電力電纜試驗與狀態(tài)分析

1、會計學(xué)1電力電纜試驗與狀態(tài)分析電力電纜試驗與狀態(tài)分析交聯(lián)聚乙烯電力電纜由于其電氣性能和耐熱性能都很好，傳輸容量較大，結(jié)構(gòu)輕便，易于彎曲，附件接頭簡單，安裝敷設(shè)方便，不受高度落差的限制，特別是沒有漏油和引起火災(zāi)的危險，因此受到用戶廣泛歡迎。高壓單芯電纜低壓五芯電纜1.導(dǎo)體（或稱導(dǎo)電線芯）： 其作用是傳導(dǎo)電流。有實芯和絞合之分。材料有銅、鋁、銀、銅包鋼、鋁包鋼等，主要用的是銅與鋁。銅的導(dǎo)電性能比鋁要好得多。 2.耐火層： 只有耐火型電纜有此結(jié)構(gòu)。其作用是在火災(zāi)中電纜能經(jīng)受一定時間，給人們逃生時多一些用電的時間。 3.絕緣層： 包覆在導(dǎo)體外，其作用是隔絕導(dǎo)體，承受相應(yīng)的電壓，防止電流泄漏。 絕緣材料

2、有多種多樣，有的要求介電系數(shù)要小，以減少損耗，有的要求有阻燃性能或能耐高溫，有的要求電纜在燃燒時不會或少產(chǎn)生濃煙或有害氣體，有的要求能耐油、耐腐蝕，有的則要求柔軟等。 4.屏蔽層（金屬屏蔽）： 在絕緣層外，外護(hù)層內(nèi)，作用是限制電場和電磁干擾。 對于不同類型的電纜，屏蔽材料也不一樣，主要有：銅絲編織、銅絲纏繞、鋁絲（鋁合金絲）編織、銅帶、鋁箔、鋁（鋼）塑帶、鋼帶等繞包或縱包等。 5.填充層： 填充的作用主要是讓電纜圓整、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，有些電纜的填充物還起到阻水、耐火等作用。主要的材料有聚丙烯繩、玻璃纖維繩、石棉繩、橡皮等，種類很多，但有一個主要的性能要求是非吸濕性材料，當(dāng)然還不能導(dǎo)電。 6.內(nèi)護(hù)層：

3、內(nèi)護(hù)層作用是保護(hù)絕緣線芯不被鎧裝層或屏蔽層損傷用。 內(nèi)護(hù)層有擠包、繞包和縱包等幾種形式。對要求高的采用擠包形包形式，要求低的采用繞包或縱包形式。 在電纜結(jié)構(gòu)上的所謂“屏蔽”，實質(zhì)上是一種改善電場分布的措施。電纜導(dǎo)體由多根導(dǎo)線絞合而成，它與絕緣層之間易形成氣隙，導(dǎo)體表面不光滑，會造成電場集中。在導(dǎo)體表面加一層半導(dǎo)電材料的屏蔽層，它與被屏蔽的導(dǎo)體等電位并與絕緣層良好接觸，從而避免在導(dǎo)體與絕緣層之間發(fā)生局部放電，這一層屏蔽為內(nèi)屏蔽層； 同樣在絕緣表面和護(hù)套接觸處也可能存在間隙，是引起局部放電的因素，故在絕緣層表面加一層半導(dǎo)電材料的屏蔽層，它與被屏蔽的絕緣層有良好接觸，與金屬護(hù)套等電位，從而避免在絕緣

4、層與護(hù)套之間發(fā)生局部放電，這一層屏蔽為外屏蔽層； 沒有金屬護(hù)套的擠包絕緣電纜，除半導(dǎo)電屏蔽層外，還要增加用銅帶或銅絲繞包的金屬屏蔽層，這個金屬屏蔽層的作用，在正常運(yùn)行時通過電容電流；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路時，作為短路電流的通道，同時也起到屏蔽電場的作用?？梢?，如果電纜中這層外半導(dǎo)體層和銅屏蔽不存在，三芯電纜中芯與芯之間發(fā)生絕緣擊穿的可能性非常大。7.內(nèi)外屏蔽層（半導(dǎo)電層） 8.鎧裝層： 鎧裝層作用是保護(hù)電纜不被外力損傷。最常見的是鋼帶鎧裝與鋼絲鎧裝，還有鋁帶鎧裝、不銹鋼帶鎧裝等。鋼帶鎧裝主要作用是抗壓用，鋼絲鎧裝主要是抗拉用。根據(jù)電纜的大小，鎧裝用的鋼帶厚度是不一樣的。 9.外護(hù)層： 在電纜最外層起保

