電力交聯(lián)聚乙烯電纜的交流耐壓試驗

　　高壓電力電纜在城市電網中廣泛使用，以110KV交聯(lián)聚乙烯電纜為主，從出廠到安裝，其間會發(fā)生損傷，只有竣工試驗后才能從根本上保證電纜的安全使用。 一般來說，受現(xiàn)場大容量工頻試驗的影響，這類電纜在使用前需要進行直流耐壓試驗，油浸紙絕緣電力電纜在試驗中選擇直流耐壓，但電纜未來的運用存在電纜缺陷。 另外，在交流聚乙烯電纜的試驗中應用直流耐壓試驗，會在直流耐壓通電后發(fā)生絕緣破壞。 因此，加強對交聯(lián)聚乙烯電纜的交流耐壓試驗是一個極其重要的研究課題。

　　一、交聯(lián)電纜在進行直流耐壓試驗中出現(xiàn)的問題

　　相關理論研究和文獻資料表明，交聯(lián)聚乙烯在采用直流耐壓試驗中出現(xiàn)的問題主要寶庫有以下幾點。

　　(1)交聯(lián)電纜和其他擠出絕緣電纜在直流電壓整體中，電纜絕緣的電場需要嚴格按照材料所具有的電阻率分布，但在交流電壓中，電纜絕緣的電場需要按照各種介質的介電常數分布。 由此可知，直流電壓和交流電壓的電場強度不同，另外在交流電壓整體絕緣較弱的區(qū)域，無法再通過直流電壓試驗進行檢測。

　　(2)施加直流電壓后，電子逐漸注入交聯(lián)聚乙烯聚合物的內部，在電纜半導體的突出區(qū)域和絕緣雜質中局部形成一定量的空間電荷，由于空間電荷的影響，該區(qū)域的電場強度不會降低，不會發(fā)生破壞現(xiàn)象，但在交流電壓下直流電壓的電場強度降低的區(qū)域絕緣最弱

　　(3)交聯(lián)電纜最重要的弱點之一是絕緣內部出現(xiàn)水枝現(xiàn)象，外加電壓性質的變化和加壓時間對介質內的水枝產生不同程度的影響。 在直流電壓下，樹枝在短時間內形成電樹枝，介質整體的絕緣性發(fā)生根本性變化，從而發(fā)生早期損傷。

　　(4)用交聯(lián)聚乙烯電纜進行直流電壓試驗時，電荷的記憶現(xiàn)象，即在直流電壓整體中，單極性參與電荷需要非常長的時間放電所有介質，但在電纜被使用時，這種直流電壓和交流電壓耦合，電纜容易被破壞。

　　二、交流耐壓試驗中常見的方法

　　(1)超低頻法

　　電纜容量較大，進行工頻試驗后，變壓器容量發(fā)生變化，需要提高容量大的試驗電源，從根本上保證電纜在運行中能夠提供無功功率，但該方法不能在現(xiàn)場使用，以超低頻率為主要試驗電源，故但是，超低頻法對檢測出的交聯(lián)聚乙烯電纜和附件絕緣的缺陷效果比較差，因此現(xiàn)階段超頻法應用于電壓電纜的頻率較高。

　　(2)振蕩電壓法

　　對電纜進行直流沖擊時，通過一定的電壓后放電電阻、電感，再形成阻尼振動電壓，利用阻尼振動電壓可以檢測電纜絕緣和附件中存在的缺陷，這在直流耐壓試驗中仍然有很大的效果，但本質上仍然是其中主要表現(xiàn)在兩個方面：一方面是振蕩電壓減弱，無法從根本上滿足電纜，另一方面是高頻電壓會對電纜造成不同程度的損傷。

　　(3)諧振耐壓法

　　諧振耐壓法主要是指改變實驗電路中的電纜、頻率，使電路整體處于諧振狀態(tài)，利用諧振耐壓法可以滿足高電壓和大電流的測試要求。 此外，從諧振耐壓法的調整方法來看，可以分為調感式和調頻式兩種類型，從諧振耐壓法的使用方法來看，可以分為串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振兩種類型。

　　1 .調感式共振耐壓

　　對電抗器的電量感和電纜線的基本容量進行電路調節(jié)后，在50HZ下會發(fā)生共振，滿足整個試驗的基本需要。

　　2 .調頻式諧振耐壓

　　在改變試驗中電源的輸出頻率時，其電路中的固定電感量和相應的試件從根本上滿足諧振的基本要求，滿足整個試驗的基本要求。

　　3 .串聯(lián)諧振法

　　進行試驗時，變壓器的電流必須滿足試驗整體的要求，但電壓達不到試驗電壓時，必須選擇電抗器或試件串聯(lián)方式進行試驗。 電路處于諧振狀態(tài)時，試驗品出現(xiàn)相應的電路質量系數的倍數，變壓器的輸出電壓發(fā)生變化，在滿足電源的供給能力之前，電路中的有效功率將會損失。

　　4 .并聯(lián)諧振法

　　在試驗中變壓器的電壓滿足試驗要求，電流不滿足要求的情況下，通過電抗器和試驗品并聯(lián)方式滿足試驗中諧振所要求的電路參數，促進試驗的積極展開，同時選擇并聯(lián)諧振法，電抗器的基本電感性電流補償試驗品的電容性電流。