高壓電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(電纜)

1、1 高壓電氣設(shè)備 預(yù)防性試驗(電纜) 2 第五章電纜及其附件 第一節(jié)電纜的種類、結(jié)構(gòu)和特點 第二節(jié)高壓電纜的絕緣特性 第三節(jié)電纜線路的輸送容量 第四節(jié)電纜終端和中間接頭 第五節(jié)電纜的絕絕試驗 第六節(jié)電纜的故障探測 3 電纜的種類、結(jié)構(gòu)和特點 1. 電力電纜的種類 (1)按絕緣材料分有：油浸紙絕緣、塑料絕緣、橡 皮絕緣、和交聯(lián)聚乙烯等。此外還有正在發(fā)展的 低溫油浸電纜和超導(dǎo)電纜。 (2)按電壓分為：高壓電纜和低壓電纜。 (3) 接使用環(huán)境分有：直埋、穿管、河底、礦井、 船用、空氣中、高海拔、潮熱區(qū)、大高差。 (4) 按線芯數(shù)分有：單芯、雙芯、三芯和四芯。 (5) 按結(jié)構(gòu)特征分有：統(tǒng)包型、分相型

2、等。如圖 目前,6KV及以下主要使用橡皮絕緣電纜,10KV及 以上均使用交聯(lián)聚乙烯電纜。 4 電纜的種類、結(jié)構(gòu)和特點 2、電力電纜的基本結(jié)構(gòu)由線芯(導(dǎo)體) 、絕緣層、 屏蔽層和保護層四部分組成。 (1)線芯：銅、鋁。電纜的截面采用規(guī)范化的方式 進行定型生產(chǎn)。芯線按數(shù)目分單芯、雙芯、三芯 和四芯；按截面形狀分為圓形、半圓形、和扇形。 根據(jù)電纜不同品種與規(guī)格,線芯可以制成實體,也 可以制成絞合線芯,絞合線芯由單線和成型單線絞 合而成。 (2)絕緣層：包在導(dǎo)線外面起絕緣作用。絕緣層材料 要求選用耐壓強度高、介質(zhì)損耗低、耐電暈性能 好、化學(xué)性能穩(wěn)定、耐低溫、耐熱性能好、機械 加工性能好、使用壽命長、價

3、格便宜的材料?？?分為紙絕緣、橡皮絕緣、塑料絕緣三種。 5 電纜的種類、結(jié)構(gòu)和特點 (3)屏蔽層：屏蔽層的作用： 1.防止由電暈形成的損環(huán)； 2.限制介質(zhì)場進入電纜或?qū)w絕緣內(nèi)側(cè)； 3.給出對稱的場強，平滑電壓強度； 4.減少感應(yīng)電壓； 5.增加對人的安全性。 6KV及以上的電纜一般都有導(dǎo)電屏蔽層和絕緣屏蔽 層。導(dǎo)電屏蔽層的作用是消除導(dǎo)體表面的不光滑(多 股導(dǎo)線絞合產(chǎn)生的尖端)所引起導(dǎo)體表面電場強度的 增加，使絕緣層和電纜導(dǎo)體有較好的接觸。同樣為 了使絕緣層和金屬護套有較好接觸，一般在絕緣層 外表面均包有外屏蔽層。油紙電纜的導(dǎo)體屏蔽材料 一般用金屬化紙帶或半導(dǎo)電紙帶。絕緣屏蔽層一般 采用半導(dǎo)體

4、電紙帶。塑料、橡皮絕緣電纜的導(dǎo)體或 絕緣屏蔽材料分別為半導(dǎo)電塑料和半導(dǎo)電橡皮。對 無金屬護套的塑料、橡膠電纜，在絕緣屏蔽外還包 有屏蔽銅帶或銅絲。 6 電纜的種類、結(jié)構(gòu)和特點 (4)保護層：保護電纜免受外界雜質(zhì)和水分的侵入以及 防止外力直接損壞電纜 護套起保護絕緣層的作用。可分為鉛包、鋁包、 銅包、不銹鋼包和綜合護套等。 外護層一般起承受機械外力或拉力的作用，以免 電纜受損。主要有鋼帶和鋼絲兩種 2、常用電纜種類及適用范圍 (1)不滴漏油浸紙帶絕緣型電纜：統(tǒng)包型電纜,使用于 10KV及以下電壓等級結(jié)構(gòu)如圖1所示。 (2)不滴漏油浸紙帶絕緣分相型電纜：使用于20 35KV電壓等級,個別使用在66

