高壓電纜預(yù)防性試驗(yàn)

高壓電纜的特點(diǎn)及運(yùn)行方式和防止性實(shí)驗(yàn)的原理2.1高壓電纜的特點(diǎn)及運(yùn)行方式2.1.1絕緣構(gòu)造及特點(diǎn)大多電纜采用的是充油電纜，其電纜橫截面如圖2-1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。最外面的外被層厚度為4mm。圖2-1OKZA型525kV電纜橫截面圖2.2高壓電纜實(shí)驗(yàn)的基本辦法[6]防止性實(shí)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)行的實(shí)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)展的隱形缺點(diǎn)，確保電纜線路安全、可靠、不間斷地輸送電能。國(guó)內(nèi)外專家對(duì)電力電纜線路的防止性實(shí)驗(yàn)重要有：絕緣電阻測(cè)試、直流耐壓實(shí)驗(yàn)、泄漏電流實(shí)驗(yàn)、交流耐壓實(shí)驗(yàn)、介質(zhì)損耗因數(shù)實(shí)驗(yàn)、局部放電測(cè)試實(shí)驗(yàn)、電纜的油樣實(shí)驗(yàn)等。2.2.1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)其它芯線及外皮間的絕緣電阻。在一定直流電壓作用下，電纜的絕緣電阻能夠反映流過它傳導(dǎo)電流的大小。測(cè)量電纜絕緣電阻的最基本的辦法是在被試電纜兩端施加一種恒定的直流實(shí)驗(yàn)電壓，該電壓產(chǎn)生一種通過電纜試品的電流，借助儀表測(cè)量出電纜的電流—時(shí)間特性，就能夠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)備為兆歐表，如圖一所示。兆歐表有三個(gè)端子：線路端子（），接地端子（），被試電纜絕緣接在和之間，測(cè)得的絕緣電阻是表面電阻和體積電阻的并聯(lián)值。圖2-2絕緣電阻測(cè)量接線圖2.2.2直流耐壓實(shí)驗(yàn)直流耐壓實(shí)驗(yàn)的基本辦法是：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，規(guī)定被試電纜能承受這一實(shí)驗(yàn)電壓而不擊穿。從而達(dá)成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)重缺點(diǎn)的目的。電纜直流耐壓實(shí)驗(yàn)是普通采用串級(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2-3所示。在這種現(xiàn)場(chǎng)組合式直流實(shí)驗(yàn)設(shè)備基礎(chǔ)上發(fā)展起來的直流耐壓成套設(shè)備，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。圖2-3直流耐壓實(shí)驗(yàn)電路原理接線圖2.2.3泄漏電流實(shí)驗(yàn)泄漏電流實(shí)驗(yàn)是測(cè)量電纜在直流電壓作用下，流過被試電纜絕緣的持續(xù)電流，從而有效的發(fā)現(xiàn)電纜線路的絕緣缺點(diǎn)。普通，泄漏電流實(shí)驗(yàn)普通和直流耐壓實(shí)驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行，如圖2-3所示，在被試電纜的高壓側(cè)安裝微安表來批示泄漏電流。泄漏電流實(shí)驗(yàn)的原理與用兆歐表測(cè)量絕緣電阻完全相似，但是泄漏電流實(shí)驗(yàn)中所用的直流電源是有高壓整流裝置供應(yīng)，用微安表批示電流。根據(jù)泄漏電流的變化規(guī)律來判斷絕緣的劣化程度。2.2.4交流耐壓實(shí)驗(yàn)交流耐壓實(shí)驗(yàn)是用來檢查電纜絕緣在工頻交流工作電壓下的性能的實(shí)驗(yàn)。圖2-4表達(dá)交流耐壓實(shí)驗(yàn)慣用的原理接線。調(diào)壓器用來調(diào)節(jié)工頻實(shí)驗(yàn)電壓的大小和升降速度；實(shí)驗(yàn)變壓器用能夠用單臺(tái)變壓器亦可用串級(jí)高壓實(shí)驗(yàn)變壓器；球隙用來保護(hù)被試電纜免受過電壓，用來限制被試品放電時(shí)實(shí)驗(yàn)變壓器的短路電流不超出允許值和高壓繞組的電壓梯度不超出危險(xiǎn)值，用來限制球隙放電時(shí)的電流不致灼傷銅球表面。實(shí)際的實(shí)驗(yàn)接線應(yīng)根據(jù)被試電纜的規(guī)定和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的具體條件來擬定。國(guó)家規(guī)定在電纜絕緣上施加工頻實(shí)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。~~TMLfCfAVTR1R2FTO(Cx)圖2-4交流耐壓實(shí)驗(yàn)原理接線圖2.2.5介質(zhì)損耗因數(shù)實(shí)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)，實(shí)驗(yàn)時(shí)普通測(cè)量絕緣介質(zhì)的。介質(zhì)損耗角正切的測(cè)量辦法諸多，從原理上來分，可分為平衡測(cè)量法和角差測(cè)量法兩類。傳統(tǒng)的測(cè)量辦法為平衡測(cè)量法，即高壓西林電橋法。隨著技術(shù)的發(fā)展和檢測(cè)手段的不停完善，能夠通過直接測(cè)量電壓和電流的角差來測(cè)量，即角差法測(cè)量，如圖2-5所示。這種辦法免去了平衡法中需要調(diào)節(jié)平衡的繁瑣，大大的減少了實(shí)驗(yàn)的工作了，使得角差測(cè)量法使用的越來越普遍。