5、護(hù)作用的部件。主要有三種類：塑料類、橡皮類及金屬類。 其中塑料類最常用的是聚氯乙烯塑料、聚乙烯塑料，還有根據(jù)電纜特性有阻燃型、低煙低鹵型、低煙無鹵型等。性能類別絕緣材料線芯內(nèi)層保護(hù)其他特征外護(hù)層第1個第2個數(shù)NH-耐火電力電纜不表示Z-紙T-銅（省略） Q-鉛護(hù)層P-屏蔽2-雙鋼帶0-沒有ZR-阻燃K-控制電纜X-橡膠L-鋁L-鋁護(hù)層 3-細(xì)圓鋼絲1-纖維護(hù)層FE-輻照Y-儀表電纜V-聚氯乙烯 V-聚氯乙烯 4-粗圓鋼絲2-聚氯乙烯護(hù)層 Y-聚乙烯 Y-聚乙烯 3-聚乙烯 YJ-交聯(lián)聚乙烯 耐火型電纜的特點是在電纜燃燒時甚至是燃燒后的一段時間內(nèi)仍擁有傳導(dǎo)電力的能力，多用于相對重要的工作環(huán)境，如

6、軍艦上。耐火電纜可以同時擁有阻燃的性能，阻燃電纜卻沒有耐火的性能。 YJV32型、WD-ZANYJFE型：內(nèi)鋼絲鎧裝型電力電纜、低煙無鹵A級阻燃耐火型電力電纜，低煙無鹵阻燃型電纜的特點是能承受相當(dāng)?shù)臋C(jī)械外力作用，電纜不僅具備阻燃性能，而且具有低發(fā)煙性和無害性（毒性和腐蝕性較?。?，適用于對電纜阻燃、煙密度、毒性指數(shù)等有特別要求的場所，如地鐵、隧道、核電站等。能承受相當(dāng)?shù)臋C(jī)械外力作用，用前綴和下標(biāo)的變化，來說明電纜的性能及可敷設(shè)場所。電力電纜的試驗項目，包括下列內(nèi)容：1 主絕緣及外護(hù)套絕緣電阻測量；2 主絕緣直流耐壓試驗及泄漏電流測量；3 主絕緣交流耐壓試驗；4 外護(hù)套直流耐壓試驗；5 檢查電纜線

7、路兩端的相位；6 充油電纜的絕緣油試驗；7 交叉互聯(lián)系統(tǒng)試驗；8電力電纜線路局部放電測量。 電纜終端或套管表面臟污、潮濕對絕緣電阻有較大的影響。除擦拭干凈外，還應(yīng)加屏蔽環(huán)，將屏蔽環(huán)接到兆歐表的“屏蔽”端子上，當(dāng)電纜為三芯電纜時，可利用非測量相作為兩端屏蔽環(huán)的連線，見圖10-1圖 10-1 測量絕緣電阻時的屏蔽接線（a）單芯電纜；（b）三芯電纜1、保護(hù)電阻R1的作用是限制被試品擊穿時的短路電流2、均壓電阻R使每只硅堆電壓分配均勻3、C是穩(wěn)壓電容 通常直流試驗所帶來的剩余破壞也比交流試驗小得多（如交流試驗因局部放電、極化等所引起的損耗比直流時大）。直流試驗沒有交流真實、嚴(yán)格，因此在直流耐壓試驗時，

8、一是適當(dāng)提高試驗電壓，二是延長外施電壓的時間。正常的電纜絕緣在直流電壓作用下的耐電強(qiáng)度約為400600kV/cm，比交流作用下約大一倍左右，所以直流試驗電壓大致為交流試驗電壓的兩倍，試驗時間一般選為510min。一般電纜缺陷在直流耐壓試驗持續(xù)的5min內(nèi)都能暴露出來，試驗規(guī)程規(guī)定了最長的持續(xù)試驗時間為15min。紙絕緣電力電纜、橡塑絕緣電力電纜和充油電纜的直流耐壓和泄漏電流試驗電壓標(biāo)準(zhǔn)見表10-2。電纜額定電壓U0/U紙絕緣電力電纜橡塑絕緣電力電纜充油電纜1.8/31211/3.6/617或2418/6/63025/6/104025/8.7/104737/21/3510563/26/35130

