高壓測(cè)試基本原理電纜測(cè)試的角度

1、高壓測(cè)試基本原理：電纜測(cè)試的角度關(guān)鍵詞: 高壓測(cè)試, 電力電纜, 電纜系統(tǒng), 干線(xiàn)絕緣介紹 日益增長(zhǎng)的工業(yè)、商業(yè)和家庭用戶(hù)電能需求，導(dǎo)致傳輸容量提高和電力供應(yīng)可靠性不斷增加。高壓發(fā)電廠的可靠性必須維持在較高的水平，在其壽命，通常為50年。 所有新制造的電力系統(tǒng)元件都要進(jìn)行不同類(lèi)型的測(cè)試，以確保他們的可靠性和壽命。 這些測(cè)試都是按照國(guó)家和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定的規(guī)范來(lái)進(jìn)行。這些測(cè)試名稱(chēng)可以用下述術(shù)語(yǔ)表示 設(shè)計(jì)驗(yàn)證測(cè)試 生產(chǎn)質(zhì)量測(cè)試 安裝后測(cè)試在所有高壓發(fā)電廠的電力系統(tǒng)中，電纜系統(tǒng)必須滿(mǎn)足可能最廣泛的測(cè)試要求。因此，在這篇文章中，我們使用電纜系統(tǒng)的電氣測(cè)試來(lái)向大家展示的主要測(cè)試的說(shuō)明書(shū)由來(lái)。雖然我們指的是整

2、個(gè)文章主要是電纜的擠壓絕緣和他們的配件，大多數(shù)的結(jié)論可以推廣到其他高壓設(shè)備，如電力變壓器或絕緣子。結(jié)論限制在大部分輸電系統(tǒng)：絕緣電纜系統(tǒng)傳輸電壓在地區(qū)電網(wǎng)電壓水平，變壓器電壓水平，即被評(píng)為30 kV以上。電纜系統(tǒng)測(cè)試測(cè)試標(biāo)準(zhǔn) 伴隨著測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的提高，電纜制造技術(shù)一直在進(jìn)步。在早期，只有少數(shù)的電纜制造商，他們建立了第十次系列特約采訪來(lái)做DEIS的五十周年的紀(jì)念Tadeusz Czaszejko莫納什大學(xué)電氣與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程系，克萊頓校園 ，維克3800，澳大利亞莫納什大學(xué)電氣與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程系，克萊頓校園 ，維克3800，澳大利亞高壓絕緣電氣試驗(yàn)有關(guān)老化的規(guī)范討論。主要測(cè)試類(lèi)別的原理以及高壓測(cè)試的

3、復(fù)雜性說(shuō)明。 他們自己的測(cè)試要求要確保他們的產(chǎn)品的可靠性。隨著行業(yè)的增長(zhǎng)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化組織介入統(tǒng)一測(cè)試程序制定，并隨后建立了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）是目前指定的電纜測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的主體，這已被世界上大多數(shù)國(guó)家采用。為擠包絕緣電纜測(cè)試規(guī)格中包含兩個(gè)獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)，即（一）30至150 kV高壓，在iec60840，和（二）超高壓（超高壓），150500 kV 在iec62067。 這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，在他們最新的版本，遵循幾乎相同的模式，關(guān)于設(shè)計(jì)，生產(chǎn)質(zhì)量和安裝后的絕緣完整性測(cè)試要求。即使條款編號(hào)已協(xié)調(diào)。在他們被分為五大類(lèi)，測(cè)試分類(lèi)（文中斜體字是采取直接從標(biāo)準(zhǔn)）： 預(yù)防（PQ）試驗(yàn)：為證明完整的電纜系統(tǒng)的

