橡塑绝缘电力电缆串联谐振耐压

橡塑绝缘电力电缆串联谐振耐压

边航

（四川省锦隆鑫实业有限责任公司彭州分公司四川省611930）

摘要：为了检验和保障橡塑电缆的安装质量，在投运前对交联电缆进行耐压试验是十分必要的。传统的直流耐压试验具有设备轻便、容量小的优点，对于油纸绝缘的电缆应用效果很好。但对于橡塑绝缘的电缆，无论从理论上还是实践上都证明了不宜采用直流耐压的方法。

关键词：串联谐振耐压；直流耐压；优缺点；

前言

随着电力事业的发展，高压交联聚乙烯电缆的使用越来越多，由于技术及有关规程要求，交联电缆在敷设安装和发生故障时，必须在现场进行破坏性耐压试验。

1.直流耐压试验优点、缺点

（1）直流耐压试验不能模拟橡塑电缆的实际运行工况。

（2）在很多情况下，直流耐压试验无法向交流耐压那样快速的找到交联电缆存在的机械损伤等明显缺陷。

（3）交联电缆在直流作用下会产生“记忆”效应，累积单极性残余电荷，需要很长时间才能将直流电压释放。如果在有直流残余电压下投运就会产生直流偏压叠加在交流电压的峰值上，使电缆上的电压超过其额定电压，从而有可能导致电缆绝缘击穿。

（4）直流耐压试验时，会有电子注入到聚合物介质内部，形成空间电荷，使该处电场强度降低，容易发生击穿。

（5）橡塑绝缘电缆绝缘容易产生水树枝，一旦产生在直流电压下会迅速转变为电树枝，并形成放电，加速绝缘劣化形成击穿。

直流耐压是考验电力设备的电气强度的，在发现设备受潮、劣化和局部缺陷等方面有重要意义。

2.电缆交流耐压优点、缺点、

交流耐压试验是鉴定设备绝缘强度的，在高压交联聚乙烯电缆进行交流耐压时，试验电压很高，电流也比较大，对试验电源也较高。传统的交流耐压设备大而笨重，在现场使用极为不方便。国家标准《GB50150-2006电气装置安装工程电气设备交接试验标准》中规定：交流耐压试验，应符合下列规定：橡塑电缆优先采用20~300HZ交流耐压试验……。

我公司使用了一套串联谐振交流耐压装置，为保定腾远电力科技有限公司生产的TYCX120/120型调频串联谐振成套装置，可对35kV、10kV变压器、开关及电缆进行交流耐压。

3.试验仪器、设备的选择

1）谐振频率的计算

2）高压试验回路电流计算

3）励磁变容量的选择

4）变频电源的输出功率等于励磁变的输出功率

5）谐振电抗器的选择

6）电容分压器

7）电源容量的选择

上述仪器的选择可从下面几个公式得知：

①□f：谐振频率L：选择电抗C：被试品试验电压时对地电容

②□：被试品对地单位长度电容量l：被试品长度

③□I：试验时高压回路电流U：试验电压

4.仪器说明书

5.串联谐振耐压法

现场接线根据图1进行。根据电缆长度，我们参考仪器厂家提供的快速选择表选择电抗节数，可较为快速的进行谐振耐压试验，测试时采用自动扫描串联谐振频率。

案例一

35kV集豪路出线电缆电缆故障后，重新制作中间头，通过交流耐压测试大约10米长度搭头电缆是否可以使用。

试验接线图如1所示，我们按前面的计算方法和表1选择两节电抗器进行串联。测试过程按照单相对另外两相及地方法进行，闪络保护电压按照0.6kV设定。第一次升压过程中，闪络保护动作，动作时刻电压未达到终止电压。经检查发现为测试相电缆另外一端线芯绝缘上的半导体层未剥离干净导致放电。经过返工处理后，谐振耐压通过。

案例二

35kV香铁线（轧钢厂专线）电缆因为长时间重负荷且负荷带有大量谐波，该电缆终端头故障，重做终端头后连同整根电缆做谐振耐压试验。电缆长度为850米。

试验接线图如1所示，我们按计算和表选择两节电抗串联再两组并联。测试过程顺利，试验合格。

从上述实际案例我们可知，通过仪器自动调节频率和人工计算电抗器使用个数和方式的组合，目前看来可满足35kV、10kV电缆交流耐压要求，使用较为方便，测试速度较为快速。

关于谐振耐压的理论分析各方面资料较多，此文不再累赘。

6.谐振耐压注意事项

为提高试验效率和保障试验安全，据经验我总结出以下几点：

a.试验前尽可能准确的得到电缆长度数据；

b.电抗接线的高压端要与地保持足够的放电距离；

c.过电流保护尽可能符合每个现场的情况，往往在测试电缆第一相后就可以知道达到试验电压后的实际电流值，另外两相可参考此值设定。

d.测试前空气湿度应满足要求。

7.总结

串联谐振目前作为橡塑绝缘电缆交流耐压考核最佳方法之一，在现场中广泛使用。另一方面，串联谐振方法代替了笨重的工频耐压设备，节约人力物力，给现场耐压工作带来了便携。