電纜交流耐壓試驗(yàn)原理及常用試驗(yàn)設(shè)備
試驗(yàn)?zāi)康?
交流耐壓試驗(yàn)的主要目的是檢測(cè)電纜主絕緣在長(zhǎng)時(shí)間工作電壓及過(guò)電壓下的絕緣強(qiáng)度。它能有效發(fā)現(xiàn)電纜本體、終端頭、中間接頭等存在的絕緣缺陷(如氣隙、裂紋、雜質(zhì)、受潮、安裝損傷等),是確保電纜安全投運(yùn)和運(yùn)行的重要手段。
試驗(yàn)原理
在工頻交流電壓下,電纜的絕緣結(jié)構(gòu)承受的電場(chǎng)分布與實(shí)際運(yùn)行情況完全一致。通過(guò)施加一個(gè)高于額定工作電壓、并持續(xù)一定時(shí)間的試驗(yàn)電壓,可以:
模擬過(guò)電壓:檢驗(yàn)絕緣在系統(tǒng)過(guò)電壓(如操作過(guò)電壓)下的承受能力。
暴露弱點(diǎn):如果絕緣存在薄弱點(diǎn),在持續(xù)的高場(chǎng)強(qiáng)下,缺陷會(huì)發(fā)展并導(dǎo)致?lián)舸┗蝻@著泄漏電流增大,從而被檢測(cè)出來(lái)。
非破壞性(對(duì)于合格品):對(duì)于絕緣良好的電纜,試驗(yàn)電壓在絕緣裕度范圍內(nèi),不會(huì)造成損傷。
主要試驗(yàn)方法(針對(duì)中高壓電纜)
由于工頻電源容量要求極高,現(xiàn)場(chǎng)常采用諧振交流耐壓試驗(yàn)系統(tǒng)來(lái)減小電源容量,主要有三種方式:
串聯(lián)諧振試驗(yàn)系統(tǒng)(常用)
原理:利用可調(diào)電抗器與被試電纜的電容構(gòu)成串聯(lián)諧振回路。
優(yōu)點(diǎn):電源容量?jī)H為試品容量的1/Q(Q為品質(zhì)因數(shù),通常為20-80),設(shè)備輕量化;輸出電壓波形好。
應(yīng)用:適用于長(zhǎng)距離、大電容的電纜試驗(yàn)。
變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)系統(tǒng)(主流方法)
原理:在串聯(lián)諧振基礎(chǔ)上,通過(guò)變頻電源(通常30-300Hz)調(diào)節(jié)頻率使回路諧振。
優(yōu)點(diǎn):諧振頻率可調(diào),適用范圍廣;重量和體積比工頻設(shè)備小很多;符合IEC和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(允許使用20-300Hz交流耐壓)。
應(yīng)用:目前現(xiàn)場(chǎng)最主流的試驗(yàn)方法,特別適合GIS、發(fā)電機(jī)、電纜等大電容試品。
工頻諧振試驗(yàn)系統(tǒng)
原理:使用工頻(50/60Hz)直接諧振。
特點(diǎn):設(shè)備體積相對(duì)較大,但對(duì)某些嚴(yán)格要求的場(chǎng)合仍在使用。
試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)與要求(以GB/T 50150為例)
試驗(yàn)電壓和時(shí)間的選取遵循國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備技術(shù)規(guī)范。以下是常見參考:
電壓等級(jí):通常為 2~2.5倍 系統(tǒng)相電壓(U0)。
例如,對(duì)于10kV電纜(U0=8.7kV),試驗(yàn)電壓一般為 2U0=17.4kV 或更高,具體看規(guī)程。
頻率范圍:推薦使用 20Hz~300Hz 的交流電壓。
試驗(yàn)時(shí)間:
交接試驗(yàn)(新安裝后):通常為 60分鐘。
預(yù)防性試驗(yàn)(運(yùn)行中):通常為 5分鐘。
判據(jù)(合格標(biāo)準(zhǔn)):
不發(fā)生擊穿:試驗(yàn)過(guò)程中無(wú)閃絡(luò)、擊穿現(xiàn)象。
泄漏電流穩(wěn)定:在規(guī)定的試驗(yàn)電壓和時(shí)間下,泄漏電流應(yīng)穩(wěn)定且無(wú)異常周期性波動(dòng)。
三相不平衡度:各相泄漏電流不平衡系數(shù)不應(yīng)大于2(具體參照標(biāo)準(zhǔn))。
無(wú)異常發(fā)熱:終端頭等部位無(wú)明顯發(fā)熱。