4、長(zhǎng)期性能，在供應(yīng)之前，在一般的商業(yè)基礎(chǔ)，一種類(lèi)型的電纜系統(tǒng)，以證明令人滿(mǎn)意的長(zhǎng)期性能。類(lèi)型測(cè)試：在供應(yīng)之前進(jìn)行的測(cè)試，在一般的商業(yè)基礎(chǔ)上，一個(gè)類(lèi)型的電纜系統(tǒng)，以表現(xiàn)出令人滿(mǎn)意的性能特性，以滿(mǎn)足預(yù)期的應(yīng)用程序的樣本測(cè)試，制造商對(duì)完整的電纜樣品或從一個(gè)完整的電纜或附件取下的部件進(jìn)行的測(cè)試，以驗(yàn)證所完成的產(chǎn)品是否符合規(guī)定的要求 。 常規(guī)測(cè)試：制造商對(duì)每一個(gè)制造組件（電纜或附件的長(zhǎng)度）進(jìn)行的測(cè)試，以檢查組件是否符合規(guī)定的要求 。 安裝后測(cè)試：測(cè)試表明，安裝的電纜系統(tǒng)的完整性。 在每個(gè)測(cè)試類(lèi)別中有一套規(guī)定的測(cè)試電壓水平和持續(xù)時(shí)間。在PQ測(cè)試電壓為8760小時(shí)（1年），并在20天的試驗(yàn)。其他耐壓試驗(yàn)較短。

5、其中的一些顯示在表1。在一些測(cè)試中，升高的溫度或熱循環(huán)（創(chuàng)建熱和機(jī)械應(yīng)力）同時(shí)施加的電壓（創(chuàng)建電應(yīng)力）。我們將展示后，他們是如何與電老化模型。簡(jiǎn)短的歷史回顧測(cè)試電纜與擠壓絕緣的第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，借鑒了早期測(cè)試紙/油絕緣電纜的經(jīng)驗(yàn)。他們提到的電力系統(tǒng)的各個(gè)組成部分的測(cè)試。隨著時(shí)間的推移，一個(gè)基礎(chǔ)系統(tǒng)的方法被采用，最新的標(biāo)準(zhǔn)就會(huì)遵循這種方法制定。支持新的設(shè)計(jì)或設(shè)計(jì)修改的資格預(yù)審或類(lèi)型試驗(yàn)必須通過(guò)在完全組裝好的電纜系統(tǒng)中執(zhí)行，包含制造商打算在市場(chǎng)上出售的所有組件。其中一種測(cè)試電纜系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖1所示。 表1 試驗(yàn)電壓按iec62067 1 。12341516171819110111額定電壓最高電壓測(cè)試

6、電壓U0值測(cè)定電壓測(cè)試9.3局部放電試驗(yàn)9.2、測(cè)量加熱循環(huán)電壓測(cè)試12.4。6雷電沖擊電壓試驗(yàn)10.12，12.4.7.和513.2脈沖電壓測(cè)試后的電壓測(cè)試12.47開(kāi)關(guān)脈沖電壓測(cè)試電壓試驗(yàn)安裝16.3U (kV)Um (kV)U0 (kV)Voltage2 (kV)Duration2 (min)1.5U0 (kV)U0 (kV)2U0 (kV)(kV)2U0 (kV)(kV)( kV )220 to 230245127318301901272541,050254180275 to 287300160400302401603201,050320850210330 to 34536219042

7、0602851903801,175380950250380 to 400420220440603302204401,4254401,050260500550290580604352905801,5505801,1753201.如果有必要，這些試驗(yàn)電壓應(yīng)按列表調(diào)整。2.門(mén)檻限制27到30 kV/mm不應(yīng)超過(guò)某些絕緣材料（如指定的供應(yīng)商）來(lái)避免任何可能削弱絕緣之前交貨，這可能導(dǎo)致服務(wù)失敗。在9.3的電壓測(cè)試，例如額定電壓為330至500千伏，電壓降低，并結(jié)合較長(zhǎng)的測(cè)試時(shí)間，以避免太高的應(yīng)力。絕緣在門(mén)檻的限制不是問(wèn)題，供應(yīng)商可能會(huì)增加測(cè)試電壓和降低測(cè)試時(shí)間。然而，持續(xù)時(shí)間至少應(yīng)為30分鐘。制造商和買(mǎi)

