35kV電纜耐壓試驗設(shè)備及試驗項目標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程
35kV電纜的耐壓試驗主要采用交流耐壓試驗,因為其頻率與工頻(50Hz)相同或接近,能最真實地模擬運行時的電壓狀況,是檢驗電纜絕緣性能最有效的方法。直流耐壓試驗已不推薦用于交聯(lián)聚乙烯(XLPE)絕緣電纜,因為它容易在絕緣層中產(chǎn)生空間電荷,對絕緣有損害,且試驗效果不佳。
以下是進(jìn)行35kV電纜交流耐壓試驗的核心設(shè)備:
工作原理:利用電抗器與被試電纜(容性負(fù)載)形成串聯(lián)諧振,在試品上產(chǎn)生高電壓,而電源只需提供系統(tǒng)損耗的有功功率,因此所需電源容量大大減小,設(shè)備體積和重量也得以優(yōu)化。
系統(tǒng)組成:
變頻電源:將工頻電源轉(zhuǎn)換為頻率可調(diào)(通常30-300Hz)的電源,用以調(diào)節(jié)系統(tǒng)達(dá)到諧振狀態(tài)。
激勵變壓器:將變頻電源的輸出電壓升高,為諧振回路提供足夠的能量。
電抗器:核心部件,其電感與電纜的電容在特定頻率下發(fā)生諧振。通常為多節(jié)式,通過串并聯(lián)組合來匹配不同長度電纜的電容。
電容分壓器:用于精確測量被試電纜上的高壓值,并作為過壓保護(hù)信號。
補(bǔ)償電容器(可選):如果電纜電容量很小,導(dǎo)致所需電抗器電感量過大而難以實現(xiàn)時,用于補(bǔ)償電容量。
工頻耐壓試驗變壓器(傳統(tǒng)方法,較少用)
直接使用工頻試驗變壓器產(chǎn)生高電壓。對于35kV長電纜,由于其電容量大,需要試驗變壓器的容量非常大(可達(dá)數(shù)千kVA),導(dǎo)致設(shè)備異常笨重,現(xiàn)場使用極其不便,目前已基本被串聯(lián)諧振裝置取代。
0.1Hz超低頻(VLF)耐壓試驗設(shè)備(可作為替代方法)
對于容量較小的35kV電纜或缺乏諧振設(shè)備時,可使用0.1Hz超低頻耐壓設(shè)備。其設(shè)備體積小、重量輕。
原理:使用0.1Hz的超低頻正弦波電壓進(jìn)行測試,其對絕緣的損傷遠(yuǎn)小于直流,且設(shè)備容量要求遠(yuǎn)低于工頻交流。
注意:其試驗標(biāo)準(zhǔn)與工頻交流不同,等效關(guān)系有具體規(guī)定。
總結(jié): 目前現(xiàn)場對35kV電纜進(jìn)行交流耐壓試驗,首選且最普遍的是串聯(lián)諧振交流耐壓試驗裝置。
試驗項目
電纜的預(yù)防性試驗或驗收試驗不僅僅包括耐壓試驗,而是一套組合試驗。以下是35kV電纜(以最常見的XLPE電纜為例)的典型試驗項目流程:
絕緣電阻測量
目的:初步檢查電纜主絕緣和外護(hù)套的絕緣是否受潮或存在整體劣化。
設(shè)備:絕緣電阻測試儀(兆歐表),通常使用5000V電壓檔。
主絕緣交流耐壓試驗(核心項目)
目的:考核電纜主絕緣的強(qiáng)度,發(fā)現(xiàn)集中性缺陷(如制造或敷設(shè)中產(chǎn)生的尖端、氣隙等),是鑒定電纜能否投運的關(guān)鍵試驗。
設(shè)備:如上所述的串聯(lián)諧振試驗系統(tǒng)。
外護(hù)套耐壓試驗
目的:對于有金屬護(hù)套、鎧裝并有外護(hù)套的電纜,檢查其外護(hù)套的完整性,防止水分侵入金屬護(hù)套。
設(shè)備:直流耐壓試驗器(通常10kV檔)或兆歐表。
試驗標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程
主要依據(jù)中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)。
GB 50150-2016 《電氣裝置安裝工程 電氣設(shè)備交接試驗標(biāo)準(zhǔn)》
這是電纜安裝完成后、投入運行前必須遵循的交接試驗最高標(biāo)準(zhǔn)。
對35kV交聯(lián)聚乙烯(XLPE)電纜的主要規(guī)定:
主絕緣交流耐壓試驗:
試驗電壓: 2U? (U?為電纜導(dǎo)體對地或?qū)饘倨帘螌又g的額定電壓)。對于35kV電纜,U?通常為21kV。因此試驗電壓為 2 × 21 = 52kV。
試驗時間: 60分鐘。
頻率: 推薦使用20Hz~300Hz的交流電壓。
絕緣電阻測量: 未明確規(guī)定阻值,但要求“絕緣電阻值可自行規(guī)定”。實踐中,通常要求吸收比(R60s/R15s)大于1.3,或與同類電纜、以往數(shù)據(jù)比較無顯著下降。數(shù)值一般不低于數(shù)千兆歐。
外護(hù)套直流耐壓試驗: 試驗電壓為10kV,持續(xù)時間為1分鐘。
DL/T 596-2021 《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》
這是電纜在運行期間,定期進(jìn)行預(yù)防性試驗所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)。
對35kV交聯(lián)聚乙烯(XLPE)電纜的主要規(guī)定(以大修后試驗為例):
主絕緣交流耐壓試驗: 與交接試驗標(biāo)準(zhǔn)相同,即 2U?, 60分鐘。
絕緣電阻測量: 要求與歷次數(shù)據(jù)比較不應(yīng)有顯著下降。
外護(hù)套直流耐壓試驗: 試驗電壓為6kV,持續(xù)時間為1分鐘。(注意:預(yù)防性試驗電壓低于交接試驗)
GB/T 12706.4-2020 《額定電壓1kV(Um=1.2kV)到35kV(Um=40.5kV)擠包絕緣電力電纜及附件 第4部分:額定電壓6kV(Um=7.2kV)到35kV(Um=40.5kV)電力電纜附件試驗要求》
該標(biāo)準(zhǔn)更多涉及電纜和附件的型式試驗,但其中的試驗要求是制定現(xiàn)場試驗規(guī)程的基礎(chǔ)。







