高压电气设备预防性试验(电缆)

1、2021/3/231 高压电气设备 预防性试验(电缆) 2021/3/232 第五章电缆及其附件 第一节电缆的种类、结构和特点 第二节高压电缆的绝缘特性 第三节电缆线路的输送容量 第四节电缆终端和中间接头 第五节电缆的绝绝试验 第六节电缆的故障探测 2021/3/233 电缆的种类、结构和特点 1. 电力电缆的种类 (1)按绝缘材料分有:油浸纸绝缘、塑料绝缘、橡 皮绝缘、和交联聚乙烯等。此外还有正在发展的 低温油浸电缆和超导电缆。 (2)按电压分为:高压电缆和低压电缆。 (3) 接使用环境分有:直埋、穿管、河底、矿井、 船用、空气中、高海拔、潮热区、大高差。 (4) 按线芯数分有:单芯、双芯、

2、三芯和四芯。 (5) 按结构特征分有:统包型、分相型 等。如图 目前,6KV及以下主要使用橡皮绝缘电缆,10KV及 以上均使用交联聚乙烯电缆。 2021/3/234 电缆的种类、结构和特点 2、电力电缆的基本结构由线芯(导体) 、绝缘层、 屏蔽层和保护层四部分组成。 (1)线芯:铜、铝。电缆的截面采用规范化的方式 进行定型生产。芯线按数目分单芯、双芯、三芯 和四芯;按截面形状分为圆形、半圆形、和扇形。 根据电缆不同品种与规格,线芯可以制成实体,也 可以制成绞合线芯,绞合线芯由单线和成型单线绞 合而成。 (2)绝缘层:包在导线外面起绝缘作用。绝缘层材料要 求选用耐压强度高、介质损耗低、耐电晕性能

3、好、 化学性能稳定、耐低温、耐热性能好、机械加工 性能好、使用寿命长、价格便宜的材料。可分为 纸绝缘、橡皮绝缘、塑料绝缘三种。 2021/3/235 电缆的种类、结构和特点 (3)屏蔽层:屏蔽层的作用: 1.防止由电晕形成的损环; 2.限制介质场进入电缆或导体绝缘内侧; 3.给出对称的场强,平滑电压强度; 4.减少感应电压; 5.增加对人的安全性。 6KV及以上的电缆一般都有导电屏蔽层和绝缘屏蔽 层。导电屏蔽层的作用是消除导体表面的不光滑(多 股导线绞合产生的尖端)所引起导体表面电场强度的 增加,使绝缘层和电缆导体有较好的接触。同样为了 使绝缘层和金属护套有较好接触,一般在绝缘层外表 面均包有

4、外屏蔽层。油纸电缆的导体屏蔽材料一般 用金属化纸带或半导电纸带。绝缘屏蔽层一般采用 半导体电纸带。塑料、橡皮绝缘电缆的导体或绝缘 屏蔽材料分别为半导电塑料和半导电橡皮。对无金 属护套的塑料、橡胶电缆,在绝缘屏蔽外还包有屏蔽 铜带或铜丝。 2021/3/236 电缆的种类、结构和特点 (4)保护层:保护电缆免受外界杂质和水分的侵入以及防 止外力直接损坏电缆 护套起保护绝缘层的作用。可分为铅包、铝包、 铜包、不锈钢包和综合护套等。 外护层一般起承受机械外力或拉力的作用,以免电 缆受损。主要有钢带和钢丝两种 2、常用电缆种类及适用范围 (1)不滴漏油浸纸带绝缘型电缆:统包型电缆,使用于 10KV及以

5、下电压等级结构如图1所示。 (2)不滴漏油浸纸带绝缘分相型电缆:使用于2035KV 电压等级,个别使用在66KV电压等级上,结构如图2所示。 2021/3/237 电缆的种类、结构和特点 3、电力 电缆的型 号 (1)型号:由几个大 写的拼音字母和数 字组成,字母表示电 缆的类别、导体材 料、绝缘种类、内 护套材料的特征,用 数字表示铠装层类 型和外层类型。字 母含义见表 电缆型号中各字母的含义 类别导体绝缘内护套特征 电力电缆 （省略） K控制电缆 P信号电缆 B绝缘电线 R绝缘软线 Y移动式软线 H市内电话电缆 T-铜线 （省略） L-铝线 Z-纸绝缘 X天然橡胶 X- 橡胶 （X）E乙丙

