直流交流耐壓試

1、作者:日期:電氣設(shè)備的絕緣預(yù)防性試驗(yàn)一一交流耐壓和直流耐壓試驗(yàn)的區(qū)別和聯(lián)系2008/11/11 10:33交流耐壓和直流耐壓都是耐壓試驗(yàn)，是鑒定電力設(shè)備絕緣強(qiáng)度的方法。絕緣預(yù)防性試驗(yàn)電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn)是保證設(shè)備安全運(yùn)行的重要措施，通過試驗(yàn)，掌握設(shè)備絕緣狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)絕緣內(nèi)部隱藏的缺陷，并通過檢修加以消除，嚴(yán)重者必 須予以更換，以免設(shè)備在運(yùn)行中發(fā)生絕緣擊穿，造成停電或設(shè)備損壞等不可挽回 的損失。絕緣預(yù)防性試驗(yàn)可分為兩大類：一類是非破壞性試驗(yàn)或稱絕緣特性試驗(yàn)，是在較低的電壓下或用其他不會(huì)損 壞絕緣的辦法來測(cè)量的各種特性參數(shù)，主要包括測(cè)量絕緣電阻、泄漏電流、介質(zhì) 損耗角正切值等，從而判斷絕緣內(nèi)部

2、有無缺陷。實(shí)驗(yàn)證明，這類方法是行之有效的，但目前還不能只靠它來可靠的判斷絕緣的耐電強(qiáng)度。另一類是破壞性試驗(yàn)或稱耐壓試驗(yàn)， 試驗(yàn)所加電壓高于設(shè)備的工作電壓， 對(duì) 絕緣考驗(yàn)非常嚴(yán)格，特別是揭露那些危險(xiǎn)性較大的集中性缺陷，并能保證絕緣有 一定的耐電強(qiáng)度，主要包括直流耐壓、交流耐壓等。耐壓試驗(yàn)的缺點(diǎn)是會(huì)給絕緣 造成一定的損傷。直流耐壓試驗(yàn)直流耐壓試驗(yàn)電壓較高，對(duì)發(fā)現(xiàn)絕緣某些局部缺陷具有特殊的作用， 可與泄 漏電流試驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行。直流耐壓試驗(yàn)與交流耐壓試驗(yàn)相比，具有試驗(yàn)設(shè)備輕便、對(duì)絕緣損傷小和易于發(fā) 現(xiàn)設(shè)備的局部缺陷等優(yōu)點(diǎn)。與交流耐壓試驗(yàn)相比，直流耐壓試驗(yàn)的主要缺點(diǎn)是由 于交、直流下絕緣內(nèi)部的電壓分布不同

3、，直流耐壓試驗(yàn) 對(duì)絕緣的考驗(yàn)不如交流更 接近實(shí)際。交流耐壓試驗(yàn)交流耐壓試驗(yàn)對(duì)絕緣的考驗(yàn)非常嚴(yán)格，能有效地發(fā)現(xiàn)較危險(xiǎn)的集中性缺陷。 它是鑒定電氣設(shè)備絕緣強(qiáng)度最直接的方法，對(duì)于判斷電氣設(shè)備能否投入運(yùn)行具有 決定性的意義，也是保證設(shè)備絕緣水平、避免發(fā)生絕緣事故的重要手段。交流耐壓試驗(yàn)有時(shí)可能使絕緣中的一些弱點(diǎn)更加發(fā)展，因此在試驗(yàn)前必須對(duì)試品先進(jìn)行絕緣電阻、吸收比、泄漏電流和介質(zhì)損耗等項(xiàng)目的試驗(yàn)， 若試驗(yàn)結(jié)果 合格方能進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)。否則，應(yīng)及時(shí)處理，待各項(xiàng)指標(biāo)合格后再進(jìn)行交流 耐壓試驗(yàn)，以免造成不應(yīng)有的絕緣損傷。電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)分兩大類探 探（一）耐壓試驗(yàn)一一破壞性試驗(yàn)試驗(yàn)所加電壓等價(jià)于或高于設(shè)備