圖2-5角差法示意圖2.2.6局部放電測(cè)試實(shí)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)成電介質(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，運(yùn)用上述現(xiàn)象都能夠檢測(cè)局部放電，局部放電的檢測(cè)內(nèi)容以下：檢測(cè)與否存在局部放電；并測(cè)量起始放電電壓值和熄滅電壓值；擬定放電量大小，這是重要的一種檢測(cè)項(xiàng)目；擬定放電部位，為解決提供方便。局部放電檢測(cè)分為電的和非電的兩大類。重要有一下檢測(cè)辦法：脈沖電流法、介質(zhì)損耗法、DGA法、超聲波法、RIV法、光測(cè)法和射頻檢測(cè)法等?，F(xiàn)在應(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，它不僅能夠敏捷地檢出與否存在局部放電，還能夠鑒定放電強(qiáng)弱程度。2.2.7電纜的油樣實(shí)驗(yàn)充油電纜線路在正常狀況下運(yùn)行時(shí)，通過絕緣油樣實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虼笾路从痴麠l線路的絕緣狀況。充油電纜的油樣實(shí)驗(yàn)普通涉及交流擊穿強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)、介質(zhì)損耗角正切測(cè)量、色譜分析、含水量實(shí)驗(yàn)等。在電纜油實(shí)驗(yàn)中采集油樣是十分重要的一環(huán)。為了使油樣能充足代表電纜內(nèi)絕緣油的實(shí)際質(zhì)量，在采集時(shí)應(yīng)特別謹(jǐn)慎，避免由于采集辦法不當(dāng)而造成水分、灰塵等雜質(zhì)的污染而得出錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)成果。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，如一種油段兩端都有供油點(diǎn)時(shí)允許在油壓低的一端取，取出的油樣應(yīng)盛放在通過干燥解決的有蓋的磨口廣口瓶?jī)?nèi)。高壓電纜絕緣防止性實(shí)驗(yàn)辦法3.1高壓電纜主絕緣交流耐壓實(shí)驗(yàn)的研究[8]3.1.1.1電壓選擇根據(jù)電纜實(shí)驗(yàn)電壓的規(guī)定，選擇含有適宜電壓的實(shí)驗(yàn)變壓器，使實(shí)驗(yàn)變壓器的高壓側(cè)的額定電壓不不大于電纜的實(shí)驗(yàn)電壓，即；另首先檢查實(shí)驗(yàn)變壓器所需的低壓側(cè)電壓，與否能和現(xiàn)場(chǎng)的電源電壓、調(diào)壓器相匹配。保護(hù)控制回路保護(hù)控制回路VVPV1PV2ST2T1R1R2C1C2CxF~圖3-1交流耐壓實(shí)驗(yàn)接線圖交流耐壓實(shí)驗(yàn)電壓值既要能滿足發(fā)現(xiàn)被試品的絕緣缺點(diǎn)，考核其絕緣的抗電強(qiáng)度，又要盡量避免在實(shí)驗(yàn)過程中對(duì)絕緣造成較大的損傷，因此擬定恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)電壓值意義重大。普通對(duì)定型的電纜，根據(jù)防止性實(shí)驗(yàn)規(guī)程擬定其實(shí)驗(yàn)電壓值。在這里取實(shí)驗(yàn)電壓，為電纜的相電壓。由此，變壓器電壓高壓側(cè)的額定電壓設(shè)為。3.1.1.2電流選擇根據(jù)電纜所需的電流選擇實(shí)驗(yàn)變壓器的額定輸出電流，使其不不大于電纜所需的電流，即而電纜所需的電流可按下式進(jìn)行估算：其中為被試品電容和附加電容。實(shí)驗(yàn)變壓器的額定輸出電流取。3.1.1.3實(shí)驗(yàn)變壓器容量的選擇根據(jù)被試品的高壓側(cè)充電流和實(shí)驗(yàn)變壓器的額定電壓，能夠擬定實(shí)驗(yàn)變壓器的容量，其公式為：應(yīng)當(dāng)指出，選擇的實(shí)驗(yàn)變壓器的容量應(yīng)盡量不不大于計(jì)算成果，由于實(shí)驗(yàn)線路、實(shí)驗(yàn)設(shè)備，本身對(duì)地存在雜散電容，使得估算的實(shí)驗(yàn)電流不大于實(shí)際值的緣故。采用50Hz電壓進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，由于電纜線路的電容較大，做工頻耐壓實(shí)驗(yàn)就需要大容量的實(shí)驗(yàn)變壓器、調(diào)壓器以及電源等工頻實(shí)驗(yàn)設(shè)備。由上面的計(jì)算可知，變壓器的電流和額定容量都比較大，現(xiàn)場(chǎng)往往難以辦到，即使有實(shí)驗(yàn)設(shè)備，也需動(dòng)用大型汽車、吊車等，費(fèi)力費(fèi)時(shí)。3.1.2串聯(lián)變頻諧振（參考講義）3.1.3并聯(lián)諧振（參考講義）3.1.4串、并聯(lián)諧振（參考講義）3.1.5超低頻交流耐壓實(shí)驗(yàn)工頻交流實(shí)驗(yàn)由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備容量大而不適合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)規(guī)定，諧振交流耐壓實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生諧振的條件難以滿足，借鑒高壓XLPE電纜的交流耐壓實(shí)驗(yàn)中采用超低頻作為實(shí)驗(yàn)電源的辦法。超低頻交流耐壓實(shí)驗(yàn)的工作頻率僅為工頻的，理論上它的容量能夠比工頻交流實(shí)驗(yàn)減少500倍：因此超低頻交流耐壓的實(shí)驗(yàn)設(shè)備的容量遠(yuǎn)比工頻交流耐壓的實(shí)驗(yàn)設(shè)備小。使得實(shí)驗(yàn)變壓器的重量可大大減少，按照100~200N/kVA計(jì)算，變壓器的重量達(dá)5~10噸，并不能很容易地移動(dòng)到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。