5、KV電壓等級上,結(jié)構(gòu)如圖 2所示。 7 電纜的種類、結(jié)構(gòu)和特點 3、電力 電纜的型 號 (1)型號：由幾個大 寫的拼音字母和數(shù) 字組成，字母表示 電纜的類別、導(dǎo)體 材料、絕緣種類、 內(nèi)護套材料的特征， 用數(shù)字表示鎧裝層 類型和外層類型。 字母含義見表 電纜型號中各字母的含義 類別導(dǎo)體絕緣內(nèi)護套特征 電力電纜 （省略） K控制電纜 P信號電纜 B絕緣電線 R絕緣軟線 Y移動式軟線 H市內(nèi)電話電纜 T-銅線 （省略） L-鋁線 Z-紙絕緣 X天然橡膠 X- 橡膠 （X）E乙丙橡皮 V -PVC聚氯乙 烯 Y-PE聚乙烯 YJ-XLPE交聯(lián) 聚乙烯 Q-鉛包 L-鋁包 H橡套 （H）F非燃性橡 膠

6、V-PVC聚氯乙烯 護套 Y-PE聚乙烯護 套 D-不滴油 F-分相金屬 套 P-屏蔽 CY-充油 外護套代號含義 第1個數(shù)字第2個數(shù)字 代號鎧裝層加強層外被層或外護套 0無聯(lián)鎖鋼帶無 1雙鋼帶纖維繞包 2雙鋼帶細圓鋼絲聚氯乙烯護套 3細圓鋼絲細圓鋼絲聚乙烯護套 4粗圓鋼絲粗圓鋼絲 8 電纜的種類、結(jié)構(gòu)和特點 型號中拼音部分和數(shù)字部分排列組成方式為： 類別絕緣導(dǎo)體密封層（內(nèi)護層）其 它結(jié)構(gòu)特點外護層（數(shù)字。第1位鎧裝、第2位外 皮層）芯數(shù)截面積電壓長度 例：ZLQ22312010500 鋁芯油紙絕緣鉛包鋼帶聚氯乙烯護套電纜，3芯 120mm2，10KV，長度500m的電力電纜。 例：YJLV2

7、2-3150-10-400 鋁芯交聯(lián)聚乙烯絕緣、雙鋼帶鎧裝、聚氯乙烯外護 套,3芯，截面150mm2，電壓10KV，長度400m的電 力電纜。 選擇電纜的選用，除了按電氣特性由計算而作出選 擇外，適用場所的選擇非常重要。考慮的因數(shù)有：導(dǎo) 體的材料；絕緣和內(nèi)護層；鎧裝和外護層；電壓及芯 數(shù)。 9 電纜的種類、結(jié)構(gòu)和特點 聚乙烯和交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜如不用鉛、鋁包而 用聚乙烯作護套時，為了對故障電流提供回路，在電 纜絕緣層的半導(dǎo)體屏蔽層外尚需有一層銅帶。截面應(yīng) 滿足在單向接地故障或不同地點兩相同時發(fā)生故障時 短路容量的要求。交聯(lián)電纜的鎧裝層和屏蔽層應(yīng)分別 用帶絕緣的膠合導(dǎo)線單獨接地，銅屏蔽層接地

8、線的截 面積不應(yīng)小于25mm2 （如銅絲屏蔽接地線截面與銅絲 屏蔽層截面積相等），鎧裝層接地線的截面積不應(yīng)小 于10mm2。使金屬護層上任一點非接地處的正常感應(yīng) 電壓，在未采取不能任意接觸金屬護層的安全措施時， 不得大于50V。 電纜的內(nèi)襯層和外護套破壞后進水的確定，對電纜外 護套的絕緣電阻，610kV電纜要求不低于0.5M， 35kV電纜要求不低于1.5M。低于此標準還需用萬用 表檢查電纜是否已形成原電池，就可判斷外護套和內(nèi) 襯層已破損進水。“預(yù)規(guī)”附錄D、E 10 電纜的種類、結(jié)構(gòu)和特點 交聯(lián)電纜的銅屏蔽層如果開斷，那么銅屏蔽層 的充電電流要強行通過半導(dǎo)體層，使外半導(dǎo)體 層處發(fā)熱、老化，甚