4、運(yùn)行中可能受到的各種電壓。最有效和最可信；可能導(dǎo)致絕緣的破壞。種類：工頻耐壓試驗(yàn) 直流耐壓試驗(yàn) 沖擊耐壓試驗(yàn)（二）檢查性試驗(yàn)預(yù)防性試驗(yàn)測(cè)定絕緣某些方面的特性；一般在較低電壓下進(jìn)行，通常不會(huì)導(dǎo)致絕緣的擊 穿破壞。方法有許多種：測(cè)絕緣電阻，吸收比測(cè)泄漏電流測(cè)tg S,等效電容C,等效電阻R局部放電測(cè)試，電壓分布測(cè)試油氣色譜分析各方法反映絕緣缺陷的性質(zhì)不同，對(duì)不同絕緣材料和絕緣結(jié)構(gòu)的有效性也不 同。兩類試驗(yàn)間的關(guān)系：相互補(bǔ)充，而不能相互代替先作檢查性試驗(yàn)，再確定耐壓試驗(yàn)的時(shí)間和條件交流耐壓試驗(yàn)：交流耐壓試驗(yàn)是破壞性試驗(yàn)；在出廠和交接試驗(yàn)中進(jìn)行，對(duì)其耐壓值的要求 也不同。交流耐壓裝置有：試驗(yàn)變壓器、工

5、頻和變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)。根據(jù)被試品 和試驗(yàn)設(shè)備的容量大小決定是用工頻還是用變頻。一般地，電纜和GIS用變頻，開關(guān)、避雷器、電流互感器用工頻，電壓互感 器用三倍頻1 .交流耐壓試驗(yàn)試驗(yàn)電壓值的確定 ：根據(jù)電氣設(shè)備的電壓等級(jí)，按照交 流耐壓試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)確定試驗(yàn)電壓值。2 .試驗(yàn)設(shè)備：試驗(yàn)變壓器、調(diào)壓器、阻容分壓器、測(cè)量球隙3 .工頻高壓的測(cè)量：測(cè)量球隙、阻容分壓器直流耐壓試驗(yàn)：直流耐壓試驗(yàn) 采用直流電壓發(fā)生器作為試驗(yàn)電源。在進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn)時(shí)可同時(shí)進(jìn)行直流泄漏電流測(cè)量，測(cè)量微安表可接在高 壓側(cè)，也可接在低壓側(cè)。測(cè)泄漏電流時(shí)電壓： 5kV60kV。避雷器直流1mA 參考電壓（220kV等級(jí)）可達(dá)290

6、kV。直流耐壓試驗(yàn)的試驗(yàn)電壓：2.02.5倍額 定電壓。直流耐壓試驗(yàn)的特點(diǎn)：1、設(shè)備較輕便。2、介質(zhì)無極化損耗。3、可制作伏 安特性曲線。4、電壓高容易發(fā)現(xiàn)缺陷。5、容易發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)端部缺陷。一個(gè)好的絕緣，在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)電壓作用下，其泄漏電流不應(yīng)隨加壓時(shí)間的延長(zhǎng)而增加。如果在0.5倍試驗(yàn)電壓附近泄漏電流已開始迅速上升，則此設(shè) 備在運(yùn)行電壓下即有被擊穿的危險(xiǎn)。為什么交流耐壓試驗(yàn)與直流耐壓試驗(yàn)不能互相代替？因?yàn)榻涣?、直流電壓在絕緣層中的分布不同， 直流電壓是按電導(dǎo)分布的，反 映絕緣內(nèi)個(gè)別部分可能發(fā)生過電壓的情況； 交流電壓是按與絕緣電阻并存的分布 電容成反 比分布的，反映各處分布電容部分可能發(fā)生過

7、電壓的情況。另外，絕 緣在直流電壓作用下耐壓強(qiáng)度比在交流電壓下要高。所以，交流耐壓試驗(yàn)與 直流耐壓試驗(yàn)不能互相代替。電容器為什么不做交流耐壓試驗(yàn)?1. 因?yàn)殡娎|對(duì)交流電源來說相當(dāng)與一個(gè)電容器， 如果作交流耐壓試驗(yàn)就需要更大 容量的試驗(yàn)變壓器。2. 一般直流耐壓試驗(yàn)的擊穿是可以恢復(fù)的，而交流耐壓試驗(yàn)的擊穿是不可以恢復(fù) 的。，綜合以上原因 電力電纜在一般情況下只作 直流耐壓試驗(yàn)，而不作交流耐 壓試驗(yàn)。交聯(lián)電力電纜預(yù)防性試驗(yàn)方法及注意的問題2009年11月20日 星期五16:40電力電纜在運(yùn)行中不但長(zhǎng)期承受電網(wǎng)電壓，而且還會(huì)經(jīng)常遇到各種過電 壓，如操作過電壓、雷擊過電壓、故障過電壓等。預(yù)防性試驗(yàn)可以

