對(duì)電力電纜主要試驗(yàn)方法、步驟進(jìn)行詳盡的描述,并對(duì)試驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題,進(jìn)行了分析。
電力電纜在安裝與運(yùn)行中,由于機(jī)械損傷、終端頭缺陷、絕緣受潮、老化以及鉛皮腐蝕等原因容易造成故障。為了檢驗(yàn)電纜的制造和安裝質(zhì)量,提高供電可靠性,電力電纜在投入運(yùn)行前應(yīng)進(jìn)行以下試驗(yàn):絕緣電阻的測(cè)量;直流耐壓與泄漏電流試驗(yàn);檢查電纜線路的相位。
2 電力電纜絕緣電阻的測(cè)量
2.1 測(cè)量要求
電纜絕緣電阻的測(cè)量是檢查電纜絕緣是否受潮、臟污或存在局部缺陷的常用方法。如果電纜受潮或有局部的缺陷,它的絕緣電阻顯著降低,吸收比近似為1。在電纜耐壓試驗(yàn)前后均應(yīng)測(cè)量各相繞組的絕緣電阻,三相不平衡系數(shù)一般不大于2.5。
2.2 測(cè)量絕緣電阻試驗(yàn)方法
通常采用搖表(兆歐表)測(cè)量電纜芯線之間的絕緣電阻。額定電壓為0.6/1kV以上的電力電纜用2500V兆歐表,額定電壓為6/6kV以上的電力電纜也可用5000V兆歐表。
2.3 試驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng)。
?。?) 接線如圖1所示
?。?)將電纜被測(cè)芯線接于搖表L柱上,非被測(cè)芯線均應(yīng)與電纜鉛皮一同接地并接在搖表E柱上。如果電纜接線端頭表面可能產(chǎn)生表面泄漏時(shí),應(yīng)加以屏蔽,用軟銅線1-2圈即可,并接到搖表的G端子上。如果搖表的是火線不帶屏蔽的導(dǎo)線,要用布帶吊起來,不能放在地上,以免影響測(cè)量結(jié)果。
(3)在搖表的接地回路上接上開關(guān)Q,當(dāng)搖表達(dá)到額定轉(zhuǎn)速(120r/min)時(shí),將開關(guān)Q合上,同時(shí)開始計(jì)時(shí)。讀取15S和60S,的絕緣電阻值,讀數(shù)完畢后,先斷開開關(guān)Q,再停止轉(zhuǎn)動(dòng)搖表。用串有0.1~0.2兆歐的放電棒將電纜進(jìn)行放電,時(shí)間不少于2min 。
?。?)記錄試驗(yàn)時(shí)的溫度與氣候情況。因?yàn)殡娎|的絕緣電阻隨溫度與長(zhǎng)度而變化。并將測(cè)量結(jié)果換算到20℃和1km長(zhǎng)度時(shí)的數(shù)值。換算公式為:,.
式中,為溫度為20度時(shí)的絕緣電阻值,溫度t度時(shí)的絕緣電阻值,溫度換算系數(shù),查表1可知,L為電纜長(zhǎng)度。
某試驗(yàn)中,測(cè)得電纜的絕緣電阻為830兆歐,電纜長(zhǎng)度為1.5km,環(huán)境溫度為20度,根據(jù)公式計(jì)算,電纜的絕緣電阻為1245兆歐。通過與電纜出廠時(shí)的測(cè)試報(bào)告比較,電纜絕緣電阻符合要求。
3 直流耐壓與泄漏電流試驗(yàn)
3.1 作用與要求
由于電力電纜的電容量較大,現(xiàn)場(chǎng)受到試驗(yàn)設(shè)備條件的限制不能對(duì)電纜進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)。而直流耐壓試驗(yàn)由于沒有電容電流,可大大減少試驗(yàn)設(shè)備的容量;并且直流耐壓試驗(yàn)?zāi)馨l(fā)現(xiàn)交流耐壓試驗(yàn)中不易發(fā)現(xiàn)的局部性缺陷。
3.2 直流耐壓試驗(yàn)與直流泄漏電流試驗(yàn)方法
電力電纜的直流耐壓試驗(yàn)與直流泄漏電流同時(shí)進(jìn)行。
(1)試驗(yàn)前,對(duì)電纜芯線的剝除絕緣長(zhǎng)度,應(yīng)滿足試驗(yàn)要求,電力電纜試驗(yàn)時(shí)剝除絕緣要求如圖2所示
圖2與多芯電纜試驗(yàn)時(shí)剝除絕緣要求