9、至引燃電纜，在一些企業(yè) 已發(fā)生過此類事故。為此對單芯交聯(lián)電纜要測 量銅屏蔽層直流電阻、芯線直流電阻及其比值， 對照交接時的和歷年的試驗數(shù)據(jù)，如比值變化 超過15%應(yīng)引起注意，并適當縮短試驗周期， 當比值明顯增加時，表明銅屏蔽層直流電阻明 顯增大，銅屏蔽層有可能被腐蝕，如發(fā)現(xiàn)銅屏 蔽層開斷，要立即尋找開斷點，加以修復(fù)。 11 電纜的主要參數(shù) 4、電纜的主要參數(shù) 電纜的長期允許載流量。電纜的長期允許 載流量，這是指在允許的導(dǎo)線工作溫度下和 一定的環(huán)境溫度下的允許通過電流。 電纜的短時允許負載電流。實際上過載能 力一般不大于3KV者為10%；610KV者為 15%；連續(xù)2 h 允許短路電流 決定于電

10、纜溫度不超過其允許 短路溫度來決定的。 電壓值 電力電纜的額定電壓是以導(dǎo)體對地 （金屬屏蔽）之間的設(shè)計電U0和導(dǎo)體之間的 設(shè)計電壓U表示。其適用于電力系統(tǒng)的最高電 壓Um是根據(jù)U0和U而規(guī)定的 12 電纜的主要參數(shù) U01.83.668.7183664127290 U366/1010/1530/3360/66/69110/115220/230500 Um1.67.27.2/1212/17.53672.5123245525 35kV2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、185、240、300、400、500、 625、800 110kV180、240、270、

11、300、400、500、600、700、850、1000、1200、1500、2000 IEC推薦的U0、U及適用Um 導(dǎo)線截面積 我國電纜截面積系列 13 電纜的主要參數(shù) 電纜種類電纜護套結(jié)構(gòu)多芯單芯 油浸紙絕緣電力電纜鉛包有、無鎧裝 鋁包有、無鎧裝40mm 鋁包有、無鎧裝40mm 15倍 25倍 30倍 2025倍 橡塑及交聯(lián)絕緣電力電纜橡皮或聚乙烯護套 裸鉛護套 鉛護套鋼帶鎧裝 有金屬屏蔽層 鎧裝無鉛護套 10倍 15倍 20倍 8倍 12倍 10倍 彎曲半徑：彎曲半徑應(yīng)不小于電纜外徑的倍數(shù) 電纜類型最大允許位差(m)電纜類型最大允許位差(m) 普通粘性浸漬電纜 13kV 鎧裝 無鎧裝

12、6 kV 10 kV 2035 kV 鉛護層 鋁護 層 25 25 20 25 15 20 15 5 不滴流電纜 塑料絕緣電纜 橡皮絕緣電纜 無限制 自容式充油電纜 110330 kV ZQCY22 ZQCY25 30 150(暫定) 最大允許位差：電纜的允許最大位差 14 高壓電纜的絕緣特性 從上表可看出浸漬劑的體積膨脹系數(shù)約為電纜其它材料（固體） 的10倍。當電纜溫度上升時，由于浸漬劑的體積膨脹系數(shù)大，鉛 套必然受到浸漬劑的膨脹壓力而脹大。但當溫度下降時，由于鉛 套的塑料性不可逆變形，在鉛套內(nèi)部、在絕緣層中必然形成氣隙。 氣隙在絕緣層中的分布與浸漬劑的物理性能有關(guān)，氣隙一般分布 在絕緣層的

13、內(nèi)層、靠近線芯的表面。因為冷卻時，熱量從電纜表 面散出，絕緣外層先開始冷卻，這時絕緣層內(nèi)層的溫度較高，浸 漬劑的粘度較低，因此內(nèi)層浸漬劑可以補償外層浸漬劑的體積收 縮，在絕緣層外部形成氣隙的可能性小。以后，絕緣層內(nèi)層逐漸 冷卻，由于浸漬劑的粘度增大，流動性減小，浸漬劑冷卻體積收 縮得到補償?shù)目赡苄栽絹碓叫。浇咏€芯，這一現(xiàn)象越嚴重， 因此靠近線芯形成氣隙的可能性越大。浸漬劑的體積膨脹系數(shù)越 大，粘度溫度曲線越陡，則靠近線芯絕緣層形成氣隙量也越大。 材料名稱銅鋁電纜紙浸漬劑鉛 體積膨脹系數(shù)，1/511067210690106（8001000）10669106 1、浸漬紙絕緣擊穿機理 粘性浸漬紙