6、橡皮 V -PVC聚氯乙 烯 Y-PE聚乙烯 YJ-XLPE交联 聚乙烯 Q-铅包 L-铝包 H橡套 （H）F非燃性橡 胶 V-PVC聚氯乙烯 护套 Y-PE聚乙烯护 套 D-不滴油 F-分相金属 套 P-屏蔽 CY-充油 外护套代号含义 第1个数字第2个数字 代号铠装层加强层外被层或外护套 0无联锁钢带无 1双钢带纤维绕包 2双钢带细圆钢丝聚氯乙烯护套 3细圆钢丝细圆钢丝聚乙烯护套 4粗圆钢丝粗圆钢丝 2021/3/238 电缆的种类、结构和特点 型号中拼音部分和数字部分排列组成方式为: 類别绝缘导体密封层（内护层）其 它结构特点外护层（数字。第1位铠装、第2位外 皮层）芯数截面积电压长度

7、例:ZLQ22312010500 铝芯油纸绝缘铅包钢带聚氯乙烯护套电缆,3芯 120mm2,10KV,长度500m的电力电缆。 例:YJLV22-3150-10-400 铝芯交联聚乙烯绝缘、双钢带铠装、聚氯乙烯外护 套,3芯,截面150mm2,电压10KV,长度400m的电力电缆。 选择电缆的选用,除了按电气特性由计算而作出选择 外,适用场所的选择非常重要。考虑的因数有:导体的 材料;绝缘和内护层;铠装和外护层;电压及芯数。 2021/3/239 电缆的种类、结构和特点 聚乙烯和交联聚乙烯绝缘电力电缆如不用铅、铝包而 用聚乙烯作护套时,为了对故障电流提供回路,在电缆绝 缘层的半导体屏蔽层外尚需

8、有一层铜带。截面应满足 在单向接地故障或不同地点两相同时发生故障时短路 容量的要求。交联电缆的铠装层和屏蔽层应分别用带 绝缘的胶合导线单独接地,铜屏蔽层接地线的截面积不 应小于25mm2 （如铜丝屏蔽接地线截面与铜丝屏蔽层 截面积相等）,铠装层接地线的截面积不应小于10mm2。 使金属护层上任一点非接地处的正常感应电压,在未采 取不能任意接触金属护层的安全措施时,不得大于50V。 电缆的内衬层和外护套破坏后进水的确定,对电缆外护 套的绝缘电阻,610kV电缆要求不低于0.5M,35kV 电缆要求不低于1.5M。低于此标准还需用万用表检 查电缆是否已形成原电池,就可判断外护套和内衬层已 破损进水

9、。“预规”附录D、E 2021/3/2310 电缆的种类、结构和特点 交联电缆的铜屏蔽层如果开断,那么铜屏蔽层的 充电电流要强行通过半导体层,使外半导体层处 发热、老化,甚至引燃电缆,在一些企业已发生过 此类事故。为此对单芯交联电缆要测量铜屏蔽 层直流电阻、芯线直流电阻及其比值,对照交接 时的和历年的试验数据,如比值变化超过15%应 引起注意,并适当缩短试验周期,当比值明显增加 时,表明铜屏蔽层直流电阻明显增大,铜屏蔽层有 可能被腐蚀,如发现铜屏蔽层开断,要立即寻找开 断点,加以修复。 2021/3/2311 电缆的主要参数 4、电缆的主要参数 电缆的长期允许载流量。电缆的长期允许 载流量,这

10、是指在允许的导线工作温度下和一 定的环境温度下的允许通过电流。 电缆的短时允许负载电流。实际上过载能 力一般不大于3KV者为10%;610KV者为15%; 連续2 h 允许短路电流 决定于电缆温度不超过其允许 短路温度来决定的。 电压值 电力电缆的额定电压是以导体对地 （金属屏蔽）之间的设计电U0和导体之间的 设计电压U表示。其适用于电力系统的最高电 压Um是根据U0和U而规定的 2021/3/2312 电缆的主要参数 U01.83.668.7183664127290 U366/1010/1530/3360/66/69110/115220/230500 Um1.67.27.2/1212/17.