8、提前發(fā)現(xiàn)電力 電纜的某些缺陷，它是保證電纜安全運(yùn)行的重要措施之一。如果有關(guān)部門做預(yù)防 性試驗(yàn)時(shí)，不按電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程去試驗(yàn)，則起不到預(yù)防性試驗(yàn)作用， 而且還會(huì)帶來電力電纜隱患。一、預(yù)防性試驗(yàn)項(xiàng)目、方法和要求根據(jù)中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定，交聯(lián) 聚乙烯絕緣電力電纜預(yù)防性試驗(yàn)需作如下試驗(yàn)項(xiàng)目。1、電纜主絕緣絕緣電阻：用2500伏或5000伏兆歐表測(cè)量，讀取1分鐘以后的數(shù)據(jù)，對(duì)于三芯電纜，當(dāng)測(cè)量一根芯的絕緣電阻時(shí)，應(yīng)將其余二芯和電纜外 皮一起接地。運(yùn)行中的電纜要充分放電后測(cè)量，每次測(cè)量完都要采用絕緣工具進(jìn) 行放電，以防止電擊。絕緣電阻數(shù)值自行規(guī)定。試驗(yàn)周期：重要電纜1

9、年，一般電纜3年。2、電纜外護(hù)套絕緣電阻：就是測(cè)量鋼鎧對(duì)地的絕緣電阻值，它主要檢查支埋電纜的外護(hù)套有無破損。采用 500伏兆歐表測(cè)量。當(dāng)每千米的絕緣電阻低于 0.5兆時(shí)，采用下面介紹方法判斷外護(hù)套是否進(jìn)水。試驗(yàn)周期：重要電纜1年，一般電纜3年。3、電纜內(nèi)襯層絕緣電阻：就是測(cè)量銅屏蔽層對(duì)鋼鎧的絕緣電阻值，它主要檢查內(nèi)襯層有無破損，采用500伏兆歐表測(cè)量。當(dāng)每千米絕緣電阻低于0.5兆歐 時(shí)，采用下面介紹方法判斷內(nèi)襯層是否進(jìn)水。試驗(yàn)周期：重要電纜 1年，一般電 纜3年。電纜內(nèi)襯層和外護(hù)套破壞進(jìn)水的確定方法：直埋時(shí)間較長(zhǎng)受地下水長(zhǎng)期浸泡的電纜或受外力破壞而又未完全破損的電 纜，其外護(hù)套絕緣電阻、內(nèi)襯層

10、絕緣電阻均有可能下降至規(guī)定值以下，因此不能僅根據(jù)絕緣電阻的降低來判斷電纜是否進(jìn)水， 要根據(jù)不同金屬在電解質(zhì)中形成原 電池原理進(jìn)行分析判斷。電纜的外護(hù)套破或內(nèi)襯層破損進(jìn)水后，由于水的作用(水 是電解質(zhì))，將在鎧裝層的鍍鋅鋼帶上產(chǎn)生對(duì)地一 0.76V的電位，銅屏蔽層產(chǎn)生 對(duì)地+0.334V電位，由此產(chǎn)生出 0.334 ( 0.76V)=1.1V的電位差。此時(shí)，用萬 用表電阻檔的“正”、“負(fù)”表筆交換測(cè)量鎧裝層對(duì)地或鎧裝層對(duì)銅屏蔽層的絕 緣電阻，在測(cè)量回路內(nèi)形成的原電池與萬用表內(nèi)干電池相串聯(lián)，當(dāng)極性組合使電壓相加時(shí)，側(cè)得電阻值小；反之，側(cè)得電阻值較大。如果上述兩次測(cè)得的電阻值 相差較大時(shí)，表明以形成