因此這種辦法重要應(yīng)用于中低壓電纜的實(shí)驗(yàn)，由于電壓等級(jí)偏低，還不能用于110kV及以上的高壓電纜實(shí)驗(yàn)。3.1.6交流耐壓實(shí)驗(yàn)對(duì)絕緣缺點(diǎn)的檢測(cè)能力交流耐壓實(shí)驗(yàn)是鑒定電氣設(shè)備絕緣強(qiáng)度的最嚴(yán)格、最有效和最直接的實(shí)驗(yàn)辦法，它對(duì)判斷電氣設(shè)備能否繼續(xù)參加運(yùn)行含有決定性的意義，也是確保設(shè)備絕緣水平，避免發(fā)生絕緣事故的重要手段。對(duì)電纜進(jìn)行一系列的非破壞實(shí)驗(yàn)（絕緣電阻、實(shí)驗(yàn)、直流泄漏實(shí)驗(yàn)），能發(fā)現(xiàn)一部分絕緣缺點(diǎn)，但是由于這些實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)電壓比較低，對(duì)電纜某些局部缺點(diǎn)反映不敏捷，而這些局部缺點(diǎn)在實(shí)際運(yùn)行中可能會(huì)逐步發(fā)展成為影響安全運(yùn)行的嚴(yán)重隱患。如局部放電缺點(diǎn)可能會(huì)逐步發(fā)展成為整體缺點(diǎn)或局部缺點(diǎn)，在過電壓狀況下使設(shè)備失去絕緣性能而引發(fā)事故。因此，為了更敏捷有效地查出電纜較危險(xiǎn)的某些局部缺點(diǎn)和的集中性缺點(diǎn)，考驗(yàn)電纜主絕緣承受多個(gè)過電壓的能力，就必須對(duì)電纜進(jìn)行交流耐壓實(shí)驗(yàn)。交流耐壓實(shí)驗(yàn)的電壓、波形、頻率和電壓電纜的絕緣內(nèi)的分布，普通應(yīng)實(shí)際運(yùn)行狀況相吻合才干有效地發(fā)現(xiàn)絕緣缺點(diǎn)。即電纜上所施加的實(shí)驗(yàn)電壓場(chǎng)強(qiáng)必須模擬電纜的運(yùn)行工況。電纜得出的通過或不通過的結(jié)論要代表電纜中的單薄點(diǎn)與否對(duì)此后的運(yùn)行帶來危害。這就意味著實(shí)驗(yàn)中的故障機(jī)理應(yīng)與電纜運(yùn)行中的機(jī)理有相似的物理過程。因此，交流耐壓實(shí)驗(yàn)對(duì)絕緣的考驗(yàn)比直流耐壓實(shí)驗(yàn)更靠近實(shí)際。交流耐壓實(shí)驗(yàn)是在靠近運(yùn)行條件的狀況下，檢查設(shè)備助絕緣水平。對(duì)設(shè)備來說，是一種破壞性實(shí)驗(yàn)。在交流耐壓實(shí)驗(yàn)中，由于電壓不停變化方向，因而如氣隙發(fā)生放電后，每個(gè)半波里都要發(fā)生局部放電，這種放電往往會(huì)促使有機(jī)絕緣材料的分解、老化變質(zhì)，減少其絕緣性能，使局部缺點(diǎn)逐步擴(kuò)大?？赡軙?huì)對(duì)絕緣造成新的損傷或者加劇絕緣原有的損傷，但這些損傷在加壓的時(shí)間內(nèi)并未擊穿顯現(xiàn)出來，由于造成的絕緣損傷是不可恢復(fù)，永久性的，如果電纜繼續(xù)投入使用，將會(huì)存在很大的安全隱患。因此，在進(jìn)行交流耐壓之前，必須先對(duì)其它絕緣實(shí)驗(yàn)（如測(cè)量絕緣電阻及吸取比，泄漏電流實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)、絕緣油實(shí)驗(yàn)等）成果進(jìn)行綜合分析，以判斷該設(shè)備能否承受耐壓實(shí)驗(yàn)的電壓。如果發(fā)現(xiàn)絕緣不良、受期等，應(yīng)先進(jìn)行必要的解決，以免在耐壓的過程中造成不應(yīng)有的絕緣擊穿。3.2電纜主絕緣直流耐壓實(shí)驗(yàn)[2]3.2.1實(shí)驗(yàn)接線及儀器設(shè)備的選擇根據(jù)規(guī)程，500kV交流電纜的直流耐壓實(shí)驗(yàn)電壓為775kV，產(chǎn)生直流高電壓的辦法普通是將工頻高電壓經(jīng)整流而變換成直流高電壓的辦法，而運(yùn)用倍壓整流原理制成的直流高壓串級(jí)裝置能產(chǎn)生出更高的直流實(shí)驗(yàn)電壓。如圖3-7所示。圖3-7直流耐壓實(shí)驗(yàn)原理接線圖3.2.1.1交流高壓電源這部分涉及升壓變壓器、調(diào)壓變壓器和控制保護(hù)裝置等。：調(diào)壓變壓器，輸出電壓，容量為。：升壓變壓器，采用HRYDJ（W）系列實(shí)驗(yàn)變壓器，輸入電壓380V，輸出電壓（具體電壓的高低根據(jù)所選擇的串級(jí)直流高壓發(fā)生器的級(jí)數(shù)來定），變壓器容量要不不大于。3.2.1.2串級(jí)直流倍壓整流以選擇1000kV多級(jí)直流高壓發(fā)生器，考慮到試品為大電容設(shè)備，在設(shè)備選擇時(shí)重要考慮設(shè)備的容量，對(duì)電壓脈動(dòng)系數(shù)能夠不做特別規(guī)定，規(guī)定輸出電流不不大于10mA。3.2.1.3保護(hù)電阻直流耐壓實(shí)驗(yàn)在加壓的瞬間會(huì)產(chǎn)生較大的充電電流。電流絕緣擊穿的瞬間，回路內(nèi)會(huì)有很大的擊穿電流流過，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后放電時(shí)電纜上大量剩余電會(huì)在很短時(shí)間里流入大地。這些電流如果不加限制就會(huì)損壞實(shí)驗(yàn)變壓器、硅堆、微安表等，陡度很大的電流諧波也會(huì)造成電纜絕緣的損壞，因此實(shí)驗(yàn)回路中必須串聯(lián)限流電阻將電流限制在允許的范疇內(nèi)。普通采用水電阻作為保護(hù)電阻。其選用原則是：當(dāng)試品擊穿時(shí)，既能將短路電流限制在硅堆的允許電流之內(nèi)，又能使電源控制箱內(nèi)的過流繼電器可靠動(dòng)作，同時(shí)，電阻表面在全電壓作用下不能閃絡(luò)，并且正常工作時(shí)水電阻上的壓降不應(yīng)過大(約在實(shí)驗(yàn)電壓的1％下列)。