電力電纜的耐壓試驗(yàn)方法，電力電纜經(jīng)常作為發(fā)電廠、變電所及工礦企業(yè)的動(dòng)力引入（或引出）線，在城鄉(xiāng)電網(wǎng)中大量使用，現(xiàn)大都采用交聯(lián)聚乙烯絕緣。交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜（以下簡(jiǎn)稱交聯(lián)電纜）在投運(yùn)前的試驗(yàn)項(xiàng)目上由于被試設(shè)備容量較大的原因，有的地方仍在沿襲使用直流耐壓的試驗(yàn)方法。近年來國(guó)際、國(guó)內(nèi)的很多研究機(jī)構(gòu)的研究成果表明直流試驗(yàn)對(duì)交聯(lián)聚乙烯電纜有不同程度的損害。
1耐壓試驗(yàn)中的重要問題
高電壓試驗(yàn)技術(shù)的一個(gè)通用原則：試品上所施加的試驗(yàn)電壓場(chǎng)強(qiáng)必須模擬高壓電器的運(yùn)行工況。高電壓試驗(yàn)得出的通過或不通過的結(jié)論要代表高壓電器中的薄弱點(diǎn)是否對(duì)今后的運(yùn)行帶來危害。這就意味著試驗(yàn)中的故障機(jī)理應(yīng)與電器運(yùn)行中的機(jī)理有相同的物理過程。按照此原則，交聯(lián)電纜進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn)的問題主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
1）直流電壓下，電場(chǎng)強(qiáng)度是按照電阻率分布的，而交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣層中的材料含有很多成分，其電阻率分布是不均勻的，同時(shí)電阻率受溫度等因素影響比較大，所以在直流電壓下，交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣層中的電場(chǎng)分布是不均勻的，這就可能出現(xiàn)絕緣層有的地方電場(chǎng)很強(qiáng)，有的地方電場(chǎng)卻比較弱的情況，導(dǎo)致局部絕緣擊穿，在運(yùn)行中引起事故。
2）電纜在直流電壓下會(huì)產(chǎn)生“記憶"效應(yīng)，存儲(chǔ)積累單極性殘余電荷。一旦有了由于直流耐壓試驗(yàn)引起的“記憶性"，需要很長(zhǎng)時(shí)間才能將這種直流電壓釋放。電纜如果在直流殘余電荷未釋放之前投入運(yùn)行，直流電壓便會(huì)疊加在工頻電壓峰值上，使得電纜上的電壓值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其額定電壓，有可能導(dǎo)致電纜絕緣擊穿。
3）交聯(lián)聚乙烯電纜的直流耐壓試驗(yàn)，由于空間電荷的效應(yīng)，絕緣中的實(shí)際電場(chǎng)強(qiáng)度最高可達(dá)電纜絕緣工作電場(chǎng)強(qiáng)度的十幾倍，所以即使電纜在通過了直流耐壓試驗(yàn)不發(fā)生擊穿，也會(huì)引起絕緣的嚴(yán)重?fù)p傷。
4）直流耐壓試驗(yàn)所施加的直流電壓電場(chǎng)強(qiáng)度分布狀況與運(yùn)行中的交流電壓電場(chǎng)強(qiáng)度分布狀況不同，直流耐壓試驗(yàn)并不能模仿運(yùn)行狀態(tài)下電纜承受的過電壓，而且也不能有效地發(fā)現(xiàn)電纜本身及電纜接頭和施工工藝上的缺陷。近些年由于城、農(nóng)網(wǎng)建設(shè)改造的進(jìn)行，交聯(lián)電纜越來越多。僅僅靠直流耐壓試驗(yàn)后就將電纜投入運(yùn)行，而在運(yùn)行電壓下發(fā)生電纜或電纜頭擊穿的事例也時(shí)有發(fā)生。所以，用非直流耐壓試驗(yàn)替代原來的直流耐壓試驗(yàn)，以避免直流試驗(yàn)對(duì)電纜造成損傷，保證電纜安全可靠運(yùn)行勢(shì)在必行。
2耐壓試驗(yàn)方法
非直流耐壓試驗(yàn)方法主要有以下幾種：
1）振蕩電壓試驗(yàn)是用直流電源充電，通過一個(gè)放電球隙給一組串聯(lián)電阻和電抗放電，得到一個(gè)阻尼振蕩電壓。該方法比直流耐壓試驗(yàn)方法有效，但仍不如工頻試驗(yàn)有效。
2）低頻(0.1 Hz)耐壓試驗(yàn)。由于被試交聯(lián)電纜的電容量很大，工頻試驗(yàn)時(shí)所需試驗(yàn)變壓器的容量也很大，導(dǎo)致試驗(yàn)設(shè)備笨重，不適宜現(xiàn)場(chǎng)使用。采用0.1 Hz作為試驗(yàn)電源，理論上可以將試驗(yàn)變壓器的容量降到1/500，大大降低了試驗(yàn)變壓器的重量，可將試驗(yàn)變壓器移動(dòng)到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)。目前，該方法主要應(yīng)用于中低壓電纜的試驗(yàn)。由于電壓等級(jí)偏低，不能用于66 kV及以上高壓電纜試驗(yàn)。
3）諧振耐壓試驗(yàn)?？烧{(diào)電感型諧振試驗(yàn)系統(tǒng)可滿足耐壓要求，但由于重量大，可移動(dòng)性差，主要用于實(shí)驗(yàn)室。而變頻諧振試驗(yàn)方法能滿足高壓交聯(lián)電纜的耐壓要求，具有重量輕、可移動(dòng)性好的特點(diǎn)，適宜現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。該方法采用固定電抗器作為諧振電抗器，以調(diào)頻的方式實(shí)現(xiàn)諧振，頻率調(diào)節(jié)范圍為30～300 Hz，符合CIGRE WG21.09《高壓擠包絕緣電纜竣工試驗(yàn)建議導(dǎo)則》中推薦使用工頻及近似工頻(30～300 Hz)的交流電壓。這種交流電壓可以重現(xiàn)與運(yùn)行工況相同的場(chǎng)強(qiáng)，并已證明是有效的方法。
交流耐壓試驗(yàn)由于試驗(yàn)狀況接近電纜的運(yùn)行工況，耐壓電壓值較低，而且耐壓時(shí)間適當(dāng)加長(zhǎng)，更能反映電纜絕緣的狀況以及發(fā)現(xiàn)絕緣中的缺陷。因此，國(guó)內(nèi)外機(jī)構(gòu)大力推薦交流耐壓試驗(yàn)，取代現(xiàn)行的直流耐壓試驗(yàn)。
交流耐壓試驗(yàn)是現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)交聯(lián)電纜的敷設(shè)和附件安裝質(zhì)量有效的手段。實(shí)際運(yùn)用中，電纜、發(fā)電機(jī)、大型變壓器、GIS、耦合電容器等設(shè)備在耐壓試驗(yàn)時(shí)都呈容性、對(duì)容性負(fù)載，可以采取諧振的方法進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)，不僅可以降低電源容量，減小設(shè)備體積，還可以使試驗(yàn)更安全、方便、有效。