9、78/48/66/144163或17564/110/192225或275127/220/305425或475或510190/330/（直流試驗電壓/525或590或650290/500/715或775或840表10-2 電力電纜直流耐壓和泄漏電流試驗電壓（kV）上列各表中的U為電纜額定線電壓；U0為電纜線芯對地或?qū)饘倨帘螌娱g的額定電壓。 圖 10-2 測量直流泄漏電流時的屏蔽方法1微安表屏蔽罩；2屏蔽線；3端頭屏蔽帽；4屏蔽環(huán) 過去的規(guī)程不要求現(xiàn)場交流耐壓試驗，是由于試驗設(shè)備難以解決之故?，F(xiàn)在，變頻技術(shù)的發(fā)展和其他制造水平的提高為現(xiàn)場進(jìn)行交流耐壓試驗提供了可行性，使交流耐壓試驗開展起來。各省

10、電力公司在制定的規(guī)程中，都明確橡塑電纜交接和預(yù)試時應(yīng)進(jìn)行交流耐壓試驗。 交流耐壓的頻率 根據(jù)國標(biāo)最新規(guī)定，對于18/30kV 及以下的橡塑電纜，當(dāng)不具備條件時允許使用有效值為3U0的0. IHZ 電壓施加15min或直流耐壓試驗及泄漏試驗代替交流耐壓試驗，35kV及以上的橡塑電纜目前應(yīng)采用20300Hz 的變頻串聯(lián)諧振的試驗設(shè)備。但在條件允許時，對18/30kV 以下電纜也應(yīng)優(yōu)先采用20300Hz交流試驗。交流耐壓試驗時間 橡塑電纜交流耐壓的時間，根據(jù)國標(biāo)新規(guī)定應(yīng)取1h。對于運(yùn)行時間很長的電纜，如10 年以上，可適當(dāng)縮短耐壓時間，但不得低于30min；對35kV 以下電纜，由于數(shù)量大，可縮短耐

11、壓時間，提高試驗電壓。 方 法試驗電源檢測效果存在的問題絕緣電阻測量低壓直流可測量絕緣電阻、終端受潮終端表面泄漏的影響直流耐壓試驗高壓直流可測出施工缺陷及絕緣劣化可能引起交聯(lián)聚乙烯絕緣損傷直流泄漏測量高壓直流可測出吸潮、劣化電暈、電源波動的影響 在直流泄漏電流試驗過程中，出現(xiàn)以下現(xiàn)象則表明電纜絕緣已經(jīng)出現(xiàn)明顯缺陷： （1）泄漏電流隨施加電壓時間的延長不應(yīng)明顯上升。如發(fā)現(xiàn)隨時間延長而明顯上升現(xiàn)象，則多數(shù)情況下電纜接頭、終端頭或電纜內(nèi)部已受潮。 （2）泄漏電流不應(yīng)隨試驗電壓升高而急劇上升。如果發(fā)現(xiàn)泄漏電流在升至某一電壓后急劇上升，則說明電纜已明顯老化或存在嚴(yán)重隱患，電壓進(jìn)一步升高，則很可能導(dǎo)致?lián)舸?/p>

12、。 （3）在測量過程中，泄漏電流應(yīng)穩(wěn)定，如發(fā)現(xiàn)有周期性擺動，則說明電纜有局部孔隙性缺陷。電力電纜故障可分為開路故障、低阻故障和高阻故障三種類型。 開路故障：若電纜相間或相對地的絕緣電阻值達(dá)到所要求的規(guī)范值，但工作電壓不能傳輸?shù)浇K端，或雖然終端有電壓但負(fù)載能力較差，這類故障稱開路故障。若電纜相間或相對地的絕緣受損，其絕緣電阻減小到一定程度的故障稱為低阻故障。相對于低阻故障，若電纜相間或相對地的故障電阻較大，則稱為高阻故障。高阻故障它包括泄漏性高阻故障和閃絡(luò)性高阻故障。泄漏性高阻故障是指隨試驗電壓的升高而泄漏電流逐漸增大，且大大超過規(guī)定的泄漏值的故障。閃絡(luò)性高阻故障是指絕緣電阻值很大，當(dāng)試驗電壓升

