1、問題的提出

現在在世界和國內已有越來越多的XLPE交聯聚乙烯絕緣的電力電纜代替原有的充油油紙絕緣的電力電纜。但在交聯電纜投運前的實驗手法上因為被試容量大和實驗設備的原因，很長時刻以來，仍沿用運用直流耐壓的實驗辦法。近年來世界、國內的許多研討機構的研討成果標明直流實驗對XLPE交聯聚乙烯電纜有不同程度的危害。有的研討觀念以為XLPE結構具有存儲堆集單極性剩余電荷的才能，當在直流實驗后，如不能有用的釋放掉直流剩余電荷，投運后在直流剩余電荷加上溝通電壓峰值將或許致使電纜產生擊穿。國內一些研討機構以為，交聯聚乙烯電纜的直流耐壓實驗中，因為空間電荷效應，絕緣中的實踐電場強度可比電纜絕緣的作業(yè)電場強度高達11倍。交聯聚乙烯絕緣電纜即便通過了直流實驗不產生擊穿，也會引起絕緣的嚴峻損害。其次，因為施加的直流電壓場強散布與運轉的溝通電壓場強散布不同。直流實驗也不能實在模仿運轉狀態(tài)下電纜承受的過電壓，并有用的發(fā)現電纜及電纜接頭自身和施工工藝上的缺點。因而，運用非直流的辦法對交聯電纜進行耐壓實驗就越來越遭到人們的注重。現在，在中低壓電纜上國外已運用超低頻電源（VLF）進行耐壓實驗。但因為此類VLF的電壓等級偏低，尚不能用于110kV及以上的高壓電纜實驗。在國內，關于低壓電纜,這種辦法也運用過，但因為實驗設備的原因，沒能得到大面積的推行。而近些年因為城、農網建造改造的進行， XLPE交聯電纜越來越多，僅僅靠直流耐壓實驗后就將電纜投入運轉，而在運轉電壓下產生電纜或電纜頭擊穿的案例也時有產生。所以，咱們都在探究新的實驗辦法。

2、實驗頻率

因為電纜的電容量較大，選用傳統(tǒng)的工頻實驗變壓器很粗笨，巨大，且大電流的作業(yè)電源在現場不易獲得。因而一般都選用串聯諧振溝通耐壓實驗'>溝通耐壓實驗設備。其輸入電源的容量能顯著下降，分量減輕，便于運用和運送。初期多選用調感式串聯諧振設備（50Hz），但存在自動化程度差、噪音大等缺點。因而現在大都選用調頻式（30-300Hz）串聯諧振實驗設備，能夠得到更高的品質數（Q值），并具有自動調諧、多重維護，以及低噪音、靈敏的組合辦法（單件分量大為下降）等長處。歸納國內外有關技術材料，挑選適宜的實驗頻率規(guī)模是個比較重要的問題。在這方面，有一些不同的觀念和提法。就現在的國內外的提法來看，咱們總結可分紅3類：第1類為較寬頻率規(guī)模30-300Hz、20-300Hz、1-300Hz；第2類為工頻規(guī)模，45-65Hz，45-55Hz；第3類為挨近工頻，35-75Hz。

（1）第1類較寬頻率規(guī)模

世界大電網會議第21、09作業(yè)組發(fā)布的《實驗導則》，主張頻率規(guī)模為30-300Hz。但實踐上更低一些頻率也具有較好地等效性。IEC60840和IEC62067規(guī)范草案（2001年和2000年）就規(guī)矩可選用20-300Hz。

國外有些廠家規(guī)劃串聯諧用電抗器，在特別情況下也有選用最低頻率為25Hz或20Hz的。當然頻率愈低，被試電纜的長度（電容量）可增大。可是電抗器鐵心因而擴大，使分量添加。單個材料顯現, 1-300Hz的溝通實驗也具有與工頻溝通實驗的等效性，這闡明實踐運用中頻率下限有或許獲得更低，例如小于20Hz乃至到0.1Hz也是可行的。進一步標明在這樣的頻率規(guī)模內，絕緣內部各介質的電壓散布及介質特性仍根本相同。

作業(yè)頻率超越300Hz是否恰當？有材料報道說，隨頻率增高，串諧電抗器及勵磁變壓器的損耗下降，可是要考慮被試品電容介質的極化發(fā)熱問題，因而頻率高于300Hz是不可取的。