11、53672.5123245525 35kV2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、185、240、300、400、500、 625、800 110kV180、240、270、300、400、500、600、700、850、1000、1200、1500、2000 IEC推荐的U0、U及适用Um 导线截面积 我国电缆截面积系列 2021/3/2313 电缆的主要参数 电缆种类电缆护套结构多芯单芯 油浸纸绝缘电力电缆铅包有、无铠装 铝包有、无铠装40mm 铝包有、无铠装40mm 15倍 25倍 30倍 2025倍 橡塑及交联绝缘电力电缆橡皮或聚乙烯护套 裸铅护套 铅

12、护套钢带铠装 有金属屏蔽层 铠装无铅护套 10倍 15倍 20倍 8倍 12倍 10倍 弯曲半径:弯曲半径应不小于电缆外径的倍数 电缆类型最大允许位差(m)电缆类型最大允许位差(m) 普通粘性浸渍电缆 13kV 铠装 无铠装 6 kV 10 kV 2035 kV 铅护层 铝护 层 25 25 20 25 15 20 15 5 不滴流电缆 塑料绝缘电缆 橡皮绝缘电缆 无限制 自容式充油电缆 110330 kV ZQCY22 ZQCY25 30 150(暂定) 最大允许位差:电缆的允许最大位差 2021/3/2314 高压电缆的绝缘特性 从上表可看出浸渍剂的体积膨胀系数约为电缆其它材料（固体） 的

13、10倍。当电缆温度上升时,由于浸渍剂的体积膨胀系数大,铅套 必然受到浸渍剂的膨胀压力而胀大。但当温度下降时,由于铅套 的塑料性不可逆变形,在铅套内部、在绝缘层中必然形成气隙。 气隙在绝缘层中的分布与浸渍剂的物理性能有关,气隙一般分布 在绝缘层的内层、靠近线芯的表面。因为冷却时,热量从电缆表 面散出,绝缘外层先开始冷却,这时绝缘层内层的温度较高,浸渍剂 的粘度较低,因此内层浸渍剂可以补偿外层浸渍剂的体积收缩,在 绝缘层外部形成气隙的可能性小。以后,绝缘层内层逐渐冷却,由 于浸渍剂的粘度增大,流动性减小,浸渍剂冷却体积收缩得到补偿 的可能性越来越小,越接近线芯,这一现象越严重,因此靠近线芯形 成气

14、隙的可能性越大。浸渍剂的体积膨胀系数越大,粘度温度曲 线越陡,则靠近线芯绝缘层形成气隙量也越大。 材料名称铜铝电缆纸浸渍剂铅 体积膨胀系数,1/511067210690106（8001000）10669106 1、浸渍纸绝缘击穿机理 粘性浸渍纸绝缘电缆各组成部分材料的体积膨胀系数 2021/3/2315 高压高压电缆的绝缘特性的绝缘特性 气体的介电常数比浸渍纸的小得多,因此绝缘层受电压时,气体一 方面比浸渍纸承受高得多的场强,另一方面,气体的击穿强度又比 浸渍纸的低得多,因此在较高电压作用下,首先在气隙发生击,即所 谓局部击穿或局部放电。由于线芯表面电场强度最高,这一现象 往往容易最先以生在靠

15、近电缆线芯表面绝缘层的间隙,如下图 （A）所示。浸渍剂在局部放电的作用下分解,放出气体,扩大气 隙,产生离子撞击下一层纸带,赶走纸带中所含的浸渍剂,游离放电 穿过纸带继续向前发展,如下图（B）所示。在局部放电的持续 作用下,浸渍剂一方面聚合形成较高分子量的所谓X蜡,另一方 面又可能分解出自由碳粒子,碳粒子被吸附在放电道路上逐渐形 成碳粒通道,于是具有线芯电位的尖端伸向绝缘层内部而产生切 向（沿纸带表面方向）的电场分量。切向场强分量隨碳粒通道 深入绝缘层内部的程度加深而增大。我们知道,纸带沿表面击穿 强度只有垂直纸带方向的1/101/20左右,局部放电进一步发展将 导致沿纸面的所谓移滑（树技）放

