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为什么现在说高压电缆不能直流耐压(1)

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2012/8/20 11:50:20   

  所属频道:  电网    关键词:  高压电缆 直流耐压 电缆

问题回答一:

高压电缆不能做直流耐压试验仅指橡塑绝缘电力电缆。

橡塑绝缘电力电缆是塑料绝缘电缆和橡皮绝缘电缆的总称。塑料绝缘电缆包括聚氯乙烯绝缘、聚乙烯绝缘和交联聚乙烯绝缘电力电缆(交联聚乙烯(XLPE));橡皮绝缘电缆包括乙丙橡皮绝缘电力电缆等。

油纸绝缘电力电缆和不滴流油纸绝缘电力电缆、自容式充油电缆,还是要进行直流耐压试验的。

要回答这个“为什么”比较难,要先说说设备的高压试验的原则问题。

高压试验技术的一个通用原则:试品上所施加的试验电压场强必须模拟高压设备的运行工况。高压试验得出的通过或不通过的结论要代表高压设备中的薄弱点是否对今后的运行带来危害。这就意味着试验中的故障机理应与设备运行中的机理有相同的物理过程。

按照此原则,XLPE电缆进行直流耐压试验的问题主要表现在以下几个方面:

⑴直流电压下,电缆绝缘的电场分布取决于材料的体积电阻率,而交流电压下的电场分布取决于各介质的介电常数,特别是在电缆终端头、接头盒等电缆附件中的直流电场强度的分布和交流电场强度的分布完全不同,而且直流电压下绝缘老化的机理和交流电压下的老化机理不相同。因此,直流耐压试验不能模拟XLPE电缆的运行工况。

⑵ XLPE电缆在直流电压下会产生“记忆”效应,存储积累单极性残余电荷。一旦有了由于直流耐压试验引起的“记忆性”,需要很长时间才能将这种直流偏压释放。电缆如果在直流残余电荷未完全释放之前投入运行,直流偏压便会叠加在工频电压峰值上,使得电缆上的电压值远远超过其额定电压,从而有可能导致电缆绝缘击穿。

⑶直流耐压试验时,会有电子注入到聚合物介质内部,形成空间电荷,使该处的电场强度降低,从而难于发生击穿。XLPE电缆的半导体凸出处和污秽点等处容易产生空间电荷。但如果在试验时电缆终端头发生表面闪络或电缆附件击穿,会造成电缆芯线上产生波振荡,在已积聚空间电荷的地点,由于振荡电压极性迅速改变为异极性,使该处电场强度显著增大,可能损坏绝缘,造成多点击穿。

⑷XLPE电缆致命的一个弱点是绝缘内易产生水树枝,一旦产生水树枝,在直流电压下会迅速转变为电树枝,并形成放电,加速了绝缘劣化,以致于运行后在工频电压作用下形成击穿。而单纯的水树枝在交流工作电压下还能保持相当的耐压值,并能保持一段时间。

实践也表明,直流耐压试验不能有效发现交流电压作用下的某些缺陷,如在电缆附件内,绝缘若有机械损伤或应力锥放错等缺陷。在交流电压下绝缘最易发生击穿的地点,在直流电压下往往不能击穿。直流电压下绝缘击穿处往往发生在交流工作条件下绝缘平时不发生击穿的地点。

参考文献 《电力试验用串联谐振技术》

《高压交联电缆现场交流耐压试验》

来源:北极星电力网下载频道
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