14、絕緣電纜各組成部分材料的體積膨脹系數(shù) 15 高壓高壓電纜的絕緣特性的絕緣特性 氣體的介電常數(shù)比浸漬紙的小得多，因此絕緣層受電壓時，氣 體一方面比浸漬紙承受高得多的場強，另一方面，氣體的擊穿 強度又比浸漬紙的低得多，因此在較高電壓作用下，首先在氣 隙發(fā)生擊，即所謂局部擊穿或局部放電。由于線芯表面電場強 度最高，這一現(xiàn)象往往容易最先以生在靠近電纜線芯表面絕緣 層的間隙，如下圖（A）所示。浸漬劑在局部放電的作用下分解， 放出氣體，擴大氣隙，產(chǎn)生離子撞擊下一層紙帶，趕走紙帶中 所含的浸漬劑，游離放電穿過紙帶繼續(xù)向前發(fā)展，如下圖（B） 所示。在局部放電的持續(xù)作用下，浸漬劑一方面聚合形成較高 分子量的所謂

15、X蠟，另一方面又可能分解出自由碳粒子，碳粒 子被吸附在放電道路上逐漸形成碳粒通道，于是具有線芯電位 的尖端伸向絕緣層內(nèi)部而產(chǎn)生切向（沿紙帶表面方向）的電場 分量。切向場強分量隨碳粒通道深入絕緣層內(nèi)部的程度加深而 增大。我們知道，紙帶沿表面擊穿強度只有垂直紙帶方向的 1/101/20左右，局部放電進一步發(fā)展將導(dǎo)致沿紙面的所謂移滑 （樹技）放電，如下圖（C）所示。 16 高壓高壓電纜的絕緣特性的絕緣特性 聚乙烯絕緣老化機理聚乙烯絕緣老化機理 經(jīng)過近十幾年的聚乙烯絕緣電纜的運行經(jīng)驗和研究工作表明， 樹技老化是導(dǎo)致聚乙烯絕緣最后發(fā)生擊穿的主要原因。但聚 乙烯絕緣層中產(chǎn)生樹枝的原因不同于油浸紙絕緣。 根

16、據(jù)聚乙烯絕緣中產(chǎn)生的樹技現(xiàn)象的原因，樹技可分成三類。 第一類稱為電樹技，它的起因是由于聚乙烯絕緣層內(nèi)部或聚 乙烯絕緣層與其它固體接觸面（例如，線芯或線芯屏蔽層與 聚乙烯絕緣層的交界面，絕緣屏蔽層與聚乙烯絕緣層的交界 面等）存在有氣隙，或者聚乙烯絕緣內(nèi)有雜質(zhì)，或屏蔽層有 突出尖端等。由于氣隙和尖端的存在，導(dǎo)致聚乙烯絕緣層中 電場集中點或擊穿強度低的部位的局部擊穿，逐步形成所謂 電樹技。產(chǎn)生電樹枝的原因可以說與上述油浸紙絕緣的完全 相同，工程上用的電介質(zhì)，在一定程度上來說，都是不均勻 的，在電壓作用下，都有可能產(chǎn)生這一現(xiàn)象。聚乙烯絕緣層 中電樹枝的特點是，樹枝放電是從材料不連續(xù)點或界面引發(fā) 出來，

17、其特點是，樹枝管連續(xù)，內(nèi)空而沒有水分，管壁上有 聚乙烯因放電而分解產(chǎn)生的碳粒痕跡，分枝少而清晰，如下 圖（A）。 17 高壓高壓電纜的絕緣特性的絕緣特性 第二類稱為電化樹技，它的產(chǎn)生原因基本上與電樹枝相同，只 不過在空隙中滲進了其它化學(xué)溶液。因為聚乙烯絕緣電纜一般 沒有完全密封的金屬護套，土地中的化學(xué)成分就可以滲透過電 纜護套、絕緣層而到達線芯表面，與導(dǎo)體材料起化學(xué)反應(yīng)，其 生成物（如亞硫酸銅、硫化物溶液等）在電場作用下蔓延伸入 絕緣層形成樹技物，稱為電化樹技。這種樹技呈棕褐色，它在 比形成電樹技低得多的場強下即可產(chǎn)生。典型電化樹技的圖象 如下圖（B）所示。 第三類稱為水樹技，它是由水分浸入聚