8、方之間的協(xié)議，9.3的電壓測(cè)試可能會(huì)被替換由一個(gè)測(cè)試在較低的電壓和更長(zhǎng)的時(shí)間，即使在絕緣中的最大應(yīng)力低于30千伏/毫米。然而，電壓等級(jí)不得低于1.5u0和持續(xù)時(shí)間不超過(guò)10小時(shí)。 對(duì)高壓和超高壓電纜IEC測(cè)試規(guī)范的進(jìn)展如下： l 1988-iec60840（原來(lái)iec840）指定類(lèi)型，程序，和只對(duì)樣品電纜的測(cè)試；l 1999-iec60840包括類(lèi)型試驗(yàn)要求的配件；l 2001-iec62067介紹超高壓電纜系統(tǒng)的PQ測(cè)試和避免直流系統(tǒng)安裝后主絕緣直流測(cè)試的建議； l 2004IEC60840 增加了電力系統(tǒng)類(lèi)型測(cè)試以及樣品測(cè)試的預(yù)制附件;l 2011-iec62067修改了PQ測(cè)試程序，并介

9、紹了PQ測(cè)試部分； l 2011-iec60840指出為高壓電纜系統(tǒng)的PQ測(cè)試和延伸PQ測(cè)試中的無(wú)效設(shè)計(jì)。 我們現(xiàn)在描述IEC標(biāo)準(zhǔn)的演變，從預(yù)IEC時(shí)代。19世紀(jì)從發(fā)電機(jī)的發(fā)明絕緣導(dǎo)線(xiàn)已被用于電網(wǎng)。圖1。澳大利亞耐克森的132 kV，800-mm2，交聯(lián)聚乙烯電纜類(lèi)型試驗(yàn)裝配車(chē)間。在第十九世紀(jì)額定值為11 kV的浸漬紙絕緣電纜已投入使用末。此后，絕緣電纜的額定電壓呈指數(shù)增長(zhǎng)，高達(dá)400千伏的充油電纜已經(jīng)在使用時(shí)，20千伏電纜聚乙烯絕緣聚乙烯絕緣出現(xiàn)在20世紀(jì)50年代，但是，聚乙烯絕緣電纜的電壓等級(jí)迅速增加，如圖2所示。擠壓絕緣電纜在不到40年里達(dá)到400千伏級(jí)，不僅如此在1986已經(jīng)達(dá)到500

10、千伏 4 。 電纜技術(shù)的新一代變革正在發(fā)生。紙/油絕緣技術(shù)是成熟的，并已在最高電壓水平被驗(yàn)證非?？煽浚鴶D壓絕緣還必須經(jīng)受驗(yàn)證。這就是為什么新一類(lèi)的測(cè)試，即PQ測(cè)試，被添加到擠包絕緣電纜試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的原因。對(duì)于通過(guò)這樣的測(cè)試的電纜系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，它已經(jīng)被論證具有令人滿(mǎn)意的長(zhǎng)期工作的性能，因此可以為一般的商業(yè)提供依據(jù)。 圖2。電力電纜電壓等級(jí)的增加，從數(shù)據(jù)繪制 2 4 。聚乙烯=聚乙烯。 圖3。計(jì)算擠壓絕緣電纜的額定電動(dòng)力 ，Er在導(dǎo)體屏蔽下的激勵(lì)，而ER是絕緣屏蔽下的激勵(lì)。 在20世紀(jì)90年代中期和90年代中期，首先由CIGRE研究委員會(huì)推薦工作組wg21.03和wg21.09的高電壓絕緣電纜的PQ測(cè)試

11、其被要求復(fù)查現(xiàn)行的從400 kV到500 kV的標(biāo)準(zhǔn)電壓。含PQ測(cè)試和其他建議的iec62067標(biāo)準(zhǔn)在2001制定和發(fā)布。 因?yàn)樵诮^緣上的額定電應(yīng)力增加使得超高電壓等級(jí)電纜制造成為可能。圖三展示了一系列在市售擠壓絕緣電纜的Er在導(dǎo)體屏蔽下，ER在絕緣屏蔽下的電應(yīng)力。用 IEC60840, p.6(m)中的公式代入標(biāo)稱(chēng)電壓的均方根值計(jì)算出應(yīng)力，單位用 kVRMS/mm.表示。在超高壓電纜中Er 可能有kVRMS/mm，而在一些高壓電纜Er 可能只有kVRMS/mm低。技術(shù)的進(jìn)步導(dǎo)致了可靠的超高壓電纜系統(tǒng)的制造技術(shù)現(xiàn)在可以應(yīng)用于高壓電纜的制造。因此，所謂的超薄設(shè)計(jì)，涉及更薄的絕緣，因此開(kāi)發(fā)出可承受

