近年來國(guó)內(nèi)外的試驗(yàn)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明:直流耐壓試驗(yàn)不能有效地發(fā)現(xiàn)交聯(lián)電纜中的絕緣缺陷,甚至造成電纜的絕緣隱患。德國(guó)Sechiswag公司在1978~1980年41個(gè)回路的10 kV電壓等級(jí)的XLPE電纜中,發(fā)生故障87次;瑞典的3 kV~24.5 kV電壓等級(jí)XLPE電纜投運(yùn)超出9 000 km,發(fā)生故障107次,國(guó)內(nèi)也曾多次發(fā)生電纜事故,相當(dāng)數(shù)量的電纜故障是由于經(jīng)常性的直流耐壓試驗(yàn)產(chǎn)生的負(fù)面效應(yīng)引起。因此,國(guó)內(nèi)外有關(guān)部門廣泛推薦采用交流耐壓取代傳統(tǒng)的直流耐壓。
特性
* 體積小,重量輕,特別適合現(xiàn)場(chǎng)使用;
* 過壓,過流,放電,過熱及零啟動(dòng)保護(hù)全面可靠,動(dòng)作時(shí)間1微秒;
* 符合國(guó)標(biāo)要求:有監(jiān)測(cè)峰值/√2功能,可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)波形;
* 一鍵鼠標(biāo)式旋鈕“傻瓜式”操作,大屏幕液晶顯示;
* 軟件校準(zhǔn)功能,方便用戶校準(zhǔn)表計(jì),確保高電壓值準(zhǔn)確度
由于電纜的電容量較大,采用傳統(tǒng)的工頻試驗(yàn)變壓器很笨重,龐大,且大電流的工作電源在現(xiàn)場(chǎng)不易取得。因此一般都采用串聯(lián)諧振交流耐壓試驗(yàn)設(shè)備。其輸入電源的容量能顯著降低,重量減輕,便于使用和運(yùn)輸。初期多采用調(diào)感式串聯(lián)諧振設(shè)備(50Hz),但存在自動(dòng)化程度差、噪音大等缺點(diǎn)。因此現(xiàn)在大都采用調(diào)頻式(30-300Hz)串聯(lián)諧振試驗(yàn)設(shè)備,可以得到更高的品質(zhì)數(shù)(Q值),并具有自動(dòng)調(diào)諧、多重保護(hù),以及低噪音、靈活的組合方式(單件重量大為下降)等優(yōu)點(diǎn)。就目前的國(guó)內(nèi)外的提法來看,我們總結(jié)可分成3類:第1類為較寬頻率范圍30-300Hz、20-300Hz、1-300Hz;第2類為工頻范圍,45-65Hz,45-55Hz;第3類為接近工頻,35-75Hz。
國(guó)際上工業(yè)頻率主要指50Hz和60Hz兩種,故IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對(duì)高壓絕緣的工業(yè)試驗(yàn)頻率范圍為45-65Hz,在我國(guó)額定工頻為50Hz。GB/T16927.1-1997規(guī)定工頻試驗(yàn)頻率范圍為45-55Hz。
認(rèn)為工頻電力電纜的試驗(yàn)電壓也是工頻,這是趨于比較保守的觀點(diǎn)。針對(duì)此問題應(yīng)該著重說明交接和預(yù)防性試驗(yàn)的目的在于發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷的能力來定的。在不同的頻率下只要絕緣內(nèi)部介質(zhì)電壓分布相同,又有基本相同的檢出絕緣故障的能力,就能達(dá)到試驗(yàn)的目的。因此即使選用比工頻范圍更寬的頻率也是可以接受的。在90年代中期為了選擇適當(dāng)?shù)慕涣髂蛪涸囼?yàn)的頻率范圍,做了大量、仔細(xì)的基礎(chǔ)研究工作。得出頻率在30-300Hz范圍內(nèi),橡塑電纜內(nèi)部幾種典型絕緣缺陷的擊穿特性沒有明顯差別。分析形成這種在不同頻率下良好的擊穿特性,主要原因是優(yōu)良的同軸絕緣結(jié)構(gòu),單一的絕緣介質(zhì),材質(zhì)相對(duì)純潔、電場(chǎng)分布合理、規(guī)則。因此,在不同頻率下結(jié)構(gòu)內(nèi)部電壓分布相同,形成寬頻率范圍試驗(yàn)的條件。油紙絕緣電纜一直采用頻率等于零的直流電壓進(jìn)行耐壓試驗(yàn),其實(shí)際效果很好,數(shù)十年來未受到置疑。
部件作用
組成部件:由變頻電源、勵(lì)磁變壓器、高壓電抗器和電容分壓器組成。
1.變頻電源:將220V/380V,50HZ的電源變?yōu)轭l率可調(diào)、電壓連續(xù)可調(diào),同時(shí)集操作、保護(hù)、控制、監(jiān)測(cè)功能于一體。
2.勵(lì)磁變壓器:將變頻電源輸出的電壓升壓,同時(shí)隔離高壓和低壓。
3.高壓電抗器:與容性試品發(fā)生串聯(lián)諧振。
4.分壓器:測(cè)量調(diào)節(jié)器上的高壓電壓值和低壓。
與傳統(tǒng)的試驗(yàn)變壓器相比,優(yōu)點(diǎn)在于變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置體積小,重量輕,易搬運(yùn),操作簡(jiǎn)單,非常方便現(xiàn)場(chǎng)使用及搬運(yùn)(體積與重量約為傳統(tǒng)試驗(yàn)變壓器的1/10~1/30),而且是分件式設(shè)計(jì),便于根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需求靈活配置電抗器的個(gè)數(shù),大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度,提高工作效率。