18、乙烯絕緣層中，在電場 作用下形成的樹技物。它的特點是引發(fā)樹技的空隙中有水分， 也是在比產(chǎn)生電樹枝低得多的場強下即可發(fā)生。樹枝管有的大 體不連續(xù)，內(nèi)凝聚有水分，主干樹枝較粗，分枝多而且密集， 如上圖（C）所示。也有人把水樹枝和電化樹技合為一類，統(tǒng) 稱為電化水樹枝。這兩種樹技都是產(chǎn)生電樹枝低得多的場強下 發(fā)生。許多聚乙烯絕緣電纜擊穿，都是由于形成電化和水樹枝 而發(fā)生的。 18 電纜線路的輸送容量電纜線路的輸送容量 電力電纜線路載流量，與電纜本身材料、結(jié)構(gòu) 形式、敷設(shè)方式、環(huán)境條件以及運行工況有關(guān)。 長期允許載流量主要有以下三個因素確定： 電纜的長期允許工作溫度 電纜本身的散熱性能 電纜裝置情況及其

19、周圍的散熱條件 19 電纜線路的輸送容量電纜線路的輸送容量 1、電纜在運行中，由于導(dǎo)體電阻、絕緣層、保護層和鎧裝層的能量損耗， 都將使電纜發(fā)熱，溫度升高。當電纜的運行溫度超過某一定值時，將導(dǎo)致 電纜的絕緣水平下降，甚至擊穿。所以，電纜的運行溫度限定在這一特定 值以下，這個特定值稱為電纜的使長期允許工作溫度。不同電壓等級和絕 緣型式的電纜，其最高允許工作溫度值不同。如下表 電纜線芯長期允許工作溫度 絕緣類型電壓等級(kV)長期允許工作溫度() 交聯(lián)聚乙烯90 聚氯乙烯70 橡皮65 粘性浸漬紙380 665 1060 203550 充油電纜11033075 不滴流油浸紙380 670 1070

20、203565 20 電纜電纜線路的輸送容量的輸送容量 額定電壓(kV)36102035 最高允許工作溫度()60654550404550 電纜絕緣層受熱膨脹，造成保護層過度伸展，使電 纜內(nèi)部產(chǎn)生氣隙，這些氣隙在電場的作用下發(fā)生游 離，最后導(dǎo)致絕緣的破壞。從這個意義上講，電纜 的電壓等級越高，氣隙的游離作用越顯著，其最高 允許工作溫度就越低；充油電纜因不產(chǎn)生氣隙，而 最高允許工作溫度高；聚氯乙烯結(jié)構(gòu)中存在極性基 團，在溫度升高時，介質(zhì)因電導(dǎo)升高較快，絕緣強 度下降較大，所以其最高允許工作溫度較低。 直埋電纜表面最高允許工作溫度，如下表所示 直埋電纜表面最高允許工作溫度 21 電纜電纜線路的輸送容

21、量的輸送容量 2、電纜的正常允許截流量 這是指在允許的導(dǎo)線工作溫度下和一定的環(huán)境 溫度下的允許通過的電流。對于不同種類的電 纜和不同的敷設(shè)條件其值是不同的。 P121123表5-5表5-9 3、短路時允許負荷電流 電纜在事故情況或緊急情況(如轉(zhuǎn)移負荷)下，才 能過載運行，此時所允許通過的電流為短時允 許過載電流。一般允許過載時間不超過2h。 在事故情況下，3kV及以下電纜允許過載10%， 連續(xù)2h；610kV電纜，允許過載15%，連續(xù)2h。 22 電纜電纜線路的輸送容量的輸送容量 電纜的正常允許載流量 這是指在允許的導(dǎo)線工作溫度下和一定的環(huán)境 溫度下的允許通過的電流。對于不同種類的電 纜和不同

22、的敷設(shè)條件其值是不同的。確定電纜 的載流量首先從資料上查出電纜長期允許載流 量。（但此值是在一定條件下的如導(dǎo)體的工作 溫度，空氣溫度，土壤溫度，土壤熱阻系數(shù)， 敷設(shè)深度等）其次查出下列修正系數(shù)：溫度修 正系數(shù)；土壤修正系數(shù)；直埋并列敷設(shè)修正系 數(shù)；空氣中并列敷設(shè)修正系數(shù)；穿管多根并列 敷設(shè)修正系數(shù)；16kV戶外明敷無遮陽修正系 數(shù)。 23 電纜電纜線路的輸送容量的輸送容量 電力電纜截面的確定 電力電纜的截面，一般按長期允許載流量選擇電纜截 面；然后對低壓電纜校驗其電壓降，對高壓電纜校驗 其短路時的熱穩(wěn)定度。對于較長和大負荷的供電線路， 應(yīng)按經(jīng)濟電流密度選擇電纜截面。 按長期允許載流量選擇電纜截

