【ST3000電纜故障檢測儀】固體絕緣電力電纜故障的探測（1）

摘要：由于固體絕緣電纜的快速發展，幾乎已取代了油浸紙介質電纜，而直流耐壓試驗已不能適應固體絕緣電纜試驗要求。故介紹了目前國內外所采用的幾種固體絕緣電纜的試驗。

引言

隨著電力電纜的應用越來越普遍，對其提出了兩個焦點話題：①電纜出現故障后如何簡便、快速、準確地測出故障點的位置;②現場如何對電纜定期或必要的進行有效試驗。因此即在現場用什么試驗方法才能達到與電纜工頻試驗一樣的試驗效果，這是現場試驗人員迫切需要解決的問題。

1 電力電纜的幾種試驗方法

電力電纜主要試驗其絕緣層，應考慮電纜絕緣的泄漏特性、耐壓特性、損耗特性和局放特性等。

a）電纜絕緣的泄漏特性。

b）電纜絕緣的耐壓特性。

c）電纜絕緣的損耗特性。

d）電纜絕緣的局放特性

因此有以下幾種電纜的絕緣試驗方法。

1.1 兆歐表法

兆歐表通常有500V、1000V、2500V、5000V、10kV多種不同電壓等級，兆歐表法是兆歐表在某一恒壓下測量絕緣體的電阻值。它只能反映電纜絕緣的泄漏特性。

1.2 直流耐壓試驗

直流耐壓試驗反映電纜絕緣的泄漏特性和耐壓特性。理論分析和實際效果均表明油浸紙介質電纜、充油電纜或充氣電纜。其直、交流耐壓特性基本相同。

固體介質電纜如橡塑電纜（包括固體絕緣電纜），因絕緣層中氣隙的存在，在直流狀態下往往會使氣隙短時放電，而加強（提高）了氣隙的耐壓強度，同時由于氣隙放電后形成的反電勢短時不能消失而形成積累效應，當改變外加電壓方向后，絕緣耐壓強度顯著降低。故直流耐壓試驗不但不能充分反映電纜的實際耐壓，且有時對電纜還有破壞作用。

固體絕緣電纜在運行過程中發生的故障，用兆歐表測電阻較低，用直流電源“燒穿”故障點時，絕緣電阻卻越來越高，即泄漏電流越來越趨于正常值，“隱蔽”了故障點。其原因為:②直流作用下多個含潮水氣隙引發的故障點放電后形成反電勢，提高了該點絕緣強度;②交流下形成的導電橋路在直流下被破壞。故障直流耐壓不適合試驗橡塑電纜。

1.3工頻耐壓試驗方法

工頻耐壓試驗Z能反映電纜絕緣實際情況的，原因為：①電纜是在工頻下運行的，其試驗電壓頻率在工頻下Z為合理，可*模擬運行情況。②從理論上講，工頻耐壓試驗不但能反映電纜的泄漏特性，而且能*反映電纜的耐壓特性，還能反映電纜局部電介質損耗引起的局部耐壓特性。

但實際中，由于電纜為容性負載，每兆歐有約150～400PF的電容量。若10kV 固體絕緣電纜長為1k兆歐，工頻試驗電壓為20kV時可計算出該試驗設備的容量 ≮50kVA 。故需50kVA的調壓控制器和50kVA/20kV的試驗變壓器才能完成工頻試驗。若電纜的長度為5k兆歐時，設備的容量應≮250kVA。而當電纜為110kV耐壓等級電纜時，也可通過上式計算得知。當電纜較長時因設備太笨重而無法實施。

為了減小工頻試驗裝置的體積重量，通常由變壓器與電感L、電纜組成工頻串聯諧振電路（見圖1）。

因電纜電容一定，可通過調節電感使回路發生工頻串聯諧振。此方法顯然比直接采用工頻變壓器做試驗要好此，但實際設備很笨重，且操作很麻煩。

圖1 工頻串聯諧振裝置原理圖

 

 

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