水電阻的阻值根據(jù)直流實(shí)驗(yàn)電壓而定，普通取。本實(shí)驗(yàn)當(dāng)中水電阻阻值為。3.2.1.4濾波電容濾波電容的作用是使實(shí)驗(yàn)電壓的波形平穩(wěn)，普通取左右。如無適宜的電容器，可用幾個(gè)電壓較低的電容器串聯(lián)，以提高耐壓強(qiáng)度。對(duì)于電纜這樣電容量較大的試品，濾波電容能夠省略。3.2.2實(shí)驗(yàn)辦法3.2.2.1實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作實(shí)驗(yàn)前在實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)周邊做好避免閑人靠近的方法，如設(shè)立圍欄、掛警告牌等；斷開被試電纜與其它設(shè)備的一切持續(xù)，并將各芯線充足對(duì)地放電5-10分鐘；不接實(shí)驗(yàn)設(shè)備的一端應(yīng)派人看守，監(jiān)視有無異?，F(xiàn)象發(fā)生。3.2.2.2擬定耐壓實(shí)驗(yàn)電壓和時(shí)間根據(jù)電纜的種類和電壓等級(jí)，擬定實(shí)驗(yàn)電壓和耐壓時(shí)間，并按實(shí)驗(yàn)電壓的25％、50％、75％和100％將其分為四個(gè)等分。3.2.2.3實(shí)驗(yàn)接線按圖3-7進(jìn)行實(shí)驗(yàn)接線。由于電線的擊穿強(qiáng)度與所加的電壓極性有關(guān)，正極性的擊穿電壓值比負(fù)極性約高10％，因此普通都采用負(fù)極性進(jìn)行直流耐壓實(shí)驗(yàn)，將負(fù)極接電纜芯線。接線對(duì)應(yīng)使高壓輸出連線盡量縮短，絕緣良好，與地面與接地體保持足夠的距離，微安表的安裝應(yīng)牢固。接線完畢后，須經(jīng)第二人復(fù)查，確認(rèn)接線對(duì)的、接地可靠、調(diào)壓器處在零位、微安表已處在最大量程、各安全方法完備后，方可開始實(shí)驗(yàn)。3.2.2.4空載檢查由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備本身對(duì)地有一定的泄漏電流，如果此值過大，將會(huì)影響實(shí)驗(yàn)成果，因此需測(cè)出實(shí)驗(yàn)設(shè)備空載時(shí)的泄漏電流。其辦法是：不接被試品，逐步升高直流輸出電壓，使之分別達(dá)成25％、50％、75％、100％規(guī)定實(shí)驗(yàn)電壓值，讀取各電壓點(diǎn)上的泄漏值。然后，降壓到零，斷開電源，使電纜放電。3.2.2.5正式實(shí)驗(yàn)接上被試電纜芯線，其它兩相電纜芯線仍然接地。合上電源，逐步升高電壓，并在以上電壓點(diǎn)上各停留1min，讀出并統(tǒng)計(jì)各1min末和耐壓結(jié)束時(shí)的泄漏電流值及環(huán)境溫度、濕度和天氣狀況。在升壓時(shí)，絕緣良好的電纜由于電纜電容充電，電流示值將激烈上升。而在電壓停留階段，電流逐步下降，趨于穩(wěn)定。隨著電壓的逐段升高，泄漏電流大致成比例增大。有缺點(diǎn)的電纜，在實(shí)驗(yàn)過程中會(huì)出現(xiàn)下列現(xiàn)象：升壓時(shí)泄漏電流不成比例地急劇上升；在升壓停留階段，泄漏幾乎不隨時(shí)間衰減，甚至反而增大；泄漏電流值不穩(wěn)定；泄漏電流值相間不平衡。發(fā)現(xiàn)電纜缺點(diǎn)后，原則上應(yīng)查明故障因素，找出故障點(diǎn)。一船采用提高實(shí)驗(yàn)電壓或延長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)時(shí)間來使電纜擊穿，然后尋找故障點(diǎn)。3.2.2.6降壓放電每相實(shí)驗(yàn)結(jié)束，應(yīng)將調(diào)壓器降到零，并切斷電源，通過絕緣放電棒，將芯線先經(jīng)約的限流電阻重復(fù)幾次對(duì)地放電直至無火花后，再直接接地放電。在改接線時(shí)，高壓出線端應(yīng)始終接地，以防意外。再次實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)注意解除出線端上的接地線。3.2.2.7全部實(shí)驗(yàn)完畢應(yīng)將電纜對(duì)地短接，充足放電5-10min才干撤去另一端的看守人員，進(jìn)行恢復(fù)工作。3.2.3成套直流高壓實(shí)驗(yàn)儀器3.2.3.1成套直流高壓實(shí)驗(yàn)裝置的特點(diǎn)成套直流高壓實(shí)驗(yàn)裝置采用串級(jí)式中頻多倍壓電路產(chǎn)生高壓直流電，應(yīng)用脈沖寬度調(diào)制技術(shù)（PWM），電壓調(diào)節(jié)的線性和穩(wěn)定性得到了提高。由于采用了高頻率開關(guān)脈沖寬度調(diào)制，能夠選用較小的電感、電容進(jìn)行濾波，使濾波回路的時(shí)間常數(shù)減小，有助于自動(dòng)調(diào)節(jié)回路的品質(zhì)和輸出電壓波形的改善。多倍壓串聯(lián)式直流高壓實(shí)驗(yàn)裝置原理框圖見圖3-8。圖3-8多倍壓串聯(lián)式直流高壓實(shí)驗(yàn)裝置原理框圖逆變器電路采用了IGBT大功率晶體管，中頻變壓器的輸出功率可達(dá)成幾百甚至數(shù)千瓦。由于IGBT大功率晶體管的開通與關(guān)斷時(shí)間與普通大功率晶體管的少了一種數(shù)量級(jí)，并且含有自關(guān)斷特性，精簡(jiǎn)了部分電子元件，電路更合理，因此損耗也更小。應(yīng)用電子技術(shù)制成的成套直流高壓實(shí)驗(yàn)儀器，含有體積小、重量輕、攜帶和使用方便等優(yōu)點(diǎn)。圖3-9是直流高壓發(fā)生器。