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高壓電纜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)運(yùn)行方式及預(yù)防性試驗(yàn)方法
1、高壓電纜的功能特點(diǎn)及運(yùn)行方式
1.1 絕緣結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
大多電纜采用的是充油電纜，其電纜橫截面如圖1-1所示。其中，中心油管直徑30mm，主絕緣厚度為28.5mm，主絕緣外面有多層金屬護(hù)層，如鉛層、加固層、防蛀層、鎧甲層等。頂外面的外被層厚度為4mm。

2、高壓電纜預(yù)防性試驗(yàn)的基本方法
預(yù)防性試驗(yàn)是在電力電纜投入運(yùn)行后，根據(jù)電纜的絕緣、運(yùn)行等狀況按一定周期進(jìn)行的試驗(yàn)，其目的是為了掌握運(yùn)行中的電力電纜線路絕緣狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除電纜線路在運(yùn)行中發(fā)生和發(fā)展的隱形缺陷，保證電纜線路安全、可靠、不間斷地輸送電能。專業(yè)技術(shù)人員對(duì)電力電纜線路的預(yù)防性試驗(yàn)主要有：絕緣電阻測(cè)試、直流耐壓試驗(yàn)、泄漏電流試驗(yàn)、交流耐壓試驗(yàn)、介質(zhì)損耗因數(shù)試驗(yàn)、局部放電測(cè)試試驗(yàn)、電纜的油樣試驗(yàn)等。
2.1 絕緣電阻測(cè)試
電力電纜的絕緣電阻，是指電纜芯線對(duì)外皮或電纜某芯線對(duì)其他芯線及外皮間的絕緣電阻。在一定直流電壓作用下，電纜的絕緣電阻可以反映流過(guò)它傳導(dǎo)電流的大小。
測(cè)量電纜絕緣電阻的頂基本的方法是在被試電纜兩端施加一個(gè)恒定的直流試驗(yàn)電壓，該電壓產(chǎn)生一個(gè)通過(guò)電纜試品的電流，借助儀表測(cè)量出電纜的電流—時(shí)間特性，就可以換算出電纜的絕緣電阻—時(shí)間的變化特性或某一特定時(shí)間下的絕緣電阻值。工程上進(jìn)行電纜絕緣電阻測(cè)試所采用的設(shè)備為拓普電氣生產(chǎn)的TPJYC絕緣電阻測(cè)試儀，如圖1-2所示。有三個(gè)端子：線路端子（L），接地端子（E），被試電纜絕緣接在L和E之間，測(cè)得的絕緣電阻是表面電阻和體積電阻的并聯(lián)值。

2.2 直流耐壓試驗(yàn)
直流耐壓試驗(yàn)的基本方法是：在電纜主絕緣上施加高于其工作電壓一定倍數(shù)的直流電壓值，并保持一定的時(shí)間，要求被試電纜能承受這一試驗(yàn)電壓而不擊穿。從而達(dá)到考核電纜在工作電壓下運(yùn)行的可靠性和發(fā)現(xiàn)絕緣內(nèi)部嚴(yán)重缺陷的目的。電纜直流耐壓試驗(yàn)是一般采用串級(jí)直流倍壓整流產(chǎn)生施加在被試電纜所需的直流高壓，如圖1-3所示。拓普電氣在這種現(xiàn)場(chǎng)組合式直流試驗(yàn)設(shè)備基礎(chǔ)上發(fā)研發(fā)生產(chǎn)的TPZGF直流高壓發(fā)生器，采用了一系列新技術(shù)，是設(shè)備的重量和可靠性基本滿足了現(xiàn)場(chǎng)工作的需要。
2.3 泄漏電流試驗(yàn)
泄漏電流試驗(yàn)是測(cè)量電纜在直流電壓作用下，流過(guò)被試電纜絕緣的持續(xù)電流，從而有效的發(fā)現(xiàn)電纜線路的絕緣缺陷。通常，泄漏電流試驗(yàn)一般和直流耐壓試驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行，在被試電纜的高壓側(cè)安裝微安表來(lái)指示泄漏電流。泄漏電流試驗(yàn)的原理與用TP2671絕緣電阻測(cè)試儀測(cè)量絕緣電阻完全相同，不過(guò)泄漏電流試驗(yàn)中所用的直流電源是有高壓整流裝置供給，用微安表指示電流。根據(jù)泄漏電流的變化規(guī)律來(lái)判斷絕緣的劣化程度。
2.4 交流耐壓試驗(yàn)