（2）第2類為工頻規(guī)模

世界上工業(yè)頻率首要指50Hz和60Hz兩種，故IEC規(guī)范規(guī)矩對高壓絕緣的工業(yè)實驗頻率規(guī)模為45-65Hz，在我國額外工頻為50Hz。GB/T16927.1-1997規(guī)矩工頻實驗頻率規(guī)模為45-55Hz。

以為工頻電力電纜的實驗電壓也有必要是工頻，這是趨于比較保存的觀念。針對此問題應該側重闡明交代和預防性實驗的意圖在于發(fā)現絕緣缺點的才能來定的。在不同的頻率下只需絕緣內部介質電壓散布相同，又有根本相同的檢出絕緣毛病的才能，就能到達實驗的意圖。因而即便選用比工頻規(guī)模更寬的頻率也是能夠承受的。在90年代中期為了挑選恰當的溝通耐壓實驗'>溝通耐壓實驗的頻率規(guī)模，做了許多、細心的根底研討作業(yè)。得出頻率在30-300Hz規(guī)模內，橡塑電纜內部幾種典型絕緣缺點的擊穿特性沒有顯著不同。這應該是可信的，也得到遍及選用。剖析構成這種在不同頻率下杰出的擊穿特性，首要原因是優(yōu)秀的同軸絕緣結構，單一的絕緣介質，原料相對純真、電場散布合理、規(guī)矩。因而，在不同頻率下結構內部電壓散布相同，構成寬頻率規(guī)模實驗的條件。油紙絕緣電纜一向選用頻率等于零的直流電壓進行耐壓實驗，其實踐效果很好，數十年來未遭到懷疑。

（3）第3類為挨近工頻頻率，35-75Hz

國外曾對正常XLPE（交聯聚乙烯）絕緣電纜樣品，在不同頻率下進行擊穿實驗。結果標明在頻率為35-75Hz時擊穿電壓均落在可置信度95%之內。因而有觀念擁護實驗電壓頻率最好選在35-75Hz,也較為接近運轉電壓頻率50Hz。值得注意的是，上述測驗結果是對正常絕緣做的擊穿實驗。而交代和預防性實驗所選用的實驗電壓值是偏低的，它只能擊穿有缺點的絕緣缺點（機械損害、水樹枝、終端頭或接頭盒應力鐵錐施工或用料過錯，等等），徹底不足以擊穿電纜本體的正常絕緣?？梢妰煞N實驗的意圖和作業(yè)機理均不相同。好像沒有必要將正常絕緣35-75Hz的擊穿特性“延伸”運用到檢測絕緣缺點方面。

3、規(guī)范問題

因為設備容量和體積等問題，現在國家尚無高壓電力電纜敷設后在現場進行溝通耐壓實驗'>溝通耐壓實驗的相應規(guī)范。但對直流耐壓實驗的規(guī)范,因為前面所述原因人們也產生了一些疑問。CIGRI世界大電網作業(yè)會議21作業(yè)組的《高壓擠包絕緣電纜竣工檢驗實驗主張導則》中對現在選用的直流耐壓實驗辦法提出疑議，并引薦運用工頻及近似工頻（30-300Hz）的溝通實驗辦法。IEC 60840規(guī)范中在45-150kV敷設后電纜實驗規(guī)范中除原直流實驗規(guī)范外，添加了1.7U0 5分鐘或1U0 24小時的溝通實驗規(guī)范。而在220kV等級中IEC 62067/CD草案中則取消了電纜敷設后實驗中直流實驗的規(guī)范，只要溝通實驗的要求，即 20-300Hz 1.4U0 60分鐘。為了更有用的對施工后的交聯電纜進行交代實驗,華北電力集團公司在《電力設備交代和預防性實驗規(guī)程》修訂內容中在電纜主絕緣耐壓實驗一項中添加了電纜的溝通耐壓實驗'>溝通耐壓實驗規(guī)范。之后，國內許多當地也相應的出臺了當地性實驗規(guī)范，其實驗頻率大多都在30-300Hz，中低壓電纜實驗電壓為1.6-2.0倍的相電壓，高壓電纜實驗電壓一般都在1.4-1.7倍的相電壓，詳細依據各個當地略有不同，浙江引薦中低壓電纜實驗頻率為45-65 Hz，高壓電纜實驗頻率為35-75 Hz。