圖3-9直流高壓發(fā)生器3.2.4成套直流高壓實(shí)驗(yàn)裝置的操作3.2.4.1使用前準(zhǔn)備檢查設(shè)備外觀無破損，連接線無斷路和短路；將控制箱和倍壓筒放在適宜位置，接好電源線和連接電纜線，工作接地線、保護(hù)接地線和放電棒接地線均應(yīng)單獨(dú)接到被試電纜線路的接地線上（即一點(diǎn)接地），嚴(yán)禁接地線互相串聯(lián)；此時(shí)電源開關(guān)應(yīng)在斷開位置，調(diào)壓電位器應(yīng)在零位，過電壓保護(hù)整定為倍的實(shí)驗(yàn)電壓。3.2.4.2空載驗(yàn)證過電壓整定值先將連接線被試電纜的引線懸空，接通電源開關(guān)，此時(shí)綠燈亮；按紅色按鈕，紅燈亮，表達(dá)高壓接通；順時(shí)針調(diào)節(jié)調(diào)壓器能升至所需電壓，統(tǒng)計(jì)電流表讀數(shù)，檢查實(shí)驗(yàn)裝置無異常后將調(diào)壓器電位器回到零位，按綠色按鈕，切斷高壓關(guān)閉電源。3.2.4.3直流耐壓和泄漏實(shí)驗(yàn)將實(shí)驗(yàn)裝置的高壓引線連接到與被試電纜導(dǎo)體，接通電源進(jìn)行升壓，按實(shí)驗(yàn)原則進(jìn)行直流耐壓實(shí)驗(yàn)并讀取泄漏實(shí)驗(yàn)。升壓時(shí)要親密監(jiān)視電流表的充電電流不能超出實(shí)驗(yàn)裝置的最大工作電流，升壓速度普通控制在。加到規(guī)定實(shí)驗(yàn)電壓后，按規(guī)定在第一分鐘和最后一分鐘統(tǒng)計(jì)電流表讀數(shù)。測(cè)量完畢后，調(diào)壓電位器逆時(shí)針回到零位，按下綠色按鈕。需再次升壓時(shí)按紅色按鈕。圖3-10直流耐壓實(shí)驗(yàn)的接線圖3.2.4.4保護(hù)動(dòng)作后的操作在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)紅燈滅，綠燈亮，直流高壓下降，即為有關(guān)保護(hù)動(dòng)作。此時(shí)應(yīng)關(guān)閉電源開關(guān)，將調(diào)節(jié)器壓電位器退回零位。待1min后來控制箱內(nèi)低壓電容器充足放電后再次打開電源，重新進(jìn)行空載實(shí)驗(yàn)并檢查保護(hù)動(dòng)作的因素。3.2.5直流耐壓實(shí)驗(yàn)對(duì)絕緣缺點(diǎn)的檢測(cè)能力直流耐壓實(shí)驗(yàn)是檢查電纜耐壓強(qiáng)度、發(fā)現(xiàn)紙絕緣介質(zhì)受潮、機(jī)械損傷等局部缺點(diǎn)的有效手段。與交流耐壓實(shí)驗(yàn)比較，直流耐壓實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是：3.2.5.1實(shí)驗(yàn)設(shè)備輕小對(duì)長(zhǎng)的電纜線路進(jìn)行耐壓實(shí)驗(yàn)時(shí)，不需要電源提供無功，所需實(shí)驗(yàn)設(shè)備容量小，直流耐壓實(shí)驗(yàn)設(shè)備相對(duì)交流耐壓來說比較輕便，可能在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行防止性實(shí)驗(yàn)，如果做交流耐壓實(shí)驗(yàn)，需要較大容量的實(shí)驗(yàn)設(shè)備提供所需的電容電流。3.2.5.2對(duì)絕緣損傷較小在交流耐壓實(shí)驗(yàn)中，由于電壓不停變化方向，氣隙放電往往會(huì)促使有機(jī)絕緣材料的分解、老化變質(zhì)，減少其絕緣性能，使局部缺點(diǎn)逐步擴(kuò)大。而當(dāng)直流作用電壓較高以至于在氣隙中發(fā)生局部放電后，放電產(chǎn)生的電荷所感應(yīng)的反電場(chǎng)將使在氣隙里的場(chǎng)強(qiáng)削弱，從而克制了氣隙內(nèi)的局部放電過程，因此，直流高壓對(duì)被試品絕緣的損傷較小，避免了交流高壓對(duì)電纜絕緣的永久性破壞作用。但直流耐壓實(shí)驗(yàn)在一定程度上還帶有非破壞性實(shí)驗(yàn)的性質(zhì)。3.2.5.3能夠發(fā)現(xiàn)交流耐壓實(shí)驗(yàn)不易發(fā)現(xiàn)的某些缺點(diǎn)由于在直流電壓作用下，絕緣中的電壓按電阻分布，絕緣完好時(shí)，電阻率較高的絕緣油承受較高的實(shí)驗(yàn)電壓，電場(chǎng)分布較合理，不會(huì)造成新的絕緣損傷；但是當(dāng)電纜絕緣有局部缺點(diǎn)時(shí)，大部分實(shí)驗(yàn)電壓將加在與缺點(diǎn)串聯(lián)的未損壞的絕緣上，使缺點(diǎn)更易于暴露。普通說，直流耐壓實(shí)驗(yàn)對(duì)檢查絕緣中的氣泡、機(jī)械損傷等局部缺點(diǎn)比較有效。3.2.5.4電纜直流耐壓實(shí)驗(yàn)時(shí)，電纜導(dǎo)體接負(fù)極。這時(shí)如果電纜絕緣中有水分存在，將會(huì)因電滲入作用使水分子從表層移向?qū)w，發(fā)展成為貫穿性缺點(diǎn)，易于在實(shí)驗(yàn)電壓下?lián)舸?，因而有助于發(fā)現(xiàn)電纜絕緣缺點(diǎn)。3.2.5.5絕緣擊穿與電壓作用時(shí)間的關(guān)系不大，普通缺點(diǎn)在加壓后幾分鐘內(nèi)能夠發(fā)現(xiàn)。3.3電纜介質(zhì)損耗因數(shù)實(shí)驗(yàn)的研究3.3.1引發(fā)電介質(zhì)損耗的因素3.3.1.1電導(dǎo)損耗電介質(zhì)總是有一定電導(dǎo)的，在電壓作用下會(huì)產(chǎn)生泄漏電流，造成電導(dǎo)損耗。這種損耗在交直流電壓下都存在，普通狀況下是很小的。3.3.1.2極化損耗電介質(zhì)中的帶電質(zhì)點(diǎn)(重要是偶極子)在直流電壓下，沿電場(chǎng)方向作一次有限位移所消耗的能量是很小的；但在交流電壓下，由于周期性的極化過程，帶電質(zhì)點(diǎn)沿交變電場(chǎng)的方向作往復(fù)有限位移和重新排列，需要克服質(zhì)點(diǎn)間的互相作用力(即分子間的摩擦力)，從而造成很大的能量損耗(相對(duì)于電導(dǎo)損耗而言)。因此，極化損耗只是在交流電壓下才明顯呈現(xiàn)，并且隨著電源頻率的增加，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)變得更加頻繁，在一定的頻率范疇內(nèi)，極化損耗亦對(duì)應(yīng)增大。