23、面： ImaxKI0 式中 Imax通過電纜的最大持續(xù)負荷電流 I0指定條件下的長期允許的載流量 K 電纜長期允許載流量的總修正系數(shù) K =K1Kn K1溫度修正系數(shù) K2空氣中并列修正系數(shù) K3空氣中穿管修正系數(shù) K4土壤熱阻系數(shù)不同時的修正系數(shù) K5直埋并列修正系數(shù) 24 電纜電纜線路的輸送容量的輸送容量 4、允許短路電流 電纜線路發(fā)生短路故障時，電纜導(dǎo)體中通過的電流是 長期允許載流量的幾倍或幾十倍，但短路時間很短， 一般只有幾秒或更短的時間。由短路電流所產(chǎn)生的損 耗熱量供導(dǎo)體發(fā)熱、溫度升高，由于時間短暫，絕緣 層溫度升高很少，因此規(guī)定當系統(tǒng)短路時，電纜導(dǎo)體 的最高允許溫度應(yīng)不超過下列規(guī)定

24、： 1、電纜線路中無中間接頭(正常運行溫度按50計算) 油浸紙絕緣電纜 10kV及以下銅導(dǎo)體250、鋁導(dǎo)體 200；2035kV175 橡膠絕緣電纜 10kV及以下200 2、電纜線路中有中間接頭 錫焊接頭 120；壓接接頭 150；電焊或氣焊接頭 與無接頭相同。 25 電纜終端和中間接頭 電纜終端和中間接頭按成型工藝分類品種 繞包式電纜附件 熱收縮式電纜附件 預(yù)制式電纜附件 冷收縮式電纜附件 澆鑄式電纜附件 模塑式電纜附件 26 電纜終端和中間接頭 繞包式電纜附件 絕緣和屏蔽都是用帶材(通常是橡膠自黏帶)繞包而成， 適用于中低壓級擠包絕緣電纜。 27 電纜終端和中間接頭 28 電纜終端和中間

25、接頭 預(yù)制式電纜附件 將電纜頭里增強絕緣和半導(dǎo)體屏蔽層在工廠模 制成一個整體或若干部件，現(xiàn)場套裝在經(jīng)過處 理后的電纜末端或接頭處。適用于中低壓級擠 包絕緣電纜。 29 電纜終端和中間接頭 澆鑄式電纜附件 利用熱固性樹脂(環(huán)氧樹脂、聚氨酯或丙烯酸酯) 現(xiàn)場澆鑄在經(jīng)過處理后的電纜末端或接頭處的 模子或盒體內(nèi)，固化后而成。 適用于中低壓級擠包絕緣電纜及油浸紙絕緣電 纜。 模塑式電纜附件 利用與電纜絕緣相同或相近的帶材繞包在經(jīng)過 處理后的電纜接頭處，再用模具熱壓成型。 適用于中低壓級擠包絕緣電纜 30 電纜終端和中間接頭 各種電纜附件特性比較 對比項目 電纜附件品種 繞包式 熱收縮 式 預(yù)制式 冷收縮

26、 式 澆鑄式模塑式 范 圍 電纜 種類 擠包絕緣電纜適用適用適用適用可適用適用 油浸紙絕緣電纜不用可適用不用不用適用不用 電壓 等級 35kV適用適用適用適用可適用適用 10kV及以下適用適用適用適用適用不用 電纜 附件 分類 終端頭適用適用適用適用可適用適用 直通接頭適用適用適用適用適用適用 分支接頭可適用不用適用不用適用不用 結(jié)構(gòu)特點 結(jié)構(gòu)簡單簡單較復(fù)雜簡單簡單簡單 規(guī)格少少較多少少少 現(xiàn)場安裝 對操作工技術(shù)要求高較高一般一般一般高 耗費工時多較多少少少少 成本低低較高較高低低 31 電纜的絕絕試驗 1、絕緣電阻的測試 2、測量泄漏電流和直流耐壓試驗 3、交流耐壓試驗 1、絕緣電阻的測試

27、電纜的絕緣電阻和電纜的長度成反比例關(guān)係。 所以絕緣電阻的標準應(yīng)按20每公里的值。 但“規(guī)程”未作規(guī)定，運行中電纜可作縱向和 橫向比較。 凡停役不滿3個月的電力電纜線路，復(fù)役前應(yīng) 用兆歐表測量電纜的主絕緣電阻。 凡停役超過3個月的電力電纜線路，復(fù)役前必 須按故障修復(fù)后的試驗標準進行試驗。 32 電纜的絕絕試驗 2、測量泄漏電流和直流耐壓試驗 油浸紙絕緣電力電纜直流耐壓試驗電壓 耐壓5min時的泄漏電流值不應(yīng)大于耐壓1min的泄漏 電流 三相之間的泄漏電流不平衡系數(shù)不應(yīng)大于2 泄漏電流小于20A時，對不平衡系數(shù)不作規(guī)定 直流耐壓試驗前/后測量絕緣電阻，耐壓后的絕緣電 阻不能低于耐壓前測量值 電纜額