11、原電池，就可判斷電纜外護(hù)套和內(nèi)襯層破損進(jìn)水。外護(hù)套破損不一定立即修理，但內(nèi)襯層破損進(jìn)水后，水分直接與電纜銅屏蔽層接觸并 可能會(huì)腐蝕銅屏蔽層，應(yīng)盡快安排檢修。4、銅屏蔽層電阻和導(dǎo)體電阻比：用雙臂電橋測(cè)量在相同溫度下的銅屏蔽層和導(dǎo)體的電阻。當(dāng)銅屏蔽層電阻與導(dǎo)體的電阻之比數(shù)據(jù)與投運(yùn)前數(shù)據(jù)增加時(shí)，表明銅屏蔽層的電阻增大，銅屏蔽層有可能被腐蝕；當(dāng)該比值與投運(yùn)前相比減少時(shí)， 表明導(dǎo)體連接點(diǎn)的接觸電阻有增加的可能。試驗(yàn)周期：投運(yùn)前，新作終端或中間接頭后，內(nèi)襯層破損進(jìn)水后。5、電纜主絕緣直流耐壓試驗(yàn)：電纜試驗(yàn)電壓按表一規(guī)定，加壓時(shí)間5分鐘， 不擊穿。耐壓5分鐘的泄漏電流不應(yīng)大于耐壓1分鐘的泄漏電流。試驗(yàn)周期：

12、新 作終端或中間接頭后。表一：交聯(lián)聚乙烯電力電纜的 直流耐壓試驗(yàn)電壓電纜額定電壓U。/U直流試驗(yàn)電壓KV1.8/3113.6/6186/6256/10258.7/103721/356326/357848/6614464/110192127/220305二、電纜直流耐壓試驗(yàn)與電纜泄漏電流的區(qū)別電纜泄漏電流的測(cè)量與 直流耐壓試驗(yàn)在發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷的原理是有區(qū)別的。- 般來說直流耐壓試驗(yàn)對(duì)于暴露介質(zhì)中的氣泡和機(jī)誡損傷等局部缺陷等比較靈敏， 而泄漏電流能夠反映介質(zhì)整體受潮與整體劣化情況。兩者在試驗(yàn)中又密不可分， 泄漏電流實(shí)際上是 直流耐壓試驗(yàn)中得到的。測(cè)量泄漏電流的微安表在試驗(yàn)回路的 不同位置和試驗(yàn)的高壓

13、引線是否采用屏蔽線等因素，都會(huì)影響泄漏電流的數(shù)值， 所以在測(cè)量泄漏電流的過程中，判斷不是電流的具體數(shù)值，而是泄漏電流的變化趨勢(shì)。電壓升高的每一階段，都必須注意觀察電流隨時(shí)間變化的趨勢(shì)，一條良好的電纜，在電壓上升的每一階段，電容電流和吸收電流先疊加在泄漏電流上， 指 示表上的電流一定劇增，隨著時(shí)間下降，電壓穩(wěn)定1分鐘后的穩(wěn)定電流只是電壓 初期上升的10%-20%，在這就是泄漏電流。如果電纜整體受潮，則電流在電 壓上升的每一階段幾乎不能隨時(shí)間下降， 嚴(yán)重時(shí)反而上升，這種電纜是不能輕易 投運(yùn)的。泄漏電流值隨時(shí)間的延長(zhǎng)有上升現(xiàn)象， 是絕緣缺陷發(fā)展的跡象。良好的 絕緣在試驗(yàn)電壓下的穩(wěn)態(tài)泄漏電流值隨時(shí)間的

14、延長(zhǎng)保持不變，有的略有下降。三、直流耐壓試驗(yàn)對(duì)交聯(lián)電力電纜的影響交聯(lián)聚乙烯絕緣材料是交聯(lián)聚乙烯塑料經(jīng)交聯(lián)工藝而生成的，屬整體型絕緣材料，其介電常數(shù)為2.1 2.3，且一般不受溫度變化的影響。在直流電壓下， 絕緣層中的電場(chǎng)強(qiáng)度是按照絕緣電阻率的正比例分配的， 且絕緣電阻率分布是不 均勻的（在交聯(lián)聚乙烯塑料生產(chǎn)過程中，因工藝原因不可避免的在主料中有雜質(zhì) 存在，他們具有較小的絕緣電阻率，且沿絕緣層徑向分布，分布不均勻），所以 交聯(lián)聚乙烯絕緣在交、直流電壓下電場(chǎng)分布是不同的，導(dǎo)致了擊穿特征的不一致。 直流耐壓試驗(yàn)不僅不能有效地發(fā)現(xiàn)交聯(lián)聚乙烯絕緣材料中的水樹枝等絕緣缺陷， 而且由于空間電荷的作用，使原來