3.3.1.3局部放電損耗慣用的固體絕緣中，往往不可避免地含有某些氣隙或油隙，它們的絕緣強(qiáng)度遠(yuǎn)低于固體絕緣材料本身。在強(qiáng)電場(chǎng)作用下，氣隙中首先發(fā)生局部擊穿(電暈放電)。而放電所形成的電荷，在外施電場(chǎng)作用下移動(dòng)到氣隙壁上，形成反電場(chǎng)，此反電場(chǎng)在直流電場(chǎng)下正好削弱了氣隙中的電場(chǎng)，很可能使得放電不再繼續(xù)下去。若外施的是交變電壓，經(jīng)半周后，外施電場(chǎng)反向，正好與前半周氣隙中電荷形成的反電場(chǎng)同向，從而加強(qiáng)了氣隙中的電場(chǎng)強(qiáng)度，使氣隙中的放電提前發(fā)生，加上在交流及沖擊電壓作用下，串聯(lián)介質(zhì)中的電場(chǎng)分布與介電系數(shù)成反比，并且氣體的小，固體的大，因此，交流電壓下電介質(zhì)的局部放電及損耗遠(yuǎn)較直流電壓下強(qiáng)烈。3.3.2實(shí)驗(yàn)電壓和電流問題普通說來，新的、良好的絕緣，在其額定電壓范疇內(nèi)，絕緣的值是幾乎不變的(僅在靠近其額定電壓時(shí)值可能略有增加)，且當(dāng)電壓上升或下降時(shí)測(cè)得的值是靠近一致的，不會(huì)出現(xiàn)回環(huán)。如絕緣中存在氣泡、分層、脫殼等，狀況就不同了，當(dāng)所加實(shí)驗(yàn)電壓尚局限性以使絕緣小的氣泡或氣隙游離時(shí)，其值與良好絕緣無明顯差別；當(dāng)所加實(shí)驗(yàn)電壓足以使絕緣中的氣泡游離或足以使絕緣產(chǎn)生電暈或局部放電等狀況時(shí)，的值將隨實(shí)驗(yàn)電壓的升高而快速增大。出此可見，測(cè)定所用的電壓，最佳靠近于被試品的正常工作電壓。所加電壓過低，則不易發(fā)現(xiàn)絕緣中的缺點(diǎn)；而過高則容易對(duì)絕緣造成不必要的損傷。電纜試品的電容電流按下式計(jì)算：——電源角頻率，當(dāng)時(shí)，；——實(shí)驗(yàn)電壓，；——電纜試品電容量，。計(jì)算可得電纜試品的電容電流為。實(shí)驗(yàn)變壓器的額定輸出電流>,取實(shí)驗(yàn)變壓器容量此計(jì)算成果是在抱負(fù)條件下得到的，在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要更大容量的實(shí)驗(yàn)變壓器、調(diào)壓器以及電源等工頻實(shí)驗(yàn)設(shè)備。和交流耐壓實(shí)驗(yàn)存在同樣的問題，變壓器的電流和額定容量都比較大，現(xiàn)場(chǎng)往往難以辦到。若采用串聯(lián)諧振裝置產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)電壓，從交流耐壓實(shí)驗(yàn)串聯(lián)電抗器電感值的選擇計(jì)算能夠得出同樣的結(jié)論，除需要大容量的實(shí)驗(yàn)設(shè)備外，由于電纜的電容值很大，使得串聯(lián)在電路上的電抗器電感值很小，電抗制造及絕緣問題難以解決。3.3.3實(shí)驗(yàn)對(duì)電纜絕緣缺點(diǎn)的檢測(cè)能力的數(shù)值大小反映了同類絕緣單位體積的介質(zhì)損耗，即反映了絕緣性能的優(yōu)劣。因此，測(cè)量能發(fā)現(xiàn)電纜絕緣中存在的大面積分布性缺點(diǎn)，對(duì)絕緣中的個(gè)別局部的非貫穿性缺點(diǎn)則不易發(fā)現(xiàn)，即對(duì)絕緣的集中缺點(diǎn)反映不敏捷。3.3.3.1對(duì)絕緣分布性缺點(diǎn)反映很敏捷測(cè)量能發(fā)現(xiàn)絕緣中存在的大面積分布性缺點(diǎn)，如電纜主絕緣普遍受潮、絕緣油或絕緣紙材料老化、穿透性導(dǎo)電通道、絕緣分層等。對(duì)絕緣中的個(gè)別局部的非貫穿性缺點(diǎn)則不易發(fā)現(xiàn)。3.3.3.2對(duì)絕緣的集中缺點(diǎn)反映不敏捷電纜絕緣是體積大，電容量大的試品，被試絕緣的體積越大，集中性缺點(diǎn)所占的體積越小，集中性缺點(diǎn)處所占被試絕緣全部介質(zhì)損耗的比重就越小，總體的就增加的越少，這樣測(cè)量來判斷絕緣狀態(tài)就很不敏捷了。對(duì)此，可作以下論證。如圖3-11所示，將整體絕緣的體積和介質(zhì)損耗因數(shù)分別看作是和。帶有集中性缺點(diǎn)的絕緣構(gòu)造是極不均勻的，能夠把它當(dāng)作由兩部分介質(zhì)組合的絕緣，和表達(dá)無缺點(diǎn)部分，和表達(dá)有缺點(diǎn)部分。圖3-11電纜絕緣缺點(diǎn)示意圖同理，將、當(dāng)作是無缺點(diǎn)部分，、當(dāng)作是有缺點(diǎn)部分。其整體的介質(zhì)損耗為兩部分介質(zhì)損耗之和，即或得到當(dāng)整體絕緣的體積很大，而有缺點(diǎn)部分的體積很小時(shí)，則、，即使存在嚴(yán)重的集中缺點(diǎn)即較大，仍然很小，使整體的增加不大，反映就不敏捷了。電纜運(yùn)行中的絕緣故障多為集中性缺點(diǎn)發(fā)展所致，并且被試絕緣體積大，測(cè)量效果就差了。3.4電纜局部放電測(cè)試實(shí)驗(yàn)的研究3.4.1局部放電的檢測(cè)辦法當(dāng)絕緣介質(zhì)內(nèi)部發(fā)生局部放電時(shí)，隨著著將發(fā)生許多電的（如電脈沖，介質(zhì)損耗的增大和電磁波發(fā)射）和非電的（如光、熱、噪音、化學(xué)變化和氣體壓力的變化）現(xiàn)象。因此檢測(cè)辦法也能夠分為電的和非電的兩類。3.4.1.1非電測(cè)量法（1）音響檢測(cè)法（噪聲檢測(cè)法）。用聲電換能器或其它傳感器經(jīng)放大，用批示儀表配以示波器顯示放電的強(qiáng)弱。此辦法的優(yōu)點(diǎn)為：構(gòu)造簡(jiǎn)樸，因聲波有方向性，可定位檢測(cè)。