12、更高的電應(yīng)力的電纜。這個(gè)方法明顯的提高了超薄設(shè)計(jì)的高壓電纜的額定應(yīng)力水平，甚至承受的額定應(yīng)力只能在超高壓電纜中看得到。為了確?？煽?，超薄設(shè)計(jì)的電纜需要一個(gè)批準(zhǔn)程序。一個(gè)合乎邏輯的步驟是采用iec62067 的PQ測(cè)試，包括在IEC60480。 在對(duì)iec62067 2001第一版的時(shí)候，國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議研究委員會(huì)B1（前21）成立21.11專(zhuān)案組，和之后的b1.06工作組準(zhǔn)備未來(lái)iec62067的版本，會(huì)考慮預(yù)期的創(chuàng)新點(diǎn)以及減少新產(chǎn)品進(jìn)市場(chǎng)需要的時(shí)間的建議。2004年底，IEC技術(shù)委員會(huì)20決定一個(gè)iec60840重大修訂，并將CIGRE WG b1.06 6 提供的建議被納入第四版中。 PQ測(cè)

13、試被添加到超薄設(shè)計(jì)類(lèi)高壓電纜系統(tǒng)的驗(yàn)收要求中。這樣的電纜超過(guò)標(biāo)稱(chēng)最大的電應(yīng)力的8伏/毫米的導(dǎo)體屏蔽，或4千伏/毫米的絕緣屏蔽，或兩者都超過(guò)了。人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到超高壓電纜系統(tǒng)和超薄設(shè)計(jì)高壓電纜系統(tǒng)PQ測(cè)試的引進(jìn)延長(zhǎng)了引進(jìn)創(chuàng)新進(jìn)入市場(chǎng)的過(guò)程。然而，WG b1.06 的工作證明PQ測(cè)試是驗(yàn)證新的電纜系統(tǒng)設(shè)計(jì)的長(zhǎng)期可靠性不可或缺的一部分。改進(jìn)測(cè)試程序由WG b1.06提出，隨著一個(gè)被稱(chēng)為延長(zhǎng)資格測(cè)試（EQ測(cè)試）新的測(cè)試。最新的標(biāo)準(zhǔn)， 1 和 7 ，包含這些改進(jìn)的程序。 固體電介質(zhì)的老化規(guī)律 電工試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范在電介質(zhì)老化規(guī)律有它們的基礎(chǔ)。老化理論的簡(jiǎn)要回顧將有助于了解這些基礎(chǔ)。因此我們采用的擠出聚合物絕

14、緣電纜為例，我們將集中精力在固體介質(zhì)上，更具體地說(shuō)，對(duì)交聯(lián)聚乙烯（XLPE）。 我們可以區(qū)分固體電介質(zhì)三種類(lèi)型的老化，分別是，即熱，電，和機(jī)械老化。他們可以單獨(dú)或組合使用，因此實(shí)際的絕緣系統(tǒng)是被考慮進(jìn)行多因素老化。附加因素可能有助于高壓絕緣的老化過(guò)程。這些包括濕氣、溫度波動(dòng)、放電、氧化的存在，在物質(zhì)形態(tài)的差異，與所施加的電壓的高頻分量。幾個(gè)壽命模型和老化理論已發(fā)表 1 ， 8 10 。在這篇文章中，我們專(zhuān)注于最基本的現(xiàn)象學(xué)模型。他們相對(duì)簡(jiǎn)單有助于解釋如何測(cè)試單一環(huán)對(duì)高壓電廠開(kāi)發(fā)的影響。他們還展示了如何選擇測(cè)試條件，如試驗(yàn)電壓水平和持續(xù)時(shí)間，來(lái)有目的的預(yù)測(cè)新設(shè)計(jì)和制造高壓設(shè)備使用壽命。 電老化根