28、定電壓U0/U(kV)直流試驗(kV/5min) 6/10 8.7/10 40/5 47/5 21/35 26/35 105/5 130/5 33 電纜的絕絕試驗 35kV及以下橡膠、交聯(lián)電力電纜交、直流耐壓試驗 橡膠、交聯(lián)電力電纜交、直流耐壓試驗電壓 有條件應(yīng)做交流耐壓試驗 耐壓5min時的泄漏電流值不應(yīng)大于耐壓1min的泄漏電流 直流耐壓試驗前/后測量絕緣電阻，耐壓后的絕緣電阻不能低 于耐壓前測量值 電纜額定電壓 U0/U(kV) 直流試驗 (kV/5min) 交流試驗(kV/5min) 0.1HZ1300HZ 交流試驗(kV/5min) 6/1025/515/5 8.7/1037/522

29、/5 21/3563/553/5 26/3578/52.1U0/5(2U0/5 )65/5 64/110192/15(1.36U0/5 )110/30 127/220-220kV1h或 空載充電24h 34 電纜的絕絕試驗 6kV及以下電力電纜直流耐壓試驗電壓(kV) (DL/T 596-1996標準) 電纜額定電壓U0/U(kV)紙絕緣電力電纜橡膠、交聯(lián)電力電纜 1.0/3 1.8/3 12 11 3.6/61718 3.6/624 6/63025 35 電纜的絕絕試驗 3、交流耐壓試驗 對于紙絕緣電力電纜不采用交流耐壓試驗，而只做直 流耐壓試驗，因為 （1）交流耐壓試驗有可能在紙絕緣電纜空

30、隙中游離 放電而損害電纜，電壓數(shù)值相同時，交流電壓對電 纜絕緣的損害較直流電壓嚴重得多； （2）若紙絕緣電纜存在局部空隙缺陷，直流電壓大 部分分布在與缺陷相關(guān)的部位上，因此更容易暴露 電纜的局部缺陷。 （3）工頻交流耐壓的設(shè)備需較大的容量，不易取得。 相反對于交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜交流耐壓更可以在較低 的電壓水平將絕緣內(nèi)已經(jīng)存在的不均勻?qū)щ娦匀毕菘?速轉(zhuǎn)成貫穿性的擊穿。不會像直流那樣注入空間電荷。 36 電纜的絕絕試驗 交流變頻串聯(lián)諧振試驗。35KV及以下交聯(lián)聚 乙烯絕緣電纜做3075Hz變頻串聯(lián)諧振耐壓 試驗， 橡塑絕緣電纜測電纜外護套絕緣電阻、電纜內(nèi) 襯層絕緣電阻、銅屏蔽層電阻和導(dǎo)體電阻比。

31、周期：重要的一年一次，一般的35年一次。 每千米不應(yīng)低于0.5M。 37 電纜的故障探測 電纜故障的探測可分為：終端技術(shù)和追蹤技術(shù)。 莫拉法 電橋法電容電橋法 終端技術(shù)充電電流法 雷達（脈沖）法 共振法 電流追蹤法 追蹤技術(shù)音頻追蹤法 沖擊法 大地梯度法 測尋電纜絕緣故障的方法有許多種，其中最常用的主要有電橋 法、脈沖示波器法、音頻感應(yīng)法和聲測法等。這些方法各有其 特點，選用那一種方法最為合適應(yīng)視故障的性質(zhì)和現(xiàn)場的具體 條件而定。為了更精確地確定故障點，往往兩種方法配合使用， 例如電橋法和聲測法，或脈沖示波器法與聲測法等經(jīng)常配合一 起使用。 38 電纜的故障探測 電纜故障測試步驟 （1）首先確