缺點(diǎn)為：敏捷度低，易受電磁振動(dòng)噪聲影響；傳感器需粘貼在設(shè)備上或浸在絕緣油中；試品外部的機(jī)械振動(dòng)和噪聲都會(huì)干擾測(cè)量；直接定量有困難。（2）光檢測(cè)法。只有透明介質(zhì)才干用光檢測(cè)法，它可檢測(cè)暴露在外面的表面放電和電暈放電。（3）熱檢測(cè)法。測(cè)量局部放電引發(fā)的溫升，這種辦法既不敏捷，又不能定量。（4）氣壓檢測(cè)法。用精密的氣壓計(jì)測(cè)量放電所產(chǎn)生的氣壓變化，但敏捷度低，局限性大。（5）放電產(chǎn)物分析法。分析局部放電時(shí)所產(chǎn)生的化學(xué)生成物，如用氣相色譜儀分析變壓器油中溶解氣體組分。優(yōu)點(diǎn)是油樣少、分析快，可對(duì)運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視，缺點(diǎn)是應(yīng)用局限性大。3.4.1.2電測(cè)量法（1）無線電干擾測(cè)量法（法)。無線電干擾測(cè)量法檢測(cè)氣體中的放電有較高的敏捷度，但對(duì)時(shí)間較長(zhǎng)(數(shù)微秒)的油中局部放電檢測(cè)敏捷度明顯下降。（2）高頻脈沖電流測(cè)量法(法)。高電壓設(shè)備局部放電時(shí)產(chǎn)生的高額電流脈沖作用到檢測(cè)阻抗上產(chǎn)生電壓脈沖，然后將此電壓脈沖經(jīng)放大后送到測(cè)量?jī)x器中顯示出來。這是現(xiàn)在國(guó)內(nèi)采用較多的辦法。（3）脈沖極性鑒別測(cè)量法。這種檢查辦法比較突出的優(yōu)點(diǎn)是有相稱高的克制干擾能力。對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備、電源、引線以及外來干擾均無影響，能夠同時(shí)對(duì)兩個(gè)以上試樣進(jìn)行檢測(cè)，接上計(jì)算機(jī)后能夠方便地進(jìn)行脈沖計(jì)數(shù)，信號(hào)顯示。熒光屏運(yùn)用延遲技術(shù)，為更加好地觀看波形提供了方便。3.4.4脈沖電流法檢測(cè)局部放電3.4.4如圖3-3所示，實(shí)驗(yàn)回路涉及高壓電源、高壓電壓表、測(cè)量回路、放電量校準(zhǔn)器、終端阻抗。實(shí)驗(yàn)設(shè)備全部部件的噪聲水平應(yīng)足夠低，以得到所規(guī)定的敏捷度。（1）實(shí)驗(yàn)高壓電源實(shí)驗(yàn)高壓電源除了采用實(shí)驗(yàn)變壓器外，還能夠采用串聯(lián)諧振裝置產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)電壓。不管采用何種方式，實(shí)驗(yàn)電源都應(yīng)滿足電纜試樣所需的電壓和電容電流的規(guī)定。實(shí)驗(yàn)高壓電壓應(yīng)是頻率為（49~61）的交流電源，實(shí)驗(yàn)電壓波形為兩個(gè)半波相似的近似正弦波，且峰值與有效值之比應(yīng)為。實(shí)驗(yàn)正弦被不應(yīng)有過高的高次諧波。由于高次諧波對(duì)放電的影響，所測(cè)出的值將產(chǎn)生差別，同時(shí)。持高次諧波過大，對(duì)測(cè)量讀數(shù)也產(chǎn)生誤差。電源中的高次諧波分量應(yīng)限制在10％下列。圖3-3脈沖電流法實(shí)驗(yàn)回路示意圖——校準(zhǔn)電容器，——耦合電容器，——電纜，——檢測(cè)儀器——高壓電壓表，——交流電源，——電感或?yàn)V波器，——輸入單元——終端阻抗（2）實(shí)驗(yàn)回路實(shí)驗(yàn)回路涉及電纜試樣，耦合電容器和測(cè)量回路。測(cè)量回路由測(cè)量阻抗（測(cè)量?jī)x器的輸入阻抗和選定與電纜阻抗匹配的輸入單元），連接導(dǎo)線和測(cè)量?jī)x器等構(gòu)成。電感的作用是阻塞放電電流，使之不致被變壓器入口電容所旁路，同時(shí)可減少來自電源的噪音干擾，故它是個(gè)高壓低通濾波器，應(yīng)比測(cè)量電阻大。為耦合電容，它為電纜實(shí)驗(yàn)和輸入單元之間提供一種低阻抗通道，越大則測(cè)試敏捷度越高。當(dāng)兩端因局部放電而引發(fā)電壓變化時(shí)，經(jīng)耦合到測(cè)量阻抗上，回路上即產(chǎn)生脈沖電流并在上轉(zhuǎn)化為脈沖電壓，藉測(cè)量這個(gè)脈沖電壓來檢測(cè)局部放電。在測(cè)試局部放電的實(shí)驗(yàn)電壓下，除外，、、和整個(gè)回路接線均不應(yīng)發(fā)生局部放電。是檢測(cè)裝置，涉及適宜的放大器、示波器，用以測(cè)量和顯示測(cè)量電阻上的脈沖電壓，另外可根據(jù)需要增加儀器批示局部放電的存在并測(cè)出實(shí)在電荷量。檢測(cè)阻抗的作用是檢取局部放電所產(chǎn)生的高頻脈沖信號(hào)，并使其持續(xù)時(shí)間足夠短以確保所需的脈沖分辨率。對(duì)實(shí)驗(yàn)電壓的低頻信號(hào)則應(yīng)予以消除或削弱。是連接試品與儀器的一種核心部位，和儀器的頻率特性及敏捷度有直接關(guān)系。（3）終端阻抗為了克制電纜遠(yuǎn)端（遠(yuǎn)離檢測(cè)器的電纜終端）開路狀況下的脈沖反射，可在遠(yuǎn)端連接終端阻抗，其阻抗值應(yīng)與電纜試樣的特性阻抗值匹配。（4）校準(zhǔn)電容器校準(zhǔn)電容器直接跨接在被試電纜一端的導(dǎo)體和金屬屏蔽層之間，然后將預(yù)定的電荷注入電纜實(shí)驗(yàn)，規(guī)定注入電荷量能在示波器上產(chǎn)生的脈沖高度最少為。普通狀況下，在高壓實(shí)驗(yàn)電源接通之前，應(yīng)把校準(zhǔn)電容器取下，并不允許再調(diào)節(jié)放大器的放大倍數(shù)，否則應(yīng)設(shè)法將一適宜的校準(zhǔn)信號(hào)在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中持續(xù)顯示。普通，對(duì)于大長(zhǎng)度電纜，校準(zhǔn)電容不應(yīng)不不大于。