。 ▪ 主绝缘：交联聚乙烯；外护层：PVC护套。 ▪ 无油、使用方便、介损小。 ▪ 结构：主绝缘层、半导体层、屏蔽层及护套。