电力电缆,这三大支柱——导体、绝缘体和护套,构成了其核心构造。我们有纸绝缘电缆、橡塑绝缘(聚氯乙烯、交联聚乙烯、乙丙橡皮等),以及电容式充油电缆,各自具有独特的性能与测试要求。预防性试验是电缆健康的关键,如表1-1所示,常规项目包括测量绝缘电阻,它能揭示电缆的老化、受潮和潜在缺陷。对于1000V以下电缆,我们采用1000V测试,1000V以上则使用2500V,而6kV及以上则提升至5000V。在塑料绝缘电缆中,低电阻情况需检查屏蔽层和铠装层。埋地后,通过测量铠甲对地电阻来检测外护套的完好,同时铜屏蔽层对钢铠甲间的电阻则检查内护套的状况。终端或套管的污渍会干扰绝缘性能,因此务必清洁并加装屏蔽环。对于长电缆,测试需耐心等待,确保手动测试仪的转速不低于80%的稳定运行。
直流耐压与泄漏电流试验</是重要环节,旨在降低电源需求,直流试验通常破坏较小,可适度提高电压和时间以获得更准确的测量。不同电缆的直流耐压标准见表1-2,值得注意的是,电缆的直流击穿强度受极性和温度影响,特别是浸渍纸绝缘。试验过程中,需保持1分钟稳定读取泄漏电流,画出电流与电压的曲线图,试验结束后,使用限流电阻放电,并确保充分接地。
泄漏电流技术中,微安表连接高电位端,确保屏蔽效果,对于长距离电缆,可通过借用相或两端同时测量,减少杂散影响。而交联聚乙烯电缆的讨论中,直流耐压可能引发累积效应,增加击穿风险,树状老化现象也不利于直流试验,推荐采用交流耐压或在线检测技术。
除了以上,我们还有其他测试方法,如残余电压法,通过测量电缆剩余电压来评估老化程度;反向吸收电流法,检测电缆退化过程中吸收电流的变化。图1-4和图1-5展示了这两种方法的原理,图1-6生动展示了运行中电缆吸收电荷的实例。
在监测电缆绝缘状态时,绝缘电阻、tanδ和交流击穿电压U的关系提供了重要线索。研究表明,Q-U的相关性优于tanδ-U,而绝缘电阻与U的相关性相对较弱。因此,当我们关注电缆性能衰退时,推荐测量Q和tanδ,因为这些指标能够反映整体特性,干扰因素较小。电位衰减法通过测量放电电压下降速度,揭示绝缘的健康状况:下降缓慢,意味着绝缘状况良好;而快速下降则表明可能存在绝缘问题,如图1-7和1-8所示。