交流耐壓試驗(yàn)是用來(lái)檢驗(yàn)電纜絕緣在工頻交流工作電壓下的性能的試驗(yàn)。調(diào)壓器用來(lái)調(diào)節(jié)工頻試驗(yàn)電壓的大小和升降速度；TPNYJ工頻耐壓試驗(yàn)裝置用可以用單臺(tái)亦可用串級(jí)；球隙用來(lái)保護(hù)被試電纜免受過(guò)電壓，R1用來(lái)限制被試品放電時(shí)試驗(yàn)變壓器的短路電流不超過(guò)允許值和高壓繞組的電壓梯度不超過(guò)危險(xiǎn)值，R2用來(lái)限制球隙放電時(shí)的電流不致灼傷銅球表面。實(shí)際的試驗(yàn)接線應(yīng)根據(jù)被試電纜的要求和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的具體條件來(lái)確定。國(guó)家規(guī)定在電纜絕緣上施加工頻試驗(yàn)電壓一分鐘，不發(fā)生絕緣閃絡(luò)、擊穿或其它異?，F(xiàn)象，則認(rèn)為電纜絕緣是合格的。
2.5 介質(zhì)損耗因數(shù)tgδ試驗(yàn)
當(dāng)電纜絕緣受潮，電纜油臟污或老化變質(zhì)，絕緣中有氣隙放電等現(xiàn)象時(shí)，在電壓作用下，流過(guò)絕緣的電流中有功電流分量增大，即在絕緣中的損耗增大。但損耗的大小不僅與有功電流的大小有關(guān)，還與絕緣的體積大小有關(guān)，試驗(yàn)時(shí)一般測(cè)量絕緣介質(zhì)的tgδ。介質(zhì)損耗角正切的測(cè)量方法很多，從原理上來(lái)分，可分為平衡測(cè)量法和角差測(cè)量法兩類。傳統(tǒng)的測(cè)量方法為平衡測(cè)量法，即高壓西林電橋法。隨著技術(shù)的發(fā)展和檢測(cè)手段的不斷完善，可以通過(guò)直接測(cè)量電壓和電流的角差來(lái)測(cè)量tgδ，即角差法測(cè)量tgδ，如圖1-5所示。這種儀器免去了平衡法中需要調(diào)節(jié)平衡的繁瑣，大大的減少了試驗(yàn)的工作了，使得角差測(cè)量法使用的越來(lái)越普遍。
2.6 局部放電測(cè)試試驗(yàn)
電纜的絕緣中，各部位的電場(chǎng)強(qiáng)度往往是不相等的，當(dāng)局部區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到電介質(zhì)的擊穿場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，該區(qū)域就會(huì)出現(xiàn)放電，但這種放電并沒(méi)有貫穿施加電壓的兩導(dǎo)體之間，即整個(gè)絕緣系統(tǒng)并沒(méi)有擊穿，仍然保持絕緣性能，這種現(xiàn)象稱為局部放電。
局部放電時(shí)產(chǎn)生電、光、熱、聲等現(xiàn)象，利用上述現(xiàn)象都可以檢測(cè)局部放電，局部放電的檢測(cè)內(nèi)容如下：檢測(cè)是否存在局部放電；并測(cè)量起始放電電壓值和熄滅電壓值；確定放電量大小，這是主要的一個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目；確定放電部位，為處理提供方便。局部放電檢測(cè)分為電的和非電的兩大類。主要有一下檢測(cè)方法：脈沖電流法、介質(zhì)損耗法、超聲波法、光測(cè)法和射頻檢測(cè)法等。目前應(yīng)用得比較廣泛和成功的是電氣檢測(cè)法。特別是測(cè)量絕緣內(nèi)部氣息發(fā)生局部放電時(shí)的電脈沖，它不僅可以靈敏地檢出是否存在局部放電，還可以判定放電強(qiáng)弱程度。
2.7 電纜的油樣試驗(yàn)
充油電纜線路在正常情況下運(yùn)行時(shí)，通過(guò)絕緣油樣試驗(yàn)可以大致反映整條線路的絕緣狀況。充油電纜的油樣試驗(yàn)一般包括交流擊穿強(qiáng)度試驗(yàn)、介質(zhì)損耗角正切測(cè)量、色譜分析、含水量試驗(yàn)等。
在電纜油試驗(yàn)中采集油樣是十分重要的一環(huán)。為了使油樣能充分代表電纜內(nèi)絕緣油的實(shí)際質(zhì)量，在采集時(shí)應(yīng)特別謹(jǐn)慎，避免因?yàn)椴杉椒ú划?dāng)而造成水分、灰塵等雜質(zhì)的污染而得出錯(cuò)誤的試驗(yàn)結(jié)果。取油樣應(yīng)在干燥晴天進(jìn)行，要嚴(yán)防空氣進(jìn)入電纜。所取的油樣應(yīng)在每一油段離供油點(diǎn)的遠(yuǎn)端處取，如一個(gè)油段兩端均有供油點(diǎn)時(shí)允許在油壓低的一端取，取出的油樣應(yīng)盛放在經(jīng)過(guò)干燥處理的有蓋的磨口廣口瓶?jī)?nèi)。
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