16、电,如下图（C）所示。 2021/3/2316 高压高压电缆的绝缘特性的绝缘特性 聚乙烯绝缘老化机理聚乙烯绝缘老化机理 经过近十几年的聚乙烯绝缘电缆的运行经验和研究工作表明, 树技老化是导致聚乙烯绝缘最后发生击穿的主要原因。但聚 乙烯绝缘层中产生树枝的原因不同于油浸纸绝缘。 根据聚乙烯绝缘中产生的树技现象的原因,树技可分成三类。 第一类称为电树技,它的起因是由于聚乙烯绝缘层内部或聚乙 烯绝缘层与其它固体接触面（例如,线芯或线芯屏蔽层与聚乙 烯绝缘层的交界面,绝缘屏蔽层与聚乙烯绝缘层的交界面等） 存在有气隙,或者聚乙烯绝缘内有杂质,或屏蔽层有突出尖端等。 由于气隙和尖端的存在,导致聚乙烯绝缘层中

17、电场集中点或击 穿强度低的部位的局部击穿,逐步形成所谓电树技。产生电树 枝的原因可以说与上述油浸纸绝缘的完全相同,工程上用的电 介质,在一定程度上来说,都是不均匀的,在电压作用下,都有可 能产生这一现象。聚乙烯绝缘层中电树枝的特点是,树枝放电 是从材料不连续点或界面引发出来,其特点是,树枝管连续,内 空而没有水分,管壁上有聚乙烯因放电而分解产生的碳粒痕迹, 分枝少而清晰,如下图（A）。 2021/3/2317 高压高压电缆的绝缘特性的绝缘特性 第二类称为电化树技,它的产生原因基本上与电树枝相同,只不过 在空隙中渗进了其它化学溶液。因为聚乙烯绝缘电缆一般没有 完全密封的金属护套,土地中的化学成分

18、就可以渗透过电缆护套、 绝缘层而到达线芯表面,与导体材料起化学反应,其生成物（如亚 硫酸铜、硫化物溶液等）在电场作用下蔓延伸入绝缘层形成树 技物,称为电化树技。这种树技呈棕褐色,它在比形成电树技低得 多的场强下即可产生。典型电化树技的图象如下图（B）所示。 第三类称为水树技,它是由水分浸入聚乙烯绝缘层中,在电场作用 下形成的树技物。它的特点是引发树技的空隙中有水分,也是在 比产生电树枝低得多的场强下即可发生。树枝管有的大体不連 续,内凝聚有水分,主干树枝较粗,分枝多而且密集,如上图（C） 所示。也有人把水树枝和电化树技合为一类,统称为电化水树枝。 这两种树技都是产生电树枝低得多的场强下发生。许

19、多聚乙烯 绝缘电缆击穿,都是由于形成电化和水树枝而发生的。 2021/3/2318 电缆线路的输送容量电缆线路的输送容量 电力电缆线路载流量,与电缆本身材料、结构形 式、敷设方式、环境条件以及运行工况有关。 长期允许载流量主要有以下三个因素确定: 电缆的长期允许工作温度 电缆本身的散热性能 电缆装置情况及其周围的散热条件 2021/3/2319 电缆线路的输送容量电缆线路的输送容量 1、电缆在运行中,由于导体电阻、绝缘层、保护层和铠装层的能量损耗, 都将使电缆发热,温度升高。当电缆的运行温度超过某一定值时,将导致电 缆的绝缘水平下降,甚至击穿。所以,电缆的运行温度限定在这一特定值以 下,这个特

20、定值称为电缆的使长期允许工作温度。不同电压等级和绝缘型 式的电缆,其最高允许工作温度值不同。如下表 电缆线芯长期允许工作温度 绝缘类型电压等级(kV)长期允许工作温度() 交联聚乙烯90 聚氯乙烯70 橡皮65 粘性浸渍纸380 665 1060 203550 充油电缆11033075 不滴流油浸纸380 670 1070 203565 2021/3/2320 电缆电缆线路的输送容量的输送容量 额定电压(kV)36102035 最高允许工作温度()60654550404550 电缆绝缘层受热膨胀,造成保护层过度伸展,使电缆内 部产生气隙,这些气隙在电场的作用下发生游离,最后 导致绝缘的破坏。从

21、这个意义上讲,电缆的电压等级 越高,气隙的游离作用越显著,其最高允许工作温度就 越低;充油电缆因不产生气隙,而最高允许工作温度高; 聚氯乙烯结构中存在极性基团,在温度升高时,介质因 电导升高较快,绝缘强度下降较大,所以其最高允许工 作温度较低。 直埋电缆表面最高允许工作温度,如下表所示 直埋电缆表面最高允许工作温度 2021/3/2321 电缆电缆线路的输送容量的输送容量 2、电缆的正常允许截流量 这是指在允许的导线工作温度下和一定的环境 温度下的允许通过的电流。对于不同种类的电 缆和不同的敷设条件其值是不同的。 P121123表5-5表5-9 3、短路时允许负荷电流 电缆在事故情况或紧急情况