15、存在的絕緣內(nèi)部弱點(diǎn)進(jìn)一步發(fā)展、擴(kuò)大，使絕緣性能逐漸衰減形成絕緣內(nèi)部劣化的積累效應(yīng)，容易造成電纜在交流電壓作用 下，某些不應(yīng)發(fā)生問題的地方投運(yùn)不久就發(fā)生放炮。此外，電纜的某些部分，如 電纜頭、中間頭，在交流電壓下，存在某些缺陷，在直流耐壓試驗(yàn)時(shí)卻不會(huì)擊穿。四、實(shí)際預(yù)試情況現(xiàn)在有些單位電纜預(yù)防性試驗(yàn)基本是將運(yùn)行的電纜按計(jì)劃一年停運(yùn)一次，電纜附件安裝工藝中的金屬層按傳統(tǒng)接地方式連接， 因此電纜試驗(yàn)的項(xiàng)目主要有兩 項(xiàng)內(nèi)容，電纜主絕緣絕緣電阻，電纜主絕緣直流耐壓試驗(yàn)，通常將電纜按表一規(guī) 定加試驗(yàn)電壓，如果電纜受潮或外、內(nèi)層絕緣損壞就可能將電纜擊穿， 然后查找 故障點(diǎn)、修復(fù)，在用同樣的試驗(yàn)電壓加壓 5分鐘

16、，正常后投入運(yùn)行，如仍擊穿或 泄漏電流不正常，在進(jìn)行一次查找故障點(diǎn)、修復(fù)，直到電纜完全正常。這種過程 有許多不利因素，首先電纜耐壓擊穿后停電修復(fù)時(shí)間很長(zhǎng)， 對(duì)一個(gè)企業(yè)來說，損 失是無法估量的，其次預(yù)防性試驗(yàn)往往集中進(jìn)行，要在很短的時(shí)間對(duì)所管轄的電 纜進(jìn)行試驗(yàn)，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且難以對(duì)每條電纜都進(jìn)行仔細(xì)分析。 第三電纜 預(yù)防性試驗(yàn)每次都做 直流耐壓試驗(yàn)，將產(chǎn)生絕緣內(nèi)部劣化的積累效應(yīng)，加速電纜 絕緣老化，縮短電纜的使用壽命。五、建議預(yù)防性試驗(yàn)既然屬于防止設(shè)備損壞、保證設(shè)備安全運(yùn)行的重要措施，那就應(yīng) 以電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定和要求進(jìn)行全面、認(rèn)真地試驗(yàn)，既不能增加 項(xiàng)目也不能減少項(xiàng)目。電纜附件安裝工藝中的金屬層要改變傳統(tǒng)接地方法，應(yīng)采用下述方法去做。 做交接試驗(yàn)時(shí)，要留好第一手資料，以后的預(yù)防性試驗(yàn)數(shù)據(jù)要和交接試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn) 行比較。當(dāng)電纜主絕緣絕緣電阻數(shù)值，電纜外護(hù)套絕緣電阻數(shù)值，電纜內(nèi)襯層絕 緣電阻數(shù)值，銅屏蔽層電阻和導(dǎo)體電阻之比數(shù)值， 與交接試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較且數(shù) 據(jù)變化不大又都在合格范圍時(shí)，就不應(yīng)再作直流耐壓試驗(yàn)。當(dāng)判斷出電纜外護(hù)套 和內(nèi)襯層破損進(jìn)水或新制作終端頭和新制作中間接頭，以及處理電纜銅屏蔽層后，才需對(duì)電纜做直流耐壓試驗(yàn)。這樣就可以最大限度的保護(hù)電纜， 延長(zhǎng)電纜的 使用壽命。電纜附件中金屬層的接地方