10kV電纜試驗方法

來源：揚州國浩電氣有限公司 2025年05月12日 07:15

對于10kV電纜的預防性試驗，常用的試驗方一法有：工頻測試方法、直流測試方法，超低頻測試方法。

（1）工頻測試方法

工頻耐壓試驗裝置

交流工頻耐壓試驗是鑒定電氣設備絕緣強度和最直接的考核方法，它廣泛應少月于電力設備的出廠試驗中。通過對被試電纜施加工頻高壓，可以很好的檢測出電纜絕緣中的局部缺陷，從而鑒定電纜絕緣的介電強度，評估電纜的絕緣水平，預防其絕緣故障的發(fā)生。根據工頻耐壓試驗標準，應對被試電纜施加2.5U0的電壓，持續(xù)時間為60分鐘。由于工頻耐壓試驗電壓所加電壓高于其正常運行電壓，因此通過試驗后的電纜有較大的安全裕度。而且與其他幾種測試方法相比，工頻耐壓試驗的試驗條件更接近電纜的真實運行工況，所加電壓值較低，對被試電纜損害較小。研究表明，工頻耐壓試驗對XLPE電纜絕緣介質的水樹枝缺陷檢測靈敏度較高，能夠在較低工頻電壓下有效發(fā)現電纜絕緣內部的水樹枝缺陷。

但是對幾公里長的電纜進行充電測試需要很大的能量，該充電系統(tǒng)包含多個設備，如發(fā)電機、高壓變壓器或諧振器、控制儀器、局部放電探測和故障定位儀器、耦合電容和高壓連接電纜。同時運輸這些設備需要大型運輸車輛，大大增加了測試費用，不利于現場條件下的離線檢測。

（2）直流測試方法

直流測試方法是對被試電纜進行直流耐壓試驗，同時測量其泄漏電流的大小。當絕緣介質中存在氣泡或者由機械力導致的局部損傷等缺陷時，直流耐壓試驗能夠將其靈敏地反映出來。若電纜整體受潮，則其泄漏電流將會隨著加壓時間的延長而有明顯增加。電纜絕緣在直流電壓下的擊穿強度約為交流電壓下的2倍以上，所以可施加更高的直流電壓對絕緣介質進行耐壓強度的考驗。根據《電力設備預防性試驗規(guī)程》，對于6/10kV的電纜施加直流電壓為25kV，對于8.7/10kV的電纜施加的直流電壓為37kV，加壓時間為5分鐘。并且耐壓5分鐘時的泄漏電流不應大于耐壓1分鐘時的泄漏電流。在直流電壓下，電纜絕緣層中的電場強度按絕緣材料的電阻率成正比分布，當絕緣介質有缺陷時，所施加的直流電壓主要由介質中與缺陷部分相串聯(lián)介質的電阻來承受，使得缺陷更容易暴露。因此，直流耐壓試驗是檢驗電纜耐壓強度、發(fā)現電纜絕緣介質受潮、機械損傷等局部缺陷的有效手段。

但是由于直流下空間電荷的積累作用，進行直流耐壓試驗過后，將會有大量殘余的空間電荷滯留在電纜絕緣中，形成累積效應，加速了電纜絕緣的劣化。而且通過耐壓試驗得到的泄漏電流也只能反映電纜整體的絕緣狀況，不能對局部缺陷進行有效檢測。

（3）超低頻測試方法

超低頻測試方法是用超低頻((0.1Hz)以低充電電流、相對較長的時間對試品電纜進行充電，若電纜絕緣有局部缺陷存在，則會在此電壓作用下?lián)舸亩┞┏鋈毕荨３皖l交流耐壓試驗由于它的工作頻率僅為工頻的1/500，根據無功功率的計算公式：
Q=U^2*2πfC
理論上它的容量可以比工頻交流試驗的功率降低500倍，所以0.1Hz超低頻交流耐壓的驗設備的容量遠比工頻交流耐壓的試驗設備小，并且與工頻具有較好的等效性。與直流耐壓試驗相比，超低頻耐壓試驗由于施加電壓為交流，無空間電荷的累積效應。

根據0.1 Hz超低頻耐壓試驗標準，測試時需要施加電壓為3U0，持續(xù)時間為60min。以高于實際運行電壓3倍的電壓作用在被試電纜上，且持續(xù)時間較長，將會加速電纜絕緣老化。而且測試周期較長，每次測試都得耗費大量時間。

（4）振蕩波測試方法

震蕩波試驗裝置

振蕩波測試方法與上述幾種試驗方法不同，它用一空心電感與被試電纜串聯(lián)，通過高壓直流源對其串聯(lián)回路進行充電，當充電電壓達到預設值時閉合并聯(lián)在電源兩端的電子開關，從而形成阻尼振蕩回路，產生振蕩電壓，并以此振蕩電壓來激發(fā)出電纜絕緣缺陷處的局部放電，通過檢測此局部放電來判斷電纜絕緣的好壞。根據德國SEBA試驗標準，對于新投運的電纜充電電壓為2U0，對于投運后的電纜充電電壓為1.7U0。對于幾公里長的電纜，充電時間可控制在10s以內，而衰減振蕩波電壓以諧振頻率在0.3一1s內衰減完畢，因此測試時間短，基本不會對電纜絕緣造成損傷。

振蕩波檢測技術出現至今約二十年的時間。上世紀九十年代初至九十年代末期為提出理論及實驗室摸索階段，2000年至2007年，以德國為代表的發(fā)達國家通過現場試點而不斷完善振蕩波檢測技術，美國、荷蘭、日本、新加坡等國家陸續(xù)引入振蕩波檢測系統(tǒng)并投入現場使用。

2008年，北京市電力公司為加強保電工作，借鑒新加坡國家能源公司的經驗，從德國引進10kV電纜振蕩波檢測設備投入保電工作，對北京地區(qū)主要的配網電纜進行了振蕩波測試，發(fā)現并排除了多起潛在性故障隱患，為期間的供電安全做出了貢獻。目前，北京市電力公司已經制定了應用振蕩波測試系統(tǒng)進行電力電纜局部放電試驗的相關標準，耐壓與局部放電試驗結合成為判定中壓電纜的絕緣狀況的主要手段。

2009年，借鑒北京市電力公司保電成功的經驗，廣東電網公司為提高亞運供電可靠性，切實將狀態(tài)檢修工作落到實處，根據主網穩(wěn)定、配網可靠的電網資產管理思路以及全面施行創(chuàng)先工作的有關要求，廣州電力試驗研究所引進了10kV振蕩波電壓電纜局部放電檢測與定位系統(tǒng)，專門用來解決當kV電纜的絕緣狀態(tài)診斷問題。通過對廣東電網轄區(qū)內的配電網1 OkV電纜進行振蕩波普測，發(fā)現并排除了數起由于接頭制作工藝不合格等原因導致的電纜絕緣隱患，保障了亞運保電工作的順利完成。

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