?。?)直流耐壓試驗(yàn)一般采用高壓堆半波整流電路。接線如圖3所示,應(yīng)注意接線回路各點(diǎn)相互間應(yīng)有足夠電氣絕緣距離,以免在試驗(yàn)中發(fā)生放電擊穿。因整流回路中泄漏電流很大,在測(cè)量電纜的泄漏電流時(shí),一定要在電纜引線處串接表計(jì)直接測(cè)量以保證準(zhǔn)確性。
?。?)按 0.25,0.5,0.75,1倍試驗(yàn)電壓進(jìn)行加壓,在每一點(diǎn)停留1 min,讀取各點(diǎn)的泄漏電流值。加壓加到試驗(yàn)電壓后,讀取1min,5min和10min時(shí)的泄漏電流值。
在試驗(yàn)過程中,若發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即停止加壓,查明原因;加壓結(jié)束后,電壓降至零,對(duì)高壓試驗(yàn)設(shè)備和母線經(jīng)充分放電并可靠接地后,方可更改接線或結(jié)束試驗(yàn)。
(4)分相進(jìn)行試驗(yàn)。將被測(cè)相線芯線接到高壓直流負(fù)極,非被試相芯線與鉛皮一起接地。不能將被試相芯線接到高壓直流正極,否則不易發(fā)現(xiàn)缺陷。按步進(jìn)行試驗(yàn),記錄試驗(yàn)值。
(5)每次耐壓試驗(yàn)后必須通過0.1-0.2兆歐的限流電阻放電3次以上,每次放電時(shí)間不少于5min。
3.3 試驗(yàn)結(jié)果分析判斷
(1)對(duì)所測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析比較。
6/6kV及以下電纜的泄漏電流應(yīng)小于10;8.7/l0kV電纜的泄漏電流應(yīng)小于20。耐壓結(jié)束時(shí)的泄漏電流值不應(yīng)大于耐壓1 min時(shí)的電流值,三相之間的泄漏電流不平衡系數(shù)不應(yīng)大于2。
?。?)在試驗(yàn)過程中,經(jīng)常出現(xiàn)電纜泄漏電流值偏大,容易產(chǎn)生次電纜有缺陷的錯(cuò)誤判斷,這是由于施加的試驗(yàn)電壓較高,致使電纜的終端頭電場(chǎng)強(qiáng)度較大,容易產(chǎn)生電暈現(xiàn)象而造成的。在試驗(yàn)中,可以通過以下兩種方法進(jìn)行抑制或消除。
1)采用極間障改變不對(duì)稱電場(chǎng)中的極間放電條件。
根據(jù)氣體放電理論,在不均勻不對(duì)稱電場(chǎng)中放置一個(gè)極間障,能改善極間電場(chǎng)分布,從而改變極間放電條件,使電暈及放電電壓均可大大提高??墒?5k V多油斷路器消弧室屏蔽罩或其他加壓筒套在終端頭上。
2)采用絕緣層改善引線表面的電場(chǎng)以減小電暈的影響。
根據(jù)絕緣理論,在不均勻電場(chǎng)中的曲率半徑小的電極上包纏固體絕緣層會(huì)使引線表面的電場(chǎng)得到改善,從而使電暈電流減小,提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。在試驗(yàn)中可采用把絕緣手套套在終端頭上
(3)在試驗(yàn)過程中泄漏電流若一直隨時(shí)間的延長(zhǎng)不斷增加,或者隨試驗(yàn)電壓的上升不成比例地急劇增加,或者微安表突然有閃動(dòng)現(xiàn)象,說明電纜絕緣有缺陷,應(yīng)延長(zhǎng)耐壓時(shí)間,或提高試驗(yàn)電壓來查找絕緣缺陷。
?。?)直流高電壓試驗(yàn)有累積效應(yīng),它將加速絕緣老化,縮短電纜使用壽命。
4 檢查電纜線路的相位
(1)現(xiàn)場(chǎng)采用導(dǎo)通法(用燈泡法、萬(wàn)用表法和搖表法)進(jìn)行線路相位的檢查核定。
?。?)接線如圖4
將乙端被試芯線接地,在甲端用搖表分別檢查三相對(duì)地的電阻,當(dāng)電阻為零的一相與乙端接地相同相位,標(biāo)以相同標(biāo)號(hào)即可。
檢查中搖表?yè)u測(cè)芯線電阻時(shí),搖表只能輕輕搖動(dòng),切不可快速搖動(dòng),以免損傷搖表,檢查后將相位標(biāo)記一致即可。