22、(如转移负荷)下,才 能过载运行,此时所允许通过的电流为短时允许 过载电流。一般允许过载时间不超过2h。 在事故情况下,3kV及以下电缆允许过载10%,连 续2h;610kV电缆,允许过载15%,连续2h。 2021/3/2322 电缆电缆线路的输送容量的输送容量 电缆的正常允许载流量 这是指在允许的导线工作温度下和一定的环境 温度下的允许通过的电流。对于不同种类的电 缆和不同的敷设条件其值是不同的。确定电缆 的载流量首先从资料上查出电缆长期允许载流 量。（但此值是在一定条件下的如导体的工作 温度,空气温度,土壤温度,土壤热阻系数,敷设深 度等）其次查出下列修正系数:温度修正系数;土 壤修正系

23、数;直埋并列敷设修正系数;空气中并列 敷设修正系数;穿管多根并列敷设修正系数;1 6kV户外明敷无遮阳修正系数。 2021/3/2323 电缆电缆线路的输送容量的输送容量 电力电缆截面的确定 电力电缆的截面,一般按长期允许载流量选择电缆截面; 然后对低压电缆校验其电压降,对高压电缆校验其短路 时的热稳定度。对于较长和大负荷的供电线路,应按经 济电流密度选择电缆截面。 按长期允许载流量选择电缆截面: ImaxKI0 式中 Imax通过电缆的最大持续负荷电流 I0指定条件下的长期允许的载流量 K 电缆长期允许载流量的总修正系数 K =K1Kn K1温度修正系数 K2空气中并列修正系数 K3空气中穿

24、管修正系数 K4土壤热阻系数不同时的修正系数 K5直埋并列修正系数 2021/3/2324 电缆电缆线路的输送容量的输送容量 4、允许短路电流 电缆线路发生短路故障时,电缆导体中通过的电流是长 期允许载流量的几倍或几十倍,但短路时间很短,一般只 有几秒或更短的时间。由短路电流所产生的损耗热量 供导体发热、温度升高,由于时间短暂,绝缘层温度升高 很少,因此规定当系统短路时,电缆导体的最高允许温度 应不超过下列规定: 1、电缆线路中无中间接头(正常运行温度按50计算) 油浸纸绝缘电缆 10kV及以下铜导体250、铝导体 200;2035kV175 橡胶绝缘电缆 10kV及以下200 2、电缆线路中

25、有中间接头 锡焊接头 120;压接接头 150;电焊或气焊接头与 无接头相同。 2021/3/2325 电缆终端和中间接头 电缆终端和中间接头按成型工艺分类品种 绕包式电缆附件 热收缩式电缆附件 预制式电缆附件 冷收缩式电缆附件 浇铸式电缆附件 模塑式电缆附件 2021/3/2326 电缆终端和中间接头 绕包式电缆附件 绝缘和屏蔽都是用带材(通常是橡胶自黏带)绕包而成, 适用于中低压级挤包绝缘电缆。 2021/3/2327 电缆终端和中间接头 2021/3/2328 电缆终端和中间接头 预制式电缆附件 将电缆头里增强绝缘和半导体屏蔽层在工厂模 制成一个整体或若干部件,现场套装在经过处理 后的电

26、缆末端或接头处。适用于中低压级挤包 绝缘电缆。 2021/3/2329 电缆终端和中间接头 浇铸式电缆附件 利用热固性树脂(环氧树脂、聚氨酯或丙烯酸酯) 现场浇铸在经过处理后的电缆末端或接头处的 模子或盒体内,固化后而成。 适用于中低压级挤包绝缘电缆及油浸纸绝缘电 缆。 模塑式电缆附件 利用与电缆绝缘相同或相近的带材绕包在经过 处理后的电缆接头处,再用模具热压成型。 适用于中低压级挤包绝缘电缆 2021/3/2330 电缆终端和中间接头 各种电缆附件特性比较 对比项目 电缆附件品种 绕包式 热收缩 式 预制式 冷收缩 式 浇铸式模塑式 范 围 电缆 种类 挤包绝缘电