32、定電纜故障的性質(zhì)。用兆歐表測得 絕緣電阻值確定短路（接地）故障；用歐姆表 測量直流電阻確定斷線故障；直流耐壓試驗確 定閃絡(luò)性原障。 （2）故障點的初步定位。一般使用電橋法和脈 沖法，根據(jù)故障性質(zhì)和測試設(shè)備的條件，確定 使用一種或一種以上的方法。 （3）電纜故障點的精確定位。一般使用感應(yīng)法 和聲測法。其測試誤差為：粗測3%，精測 1m。 39 電纜的故障探測 電纜故障探測流程方框圖 測出故障點 故障定點測試 擊穿 直流耐壓試驗 測量電纜的直流電阻 三相短路接地故障 二相短路接地故障 測 試 電 纜 絕 緣 電 阻 電 纜 故 障 的 探 測 1 0 0歐左右 好 一相接地故障 壞 合格 無故障

33、脈沖法測試 低電阻接地故障 高電阻接地故障 1 0 0 0歐 極大 斷線 1 0 0 0歐 電橋法測試 燒穿法 40 電纜的故障探測 電橋法電橋法 電橋法是最早采用的方法，一直是測尋電纜故障的主要手段， 對于低電阻接地和相間短路故障，十分適用而且精確度高。 電橋法的原理接線如下圖。 電橋法測尋電纜故障的原理接線 1-分流器；2故障點的接地電阻；A、C-橋臂電阻；E 電池；G檢流計 上圖可看出它需要有一個非故障導(dǎo)體和故障導(dǎo)體一起形成一 個環(huán)。同時電源提供的電橋電流是通過故障電阻而返回的。 由于橋臂電阻遠小于故障電阻，所以大部分的壓降發(fā)生在故 障處。如果通過故障電阻的電流不小于5毫安，則電橋平衡

34、時，即使調(diào)節(jié)電橋上最小一擋的電阻值檢流計亦能有明顯的 指示。 G C A L x E 1 2 41 電纜的故障探測 當電橋平衡時，故障的距離可由下式求得： xC(AC)2L 如果將接在電橋上的兩個電纜芯的端子互換位 置后可得 x A(AC)2L 上二式中：x故障點的距離； L電纜線路長度； A、C橋臂電阻。 由于纜芯是構(gòu)成電橋平衡時的一個橋臂，且故 障的距離是基于電阻與回路長度成正比求得， 因此，在實測中必須十分注意由于與回路串聯(lián) 的接觸電阻和引線電阻引起的誤差。 42 電纜的故障探測 脈沖法脈沖法 脈沖法分為低壓脈沖法、脈沖電壓法、脈沖電流法三種。 7.2.1 低壓脈沖法是利用發(fā)射脈沖和故障

35、點反射脈沖的時 間差來確定測距。Lx=1/2VT。適用范圍為100K低電阻 接地。此法有盲區(qū)，故障處不能太近。 7.2.2 脈沖反射電壓取樣法(閃測法)是測試端發(fā)出一個直流 高壓(直閃法)或沖擊高壓(沖閃法)脈沖使故障點擊穿，即發(fā) 生閃絡(luò)放電，該閃絡(luò)則在電纜中產(chǎn)生一個電壓躍變(即脈 沖)，放電脈沖在測試端和放電點之間往返一次時間來測距， 融入微電子技術(shù)在顯示屏上直接讀出。但容易高壓信號侵 入測試儀器中。常用有DGC型、DGE型。 7.2.3 脈沖電流法是通過一線性電流耦合器測量電纜擊穿 時產(chǎn)生的電流行波信號在測試端與故障點之間往反一次所 需的時間來計算故障點距離。使測試簡單，輸出的脈沖電 流波

36、形更容易分辯。例T903型。 脈沖法的基本工作原理就是在電纜芯上加一脈沖電壓，在線 路的一端通過分壓裝置或天線耦合接上示波器或數(shù)字式電子 裝置。以測量脈沖波在電纜內(nèi)的傳播和反射時間。然后根據(jù) 波在電纜內(nèi)部的傳播速度算出故障的距離。 43 電纜的故障探測 很顯然，由于L0和C0的數(shù)值與導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)尺寸和絕緣材料有一 定的關(guān)系，因此V的數(shù)值不是一個常數(shù)。對于油浸紙絕緣電纜 來說，它在150170米/微秒之間，通常取V=160米/微秒；對于 聚乙烯電纜，則為170200米/微秒。交聯(lián)聚乙烯電纜為V=172 米/微秒、聚乙烯電纜為V=184米/微秒。為了確定準確的波速， 在測尋故障之前可先在良好的電纜上測定脈沖波來回全線所需 的時間。然后根據(jù)電纜的實際長度求出波速。則故障點的距離 Lx12V(t1t0) 式中Lx-到故障點的距離；V-脈沖傳播速度； t1-發(fā)出脈沖時間；t0到達脈沖時間。 對于高