13、高到一定值時，泄漏電流突然增大的故障。 在進(jìn)行電纜故障探測時，先需要進(jìn)行電纜故障性質(zhì)判斷， 通常是將電纜脫離供電系統(tǒng)，并按下列步驟測量： （1）用兆歐表測量每相對地絕緣電阻，如絕緣電阻指示為零，可用萬用表或雙臂電橋進(jìn)行測量，以判斷是高阻還是低阻接地； （2）測量兩相之間的絕緣電阻，以判斷是否是相間故障； （3）將另一端三相短路，測量其線芯直流電阻，以判斷是否有開路故障。 不同性質(zhì)的電纜故障，在定點技術(shù)上略有差異： （1）對于高阻故障的定點，由于故障的阻抗較高，探測時施加的沖擊電壓較高，故障點才會發(fā)生閃絡(luò)放電，故放電聲和由此而產(chǎn)生的沖擊振動波一般說來都比較大，較便于收聽、分析和辨別。 （2）對于

14、低阻故障的定點，由于這類故障電阻小，因此故障點的放電間隙也小，致使施加的沖擊高壓在不很高的情況下，故障點便發(fā)生閃絡(luò)放電。這時因閃絡(luò)放電而產(chǎn)生的沖擊振動波也小，再加上現(xiàn)場其他因素的干擾，放電聲往往不易分辨甚至聽不到放電聲。這時可控制沖擊電壓的高低，并通過加大貯能電容器的電容量，增強(qiáng)放電強(qiáng)度，從而獲得較強(qiáng)、較大的放電聲，便于收聽、分析和判斷故障點的精確位置。練習(xí)題：1、電力電纜主要由（ ）、（ ）和（ ）組成。2、導(dǎo)體（或稱導(dǎo)電線芯）： 其作用是（ ）。材料主要用的是（）與（）。（）的導(dǎo)電性能要好得多。3、屏蔽層： 在絕緣層外，外護(hù)層內(nèi)，作用是（ ）4、電纜額定電壓U0/U；U為電纜額定（）；U0

15、為（ ）的額定電壓。5、電力電纜故障可分為（ ）故障、（ ）故障和（ ）故障三種類型。1、電力電纜主要由導(dǎo)電線芯、絕緣層和護(hù)套組成。2、導(dǎo)體（或稱導(dǎo)電線芯）： 其作用是傳導(dǎo)電流。材料主要用的是銅與鋁。銅的導(dǎo)電性能要好得多。3、屏蔽層： 在絕緣層外，外護(hù)層內(nèi)，作用是限制電場和電磁干擾。4、電纜額定電壓U0/U；U為電纜額定線電壓；U0為電纜線芯對地或?qū)饘倨帘螌娱g的額定電壓。5、電力電纜故障可分為開路故障、低阻故障和高阻故障三種類型。性能類別絕緣材料線芯內(nèi)層保護(hù)其他特征外護(hù)層第1個第2個數(shù)NH-耐火電力電纜不表示Z-紙T-銅（省略） Q-鉛護(hù)層P-屏蔽2-雙鋼帶0-沒有ZR-阻燃K-控制電纜X-

16、橡膠L-鋁L-鋁護(hù)層 3-細(xì)圓鋼絲1-纖維護(hù)層FE-輻照Y-儀表電纜V-聚氯乙烯 V-聚氯乙烯 4-粗圓鋼絲2-聚氯乙烯護(hù)層 Y-聚乙烯 Y-聚乙烯 3-聚乙烯 YJ-交聯(lián)聚乙烯 耐火型電纜的特點是在電纜燃燒時甚至是燃燒后的一段時間內(nèi)仍擁有傳導(dǎo)電力的能力，多用于相對重要的工作環(huán)境，如軍艦上。耐火電纜可以同時擁有阻燃的性能，阻燃電纜卻沒有耐火的性能。 YJV32型、WD-ZANYJFE型：內(nèi)鋼絲鎧裝型電力電纜、低煙無鹵A級阻燃耐火型電力電纜，低煙無鹵阻燃型電纜的特點是能承受相當(dāng)?shù)臋C(jī)械外力作用，電纜不僅具備阻燃性能，而且具有低發(fā)煙性和無害性（毒性和腐蝕性較?。m用于對電纜阻燃、煙密度、毒性指數(shù)等有特別要求的場所，如