電力電纜的絕緣試驗(yàn)：直流耐壓和泄漏電流

我們知道電力電纜的安全性能是相當(dāng)重要的，因此，我們要對(duì)電力電纜在正式投運(yùn)前進(jìn)行一些絕緣試驗(yàn)，以避免一些意外事故的發(fā)生，今天我們就來(lái)學(xué)習(xí)一下絕緣試驗(yàn)中常見(jiàn)的兩種試驗(yàn)方法吧！

一、解析直流耐壓試驗(yàn)

有些新入門的電工可能會(huì)好奇為什么交流電力電纜要用用直流來(lái)作工頻耐壓試驗(yàn)?zāi)?？原因是電力電纜有比較大的電容，然而，如果想在試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用很大容量的試驗(yàn)變壓器的話，這是很不容易并且十分不現(xiàn)實(shí)的，因此，要進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn)，目的就是為了有效地將試驗(yàn)電源的容量大大減小。

當(dāng)我們?cè)谶M(jìn)行直流耐壓試驗(yàn)的時(shí)候，通常使用到的高壓試驗(yàn)設(shè)備是直流高壓發(fā)生器，并且往往都會(huì)采用半波整流電路。當(dāng)我們決定使用直流高壓發(fā)生器做試驗(yàn)時(shí)，可以不用再裝設(shè)濾波電容了，因?yàn)榍懊嫖覀冋f(shuō)過(guò)電力電纜的容量本來(lái)就很大了。

針對(duì)那些不低于35千伏的電纜，試驗(yàn)電源使用的倍壓整流的方法，而且在試驗(yàn)的過(guò)程中對(duì)泄漏測(cè)流進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候，我們可以把微安表裝接在低電位的那一端，當(dāng)然，你也可以將其接在高電位端。

那么直流試驗(yàn)與交流試驗(yàn)對(duì)設(shè)備帶來(lái)的影響有何不同呢？首先，前者肯定比后者給被試驗(yàn)的設(shè)備帶來(lái)的剩余破壞要少許多，舉個(gè)例子，就像直流試驗(yàn)會(huì)因局部放電等所造成的的損耗要比交流試驗(yàn)少。但是直流試驗(yàn)也是有缺陷的，比如它與交流試驗(yàn)相比的話，就不是那么的真實(shí)與嚴(yán)格。當(dāng)串聯(lián)介質(zhì)在進(jìn)行交流試驗(yàn)的時(shí)候，場(chǎng)強(qiáng)分布和它的介電常數(shù)的關(guān)系是呈負(fù)相關(guān)的，但是，當(dāng)你施加直流的情況下，它的場(chǎng)強(qiáng)分布就會(huì)和電導(dǎo)率成反比。

綜上所述，我們可以得出，當(dāng)我們?cè)趯?duì)電纜進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn)的時(shí)候，要做好以下兩點(diǎn)：首先，是要適當(dāng)?shù)貙⒃囼?yàn)電壓提高；其次，就是將外施電壓的時(shí)間加以延長(zhǎng)。

通常情況下，電纜絕緣在直流電壓作用下的耐電強(qiáng)度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于交流的作用，并且大概是1倍左右，一般是在400千伏每厘米到600千伏每厘米之間，由此可知，直流試驗(yàn)電壓差不多是交流試驗(yàn)電壓的2倍以上。

當(dāng)我們對(duì)電力電纜進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn)的時(shí)候，通常不會(huì)超過(guò)五分鐘，它的缺陷就會(huì)統(tǒng)統(tǒng)顯露出來(lái)，而且按照相關(guān)的規(guī)定，我們進(jìn)行次試驗(yàn)的時(shí)間往往不能持續(xù)超過(guò)15分鐘。各類絕緣電力電纜的直流耐壓試驗(yàn)和泄漏電流試驗(yàn)所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)電壓如下表：

電纜直流耐壓和泄漏電流試驗(yàn)電壓（kV）

（1）其實(shí)，電纜的直流擊穿強(qiáng)度和電壓極性是存在一定的關(guān)系的。當(dāng)我們?cè)谠囼?yàn)的時(shí)候，通常情況下，電纜芯都是接負(fù)極，反之，若接正極的時(shí)候，擊穿電壓就會(huì)高出接負(fù)極時(shí)的百分之十以上。

（2）當(dāng)溫度不低于二十五度時(shí)，每升高一度就會(huì)使擊穿電壓降低百分之零點(diǎn)五四。

（3）進(jìn)行完電纜直流耐壓或泄漏電流試驗(yàn)后，應(yīng)牢記先用100～200kΩ的限流電阻充分放電，然后還要對(duì)地直接放電，并保持足夠的接地時(shí)間。

二、精講泄漏電流測(cè)量技術(shù)

（1） 我們知道，若是一根電纜的絕緣性能很好的話，那么它的泄漏電流往往不會(huì)很大，通常情況下都是幾微安，或者是幾十微安。有時(shí)候會(huì)因?yàn)樵囼?yàn)變壓器用高壓引線等雜散電流，這回帶來(lái)一些影響，會(huì)使在我們把微安表接在低電位端的時(shí)候，造成測(cè)試的結(jié)果不對(duì)，甚至有的時(shí)候這個(gè)誤差會(huì)很大！

（2） 當(dāng)我們用微安表測(cè)量泄漏電流的時(shí)候要把它接在高電位端，還要將測(cè)量微安表到引線的那一端，以及到電纜兩端頭的都要屏蔽起來(lái)，針對(duì)整盤的電纜我們可用下圖的接線方法。如圖，這里微安表以及它到被試驗(yàn)設(shè)備引線都采用的是金屬屏蔽罩屏蔽，然而，對(duì)電纜兩端頭則采用屏蔽帽和屏蔽環(huán)屏蔽，并且屏蔽和引線之間不需要很高的絕緣。

測(cè)量直流泄漏電流時(shí)的屏蔽方法

1—微安表屏蔽罩；2—屏蔽線；3—端頭屏蔽帽；4—屏蔽環(huán)

（3） 但是，有時(shí)候試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的情況并不是都如上面我們所說(shuō)的，情況是不定的，有時(shí)候電纜的兩頭距離會(huì)非常的遠(yuǎn)，從而導(dǎo)致它們無(wú)法連接，因此，我們不能用我們上面所說(shuō)到的方法。有的時(shí)候運(yùn)行單位采用的是借用三相電纜中的另一相作為兩端屏蔽連線，然而，因?yàn)槲覀円獪y(cè)量的泄漏電流也包含了另一相的泄漏電流，而且各相都承受了兩次耐壓，所以采用這種方法的等效性是有待商榷的。

如下圖，當(dāng)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)選擇用兩端一起測(cè)量的方式時(shí)，我們需要在不是高壓電源的那一端加設(shè)一個(gè)微安表，這就可以實(shí)現(xiàn)將兩端的泄漏電流值一起被記錄下來(lái)的目的。而這個(gè)時(shí)候高壓電源端測(cè)得的泄漏電流不僅是此端的電流，而且還包括了電纜絕緣的泄漏電流和表面泄漏電流、雜散電流，而另一端測(cè)量的是表面泄漏電流和雜散電流等，從而電纜的泄漏電流為兩者的差。

兩端同時(shí)測(cè)量泄漏電流的接線

除此之外，還另一種使用的方法久是放置一個(gè)絕緣板在施加電壓相和非施加電壓相之間，又或者是把絕緣手套套在了施加電壓的那一相電纜終端上，這就可以實(shí)現(xiàn)改善局部電場(chǎng)分布的目的，從而電暈的影響大大減小。