交联聚乙烯电缆结构
及其试验方法
2013-03-15
•——ICEAGESKY

主要内容

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交联聚乙烯电缆结构
 PVC/PE外护套
 金属铠装
 铜屏蔽层
 外半导体层
 交联聚乙烯绝缘层
 内半导体层
 导体

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主绝缘电阻测试
5000 V
L G E
从电缆的绝缘电阻的数值可初
步判断电缆绝缘是否受潮、老化，
并可检查由耐压试验检出的缺陷的
性质，所以，耐压试验前后均应测
量绝缘电阻。
0.6/1kV电缆试验电压采用
1000V；
0.6/1kV以上电缆试验电压采
用2500V；
6/6kV以上电缆试验电压采用
5000V
良好电缆的绝缘电阻值通常很
高，试验数据与出厂值比较应无明
显变化；
试验前后应充分对电缆放电以
避免电缆中的残余直流电荷对结果
造成影响。放电时，应先经过放电
棒前端电阻放电，再直接放电，否
则会对电缆的绝缘结构造成冲击

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外护套绝缘电阻测试
电缆埋入地下后，
可对外护套绝缘电阻
进行测试。测量电压
通常采用500V，当绝
缘电阻低0.5MΩ/km
时，应用万用表正、
反接线进行测量，当
两次测得的阻值相差
较大时，表明外护套
已破损受潮。
500 V
L G E

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直流耐压和泄漏电流试验
直流耐压试验对检查绝缘中的
气泡、机械损伤等局部缺陷比较有
效，泄漏电流对反映绝缘老化、受
潮比较灵敏。
进行泄漏电流试验时应均匀升
压，升压过程中在0.25、0.5、0.75、
1倍试验电压下各停留1min，读取
泄漏电流值，以便必要时绘制泄漏
电流和试验电压的关系曲线。
绝缘良好的电缆泄漏电流很小，
一般在几十微安以下，因而设备及
引线的杂散电流相对较大，影响显
著。此时如仍将微安表接在低压端
测量，会有很大误差。必须将微安
表接在高压端测量，并注意屏蔽后
才能获得准确的结果。
电压为35kV及以上的电缆，由
于试验电压高，通过试品表面及周
围空间的泄漏电流相当大，所以两
端的终端头均应屏蔽。
µA
U~

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直流耐压和泄漏电流试验
µA
A B C A B C
U~
实际工作现场中，由
于电缆铺设长度较长，将
被测相电缆两端进行屏蔽
不易实现，所以往往采用
左图所示的接线方式，以
邻相电缆作为屏蔽线进行
测试。
这种测试方法看似解
决了屏蔽问题，实际上却
存在两个缺点：
1、每相电缆在试验
中承受两次电压，对电缆
主绝缘容易造成损伤；
2测得的泄漏电流数
值并不是被测相缆芯对外
皮及地的泄漏电流，而是
被测相对外皮及另一相缆
芯的泄漏电流数值。
因此这种测量方法并
不妥当。

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直流耐压和泄漏电流试验
µA
A B C A B C
U~
现场工作时，可
以采用左图所示的
接线方式进行试验。
这时电源端采取
屏蔽将表面和空间
的杂散泄漏电流排
除，另一端的杂散
泄漏电流I2流经微
安表PA2。于是，
试品的泄漏电流IX
可由微安表PA1的
读数I1减去I2而得
µA
I1 I2
PA1 PA2

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直流耐压试验存在的问题
由于交联聚乙烯电缆材质、结构的特点，所以尽管在正式颁布的
标准中要求在交接试验中做直流耐压，但实际上有不少人
认为对交联聚乙烯绝缘电缆不宜采用直流耐压试验，
其基本观点是：
1、直流电压试验过程中在交联聚乙烯绝缘电缆及附件
中会形成空间电荷，对绝缘有积累效应，加速绝缘老化，
缩短使用寿命。
2、直流电压下绝缘电场分布与实际运行电压不同，前者
按电阻率分布而后者按介电常数分布，因此，直流试验合格的交
联聚乙电缆，投入运行后，在正常工作电压的作用下也会发生绝
缘事故。

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交流耐压试验
变
频
柜
380V
电
抗
器
电
容
分
压
器
测量装置
kV
控制台
多年以来，由于人们认识水平
和试验设备的原因，橡塑电缆在现
场以直流耐压试验或0.1Hz频率耐
压试验代替交流耐压试验，经过多
年实践发现上述两种方法都存在很
多问题，无法对橡塑电缆的绝缘优
劣起到有效地检验作用。
根据IEC最新标准规定，频率
在20Hz~300Hz之间的交流耐压与
工频50Hz下的交流耐压基本可以等
效，因此110kV及以上的橡塑电缆
目前普遍采用20Hz~300Hz的变频
串联谐振试验装置进行交流耐压试
验。
220kV及以上：试验电压为
1.36倍U0；110kV/66kV：试验电
压为1.60倍U0，时间为5分钟。

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额定电压
长度
截面积
64/110kV
1500m
400mm2
C
A B
以110kV交联聚乙烯电缆为例
电容量 0.156μF/km
应用举例

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试验前参数计算
试验电压：
高压电抗器电感值
试验电压频率：
52.05(Hz)
U=1.6U0=1.6X64=102.4(kV)

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试验原理接线如图所示，其中变频器用来改变工频交流电频率确
保试验电压的频率处在谐振点上，通过试验变压器将电压抬升到
试验所需电压，考虑到试验中容升效应的影响，试验变压器测量
端的电压无法准确反应试品两端电压，在试品高压端并联电容分
压器监测试品电压。
原理接线图

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1）对被试电缆充分放电，按照原理图进行试验接线，调试好设
备。试验场地四周装设围栏，悬挂“止步，高压危险！”标示牌。
2）测量被试电缆的绝缘电阻，确认绝缘电阻合格。
3）将试验引线接上被试电缆终端接头。
4）检查试验回路所有接线，检查测量仪表，准备开始试验。
5）合上试验电源，调整变频电源的频率，将试验回路调至谐振，
此时调压旋钮置于初始位置。
6）将输出电压逐渐升至试验电压，保持试验电压5min，然后快
速降压至零，断开试验电源，高压端挂接地线。
7）复测被试电缆的绝缘电阻。
8）试验过程中如发生闪络、击穿或异常情况，应立即暂停试验。
检查被试电缆及试验设备是否损坏，如有损坏须立即检修。
9）试验中无异常现象发生，复测绝缘电阻与试验前无明显变化，
则被试电缆通过交流耐压试验。
试验步骤

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1）应用串联谐振进行交流那压试验，省去了传统交流那压试验
中的大功率调压装置，很大程度上减少了实验设备的体积和重量
为试验的开展提供了方便。
2）谐振电源是谐振式滤波电路，能改善输出电压的波形畸变，
获得很好的正弦波形，有效的防止了谐波峰值对试品的误击穿。
3）对于传统交流那压试验，当被试品存在绝缘缺陷，试验中绝
缘弱点被击穿，此时的击穿电流较之试验电流增大几十倍，造成
故障点烧损扩大故障范围，给绝缘缺陷的分析带来很大困难。串
联谐振装置不存在这方面问题，发生击穿时，由于试品电容量的
改变，试验电路立即脱谐，回路电流瞬间变小，即找到了故障点
又避免了故障点的烧损。
串联谐振进行交流耐压的优点

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