15、據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，在一個(gè)受限制的時(shí)間尺度上，在高電場(chǎng)的存在下，大多數(shù)電介質(zhì)老化的速度可以被描述的逆冪律 公式如下 t =CEn, (1)在那里T是生命的壽命（時(shí)間到故障），E是電場(chǎng)強(qiáng)度，和C和N是常數(shù)。場(chǎng)的頻率，F(xiàn)，也會(huì)影響老化的速度，所以 t =CEnfm, (2)其中M是一個(gè)常數(shù)。數(shù)學(xué)模型（1）和（2）不具體的降解機(jī)制但很有吸引力，因?yàn)樗鼈兒?jiǎn)單；如果他們是適用的，a log t對(duì)log E, 或log t 對(duì) log 分別在坐標(biāo)系上顯示的是斜率為m和n的直線(xiàn)。然而，使用n值推出加速試驗(yàn)在高電場(chǎng)下的領(lǐng)域進(jìn)行的結(jié)果可能會(huì)在高電廠和低電廠下產(chǎn)生終生的高估；時(shí)間對(duì)交聯(lián)聚乙烯（XLPE）迷你電纜絕緣承受

16、在22°C 空氣中各種交流電場(chǎng)的擊穿故障( ACBD = AC 擊穿)11。長(zhǎng)期耐壓實(shí)驗(yàn)有時(shí)揭示在較低的場(chǎng)強(qiáng)下絕對(duì)值n的變化。圖4顯示了使用壽命，即，擊穿時(shí)間對(duì)交聯(lián)聚乙烯（XLPE）迷你電纜絕緣在交流中應(yīng)力函數(shù)（ACBD =交流擊穿）。當(dāng)相同的數(shù)據(jù)被繪制為E 對(duì)log t，“彎曲部分”在使用壽命曲線(xiàn)上基本上消失，如圖5所示。觀察類(lèi)似的導(dǎo)致指數(shù)衰減模型的發(fā)展，形式上類(lèi)似熱老化模型。 電老化的指數(shù)衰減方程的一個(gè)簡(jiǎn)單的形式是由Dakin 8 提出的，即：其中E是電場(chǎng)強(qiáng)度，W是老化過(guò)程的活化能，A和B是常數(shù)。B / KT則是E與對(duì)數(shù)圖的斜率（溫度不變）。 表5. 圖4數(shù)據(jù)在半對(duì)數(shù)曲線(xiàn) 11

17、。XLPE =交聯(lián)聚乙烯；ACBD=交流擊穿場(chǎng)強(qiáng)。為了使物理解釋令人信服，指數(shù)衰減模型可能采取更復(fù)雜的形式，例如，動(dòng)力學(xué)，熱力學(xué)和微觀的方法。這些模型的詳細(xì)討論超出了這篇文章的范圍，注釋 9 有一個(gè)很好的關(guān)于電絕緣老化模型的討論。關(guān)于復(fù)合應(yīng)力模型絕緣材料的熱力學(xué)和現(xiàn)象學(xué)的方法的討論在注釋 10 。1996注釋 11 所公布的現(xiàn)有理論和資料的回顧標(biāo)題一些章節(jié)標(biāo)題出現(xiàn)某些短語(yǔ)，如“許多理論，但沒(méi)有可靠的”和“許多現(xiàn)象，但有限的理解”。從那時(shí)起，情況并沒(méi)有發(fā)生太大的變化。盡管這種不確定性，高壓絕緣測(cè)試程序中包含的標(biāo)準(zhǔn)必須是務(wù)實(shí)的，必須反映絕緣老化的最基本的模型。 熱力老化大多數(shù)對(duì)僅暴露于熱老化的固體

18、電介質(zhì)壽命的最預(yù)測(cè)是基于阿倫尼烏斯方程：在那里t是加熱的時(shí)間，A是一個(gè)常數(shù)，W是老化過(guò)程的活化能，k是恒定的，而T是絕對(duì)溫度。阿倫尼烏斯方程最初是用來(lái)描述一個(gè)化學(xué)反應(yīng)速率對(duì)溫度的依賴(lài)關(guān)系。介電老化的過(guò)程可以被視為一個(gè)緩慢的化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致材料的分子結(jié)構(gòu)斷裂，因此其絕緣性能變差。方程（4）預(yù)測(cè)壽命和工作溫度之間的指數(shù)關(guān)系，是加速老化試驗(yàn)設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)。老化可以在升高的溫度下進(jìn)行，然后外推到正常操作條件下的結(jié)論。然而，經(jīng)驗(yàn)表明，（4）在超過(guò)擴(kuò)展的溫度范圍是不太準(zhǔn)確的，特別是如果施加于聚合物。作為一種替代方法，被稱(chēng)為速率理論設(shè)計(jì) 12 ， 13 。它的起點(diǎn)是Eyring方程As an alternat