3.4.4根據(jù)GIEC62067規(guī)定，額定電壓500電纜局部放電測(cè)試實(shí)驗(yàn)電壓應(yīng)逐步升至1.75（為電纜的相電壓）并保持10s，然后慢慢降到1.5，實(shí)驗(yàn)成果為在1.5下無可檢測(cè)的放電。1.5即435的電壓。實(shí)驗(yàn)高壓電源如何實(shí)現(xiàn)是交流耐壓實(shí)驗(yàn)討論的核心問題，類似能夠討論局部放電測(cè)試實(shí)驗(yàn)電源能否實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)所需最高電壓為1.75，即507.5，在不考慮實(shí)驗(yàn)變壓器的損耗、效率的狀況下，高壓側(cè)的額定電壓最少要達(dá)成。電纜所需的電流：實(shí)驗(yàn)變壓器的額定輸出電流>,取實(shí)驗(yàn)變壓器容量此計(jì)算成果是在抱負(fù)條件下得到的，在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要更大容量的實(shí)驗(yàn)變壓器、調(diào)壓器以及電源等工頻實(shí)驗(yàn)設(shè)備。和交流耐壓實(shí)驗(yàn)存在同樣的問題，變壓器的電流和額定容量都比較大，現(xiàn)場(chǎng)往往難以辦到。根據(jù)GB/T3048.12—的建議，采用串聯(lián)諧振裝置產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)電壓。從交流耐壓實(shí)驗(yàn)串聯(lián)電抗器電感值的選擇計(jì)算能夠得出同樣的結(jié)論，由于電纜的電容值很大，使得串聯(lián)在電路上的電抗器電感值很小，電抗制造及絕緣問題難以解決。3.5電纜絕緣電阻測(cè)試研究3.5.1實(shí)驗(yàn)辦法的研究——兆歐表法現(xiàn)在兆歐表輸出的最高實(shí)驗(yàn)電壓為10000V，測(cè)量上限值最高可達(dá)10000GM。實(shí)驗(yàn)電壓的選擇根據(jù)是電纜試品的額定工作電壓和容量大小。低壓電氣設(shè)備選用的實(shí)驗(yàn)電壓等級(jí)常高于工作電壓。電力設(shè)備的工作電壓較高，實(shí)驗(yàn)電壓常低于電纜試品的工作電壓，由絕緣實(shí)驗(yàn)規(guī)程和對(duì)應(yīng)的原則規(guī)定。實(shí)驗(yàn)規(guī)程未作特殊規(guī)定時(shí)，電氣設(shè)備的絕緣測(cè)量推薦采用表3-1的電壓等級(jí)。表3-1設(shè)備工作電壓與實(shí)驗(yàn)電壓等級(jí)設(shè)備工作電壓(V)選用兆歐表的電壓等級(jí)(V)10000及以上10000下列~30003000下列~500500下列~100100下列500025001000500250兆歐表作絕緣電阻測(cè)量時(shí)，實(shí)驗(yàn)電壓與電纜試品的額定工作電壓有關(guān)，又遠(yuǎn)低于工作電壓，實(shí)驗(yàn)電壓施加于電纜試品，對(duì)電纜試品有一種充電和極化過程，電纜試品內(nèi)部介質(zhì)的極化強(qiáng)度與施加于電纜試品上的測(cè)試電場(chǎng)強(qiáng)度呈正比。兆歐表的測(cè)試能力(對(duì)電纜試品的充電能力、測(cè)試容量指標(biāo))不同。則電纜試品的電容分量充電至穩(wěn)態(tài)值所需的時(shí)間不同，并影響實(shí)驗(yàn)電壓在電纜試品上的建立時(shí)間。從而使電纜試品內(nèi)部的介質(zhì)極化強(qiáng)度也不同，電容充電電流分量對(duì)電纜試品現(xiàn)在絕緣電阻值的影響不可無視，則電纜試品視在絕緣電阻值、吸取比或極化指數(shù)的讀數(shù)值也將隨之出現(xiàn)差別。再次，兆歐表測(cè)量電纜絕緣電阻時(shí)，規(guī)定兆歐表能提供足夠的測(cè)試電流對(duì)電纜試品的電容性分量快速充電，測(cè)試電源的輸出電壓能保持于額定電壓，受外界負(fù)荷影響小，并有較高的穩(wěn)定度。實(shí)驗(yàn)電壓由零增大到額定值所需的建立時(shí)間也應(yīng)當(dāng)很短。同樣重要的是，絕緣實(shí)驗(yàn)時(shí)，兆歐表應(yīng)當(dāng)精確無誤實(shí)時(shí)地顯示電纜試品絕緣電阻由零上升到某一穩(wěn)定值的動(dòng)態(tài)變化全過程，特別是電阻值變化比較激烈的開始測(cè)量階段。從以上兩點(diǎn)來說，現(xiàn)有的兆歐表很難達(dá)成這樣的規(guī)定。電纜線路長(zhǎng)，電纜試品的電容量大，達(dá)成級(jí)，受電纜電容的影響，電纜的松弛極化過程明顯，吸取電流衰減緩慢，只有在充電和極化過程完畢之后，電容充電電流和吸取電流分量為零，即過渡過程結(jié)束時(shí)，這時(shí)才干測(cè)量出僅由泄漏電流分量所決定的真實(shí)絕緣電阻值。再者兆歐表內(nèi)阻很大，充電時(shí)間將很長(zhǎng)，不適合實(shí)時(shí)測(cè)量。3.5.2絕緣電阻測(cè)試對(duì)絕緣缺點(diǎn)的檢測(cè)能力電纜主絕緣的絕緣電阻測(cè)試的目的是初步判斷電纜主絕緣與否受潮，老化，檢查耐壓實(shí)驗(yàn)后電纜主絕緣與否存在缺點(diǎn)。絕緣電阻高表達(dá)絕緣良好，絕緣電阻下降表達(dá)絕緣材料已經(jīng)受潮或發(fā)生老化和劣化。運(yùn)行中的電纜，如果絕緣電阻下降，則泄漏電流增大，會(huì)造成絕緣材料發(fā)熱、擊穿和燒毀，發(fā)生電纜損壞和停電事故。因此說檢測(cè)電纜主絕緣的絕緣電阻是很有必要的，也是測(cè)量電纜主絕緣與否良好的基本辦法。當(dāng)電纜主絕緣中存在部分受潮、全部受潮或留有擊穿痕跡時(shí)，絕緣電阻的變化取決于這些缺點(diǎn)與否貫穿于兩極之間。如果貫穿于兩極之間，絕緣電阻會(huì)有敏捷的反映。如果只發(fā)生局部缺點(diǎn)，電極間仍保持著部分良好絕緣，絕緣電阻將極少減少，甚至不發(fā)生變化。因此，絕緣電阻只能有效地檢查出整體受潮和貫穿性缺點(diǎn)。普通只有絕緣電阻測(cè)試合格的電纜試品，才進(jìn)行泄漏、介質(zhì)損耗、局部放電等