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敷设后及运行中电缆线路性能监测主要试验项目

敷设后及运行中电缆线路性能监测主要试验项目

发布时间:2017-11-27 16:30:25浏览次数:1394次

实际上,对于出厂时的例行试验及安装后的交接试验及运行中的预防性试验,其选取原则是一致的,首先是非破坏的,即对良好绝缘不应造成损坏,其次有效性,对存在的缺陷灵敏地检测出,最后必须可行性,操作方便、技术经济合理。目前出厂试验项目主要是导体直流电阻、交流耐压,对交联电缆还有局部放电试验。在工厂完成这些试验是符合上述一条原则的。但对于安装后及运行中的电缆线路来说,上述项目由于各种原因而不能简单照搬。

针对具体电缆的特性,选择合理的试验项目,现将1997年实施的新的“电气设备预防性试验规程”有关电缆试验的内容简单介绍:

1) 油纸绝缘电缆的试验项目及标准要求

(直流电阻,绝缘电阻,直流耐压(泄露电流))

油纸电缆试验项目仍为绝缘电阻测试和直流耐压及泄露电流测量。理论和实践已证明这些方法对油纸电缆是行之有效的。

油纸绝缘结构是由油纸与油膜组成的复合结构。油纸的介电常数约为3.5,油膜的介电常数约为2.1,油纸的电阻率约为1015Ω•m,油膜的电阻率约为1014Ω•m。在交流电压作用下,油纸与油膜按介电常数反比分配电压,显然耐压强度高的油纸承受了较低电压,而耐电强度低的油膜反而承受了较高的电压,这样的分压对整绝缘是不利的。

而在直流电压下,油纸与油膜按电阻率正比分配电压,显然耐电强度高的油纸承受较高的电压而耐电强度低的油膜则承受较低的电压,这种电压分配对整个绝缘是有利的。所以油纸绝缘电缆可以长期承受比交流高5~6倍的直流电压,既能击穿有缺陷的绝缘而又不会损伤良好的绝缘。特别是同时还可以泄露电流,可以更细致地了解绝缘性能的情况。

根据IEC及GB12976,试验电压均以U0(分相屏蔽)或(Uo+U)/2(有统包绝缘)为基准,对试验电压值作了调整,比用U表示更为合理。油纸电缆tanδ测试,特别适用于整体性缺陷,如生产中干燥不够,运行中进潮等,但测试相对复杂,现场干扰较多。

2)塑料电缆的试验项目及标准要求

(直流电阻,绝缘电阻,直流耐压(泄露电流),护层绝缘电阻)

目前交联电缆的使用数量成倍增长,而安装后及运行中的交联电缆线路的试验监测方法仍是国内外未能解决的技术课题。目前国际电工委员会IEC推荐的安装后交联电缆线路的试验方法是:对于新安装的电缆线路,a. 交流耐压试验,1.73U0,5min或U0,24h,或b.直流耐压试验,4U0(高压电缆为3U0),15min,。我国交接试验标准GB50150-91也规定直流耐压4U0,15min。

实际上,实际经验和理论分析已表明,直流耐压试验对交联电缆会造成累积损伤效应,这是因为交联聚乙烯绝缘的绝缘电阻非常高,在进行直流耐压时,在杂质或缺陷处易于积累空间电荷而又不易于泄露掉,当电缆试验中发生击穿或在试验完成后放电过程中(未经大电阻放电时),空间电荷瞬间释放,会形成很强的冲击电流,对绝缘造成新的不可恢复性损坏。而且每次试验都会累积损伤,造成电缆过早击穿。而且,交联电缆泄露电流往往小于1μA,现场测试不容易测准,不如油纸电缆那样有效。因此,1996年新颁布的电气设备预防性试验规程,原则上已取消了直流耐压试验,只是在新作终端或接头后才作,其目的是为了检验终端或接头的制作质量,相当于交接试验,试验电压也是参照IEC60502及IEC60840标准的原则,规定为4.2U0或3U0。而且对泄露电流也不考虑不平衡系数。泄露电流仍然作为一种参考指标,不作为是否投入运行的判据。

今后国内外均会以开发交流试验方法为主。目前为了弥补运行中交联电缆缺乏有效有监测方法上的不足,新的IEC标准60502已将交联电缆的试验标准提高了,以提高电缆产品存今后运行中的可靠性。其中,出厂试验中局部放电指标由原来的1.5U0,20Pc,改为1.73U0,10Pc;交流耐压试验由原来的2.5 U0改为3.5 U0。可见,对于使用交联电缆来说,选择高质量的产品是至关重要的,否则一但投入运行后,不仅监测方法上存在不足,而且出现故障时,大多数为高阻和闪络性故障,故障探测难度也比油纸电缆大得多。

目前,为了满足现场大量交联电缆运行性能监测的需要,新的预防性试验规程中增加一些新的项目。其出发点是考虑到当前交联电缆损坏多数为外力破坏,绝缘老化问题还为时过早,如果能监测电缆的护套及屏蔽层无故障损坏,则应该认为电缆的主绝缘也未受到破坏。因此新的项目都是检测主绝缘以外部分的性能的。

新增加的主要内容有:

a) 测量外护套及内衬层气的绝缘电阻,测量值如果低于0.5MΩ/km,则可能有破坏进水的可能;

b) 这时再测量铜屏蔽与铠装钢带间是否出现的电极电位来判断电缆是否已进了水。因为地下水是一种电解质铜与镀锌钢带在有水的情况下会形成原电池,产生约IV的电极电位。或者也可用万用表轮换测量铠装对地或铠装对铜屏蔽层的绝缘电阻,因为如果有原电池的存在,则会使正反两次测得的绝缘电阻值有较大差别,也能说明电缆是否破损进水。外护套破坏不一定要立即修理,但内初层破损进水后,水分直接与电缆芯接触并可能会腐蚀铜屏蔽层,一般应尽快检修。

c) 另外,新规程还规定,为了完成上述这些新检测项目,同时也为今后开展各种在线检测取信号的方便,新的交联电缆附件安装制作时,应将电缆的铜屏蔽和铠装的接地分别引出,在接地点再固定在一起而且应能分别打开,以满足所要求的各项检测的需要。

d) 另外一项是测量导体和铜屏蔽层的直流电阻,并监测两者之比值。若发现比值变大或变小,可分别说明铜屏蔽层可能因进潮而受到腐蚀,或主导体接头有接触不良的问题。

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