19、ive, the so-called rate theory was devised 12,13. Its starting point is the Eyring equation其中h是普朗克常數(shù)，HG是由老化反應(yīng)提供的自由的能量（或Gibbs能源）G =H TS, (6) H 和 S 分別代表老化反應(yīng)的焓和熵。 （4）和（5）預(yù)測(cè)的熱老化壽命是沒(méi)有計(jì)其精度的，這是加速老化試驗(yàn)的基礎(chǔ)。這樣的測(cè)試往往是在升高的溫度下進(jìn)行，因?yàn)殡S著T的增加測(cè)試將需要更少的時(shí)間。 圖6。 IEC62067 1規(guī)定的電壓時(shí)間。虛線(xiàn)綠色線(xiàn)是n = 16的逆冪律。PQ圖6。iec62067規(guī)定的電壓時(shí)間 1 。虛線(xiàn)綠

20、色線(xiàn)是n = 16的逆冪律。PQ =預(yù)審質(zhì)量。 必須補(bǔ)充的是，實(shí)際絕緣系統(tǒng)受到溫度波動(dòng)影響，熱壽命的預(yù)測(cè)會(huì)更加復(fù)雜。我們已經(jīng)介紹了長(zhǎng)期系統(tǒng)在電纜本身電纜密封端和電纜內(nèi)的接頭的內(nèi)部，甚至是相對(duì)簡(jiǎn)單的設(shè)備中，像擠包絕緣電纜，各種材料層之間的相互作用，金屬導(dǎo)體半導(dǎo)電的屏蔽，和絕緣材料聚合物外護(hù)套。這些材料之間熱膨脹系數(shù)的差異引起的機(jī)械應(yīng)力，增加了主要絕緣材料的老化或衰減率。此外，熱循環(huán)可以導(dǎo)致各種層的分層，特別是在材料界面，這可能會(huì)導(dǎo)致空隙和分層引起的裂縫間產(chǎn)生放電（局部放電）。往往局部放電是高壓絕緣擊穿的前兆。然而，盡管有這些復(fù)雜性情況，基于（4）和（5）的加速老化的熱壽命預(yù)測(cè)的方法仍然是令人滿(mǎn)意

21、的方式。 老化規(guī)律和電壓測(cè)試規(guī)范 電老化 電老化模型，即逆冪法和指數(shù)衰減規(guī)律，使從高壓絕緣加速壽命得出試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)估計(jì)其預(yù)期使用壽命。同樣，他們是給各種測(cè)試類(lèi)別選擇電氣測(cè)試條件的基礎(chǔ)。這一點(diǎn)最好以圖形方式說(shuō)明。圖6是一個(gè)雙對(duì)數(shù)圖（符合逆冪律），藍(lán)色圓圈顯示了五類(lèi)主要耐壓試驗(yàn)的電壓持續(xù)時(shí)間圖，由超高壓電纜的規(guī)定iec62067 1 ，在額定電壓（1單位）的圈代表電纜的預(yù)期壽命。綠色虛線(xiàn)是n = 16的逆冪定律（1），并可能被解釋為絕緣工作年限，即，絕緣工作在電壓-持續(xù)時(shí)間曲線(xiàn)以下。圖7顯示了同樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)數(shù)線(xiàn)圖，與指數(shù)衰減規(guī)律一致（3）。圖7。圖6的數(shù)據(jù)用半對(duì)數(shù)圖表示。綠色線(xiàn)虛線(xiàn)是b = 6.0

22、的指數(shù)衰減法， PQ =質(zhì)量預(yù)審。 這兩個(gè)數(shù)字清楚地顯示測(cè)試條件（電壓水平和持續(xù)時(shí)間）和電纜的使用壽命之間的關(guān)系?；厩疤崾侨绻轮圃斓母邏涸O(shè)備的絕緣通過(guò)一系列提高電壓和持續(xù)適當(dāng)?shù)臅r(shí)間的試驗(yàn)，絕緣在正常的工作條件下應(yīng)在其整個(gè)設(shè)計(jì)壽命期間可靠工作，通常為30至50年。熱老化熱老化定律（絕緣）不被納入標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，在某種程度上可以清楚地被電老化法解釋。原因是在正常情況下90°C，在瞬時(shí)105°C，交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣的最大操作溫度主要取決于交聯(lián)聚乙烯的力學(xué)性能。簡(jiǎn)單的說(shuō)，105°C以上交聯(lián)聚乙烯電纜變得過(guò)軟，無(wú)法支持導(dǎo)體的重量。 導(dǎo)體的錯(cuò)位比絕緣材料的熱老化對(duì)長(zhǎng)期性能帶來(lái)更

23、大的風(fēng)險(xiǎn)。然而，發(fā)生在XLPE的熱老化，在100以上的溫度下老化的電強(qiáng)度的急劇下降。圖8顯示了隨熱老化交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣模型電氣強(qiáng)度的變化 9 。這些結(jié)果定性說(shuō)明在任何給定的熱老化溫度，有一個(gè)時(shí)間，下降過(guò)程發(fā)生的非常緩慢。 測(cè)試中使用的是熱循環(huán)，而不是恒定升高的溫度。IEC標(biāo)準(zhǔn) 1 和 6 中，在正常條件下（95100°C交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜）要求電纜的導(dǎo)體加熱到最大操作溫度以上高5至10°C的態(tài)溫度，保持在這一水平的兩個(gè)小時(shí)，然后冷卻，循環(huán)反復(fù)。在熱循環(huán)的穩(wěn)態(tài)溫度低于熱老化閾值。圖8 100，110，和130°C時(shí)進(jìn)行，電強(qiáng)度（ES）對(duì)老化時(shí)間的熱耐久性試驗(yàn)?zāi)Ｐ碗?/p>

24、纜 9 。ES0是試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)的電氣強(qiáng)度。 穩(wěn)態(tài)溫度不是關(guān)鍵的因素，而是循環(huán)溫度，它能測(cè)試在熱膨脹和周期收縮情況下電纜系統(tǒng)中不同材料的相容性。電壓和熱循環(huán)同時(shí)應(yīng)用在部分類(lèi)型試驗(yàn)和PQ試驗(yàn)中這種測(cè)試可以正確地認(rèn)為是復(fù)合應(yīng)力（電、熱、機(jī)械老化）試驗(yàn)。復(fù)合應(yīng)力老化的詳細(xì)討論超出了本文的范圍。這個(gè)主題的綜合處理方法可以在 10 中找到。結(jié)論我們已經(jīng)使用了一個(gè)采用擠出絕緣的電力電纜系統(tǒng)的例子來(lái)解釋電絕緣老化規(guī)律和從產(chǎn)品開(kāi)發(fā)到安裝不同階段的電纜系統(tǒng)的實(shí)施的耐壓測(cè)試之間的關(guān)系。電力線(xiàn)路受到電應(yīng)力和熱應(yīng)力的通電時(shí)間隨著測(cè)試的目的不同而不同 ，PQ測(cè)試最長(zhǎng)而樣本，常規(guī)，安裝后測(cè)試時(shí)間更短。其中某些測(cè)試，例如沖擊電

25、壓試驗(yàn) 和局部放電實(shí)驗(yàn)在升高的溫度下進(jìn)行局部放電試驗(yàn)，使熱，機(jī)械和電應(yīng)力同時(shí)作用。耐壓試驗(yàn)的整個(gè)實(shí)驗(yàn)順序，從PQ試驗(yàn)到安裝后的試驗(yàn)對(duì)絕緣系統(tǒng)絕緣壽命相關(guān)。 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電壓-持續(xù)時(shí)間點(diǎn)的坐標(biāo)，以及測(cè)試設(shè)備的設(shè)計(jì)壽命（30 - 50年），定義了絕緣使用壽命。 參考文獻(xiàn)1 Power Cables With Extruded Insulation and Their Accessories for Rated Voltages Above 150 kV (Um = 170 kV) up to 500 kV (Um = 550 kV) Test Methods and Requirements,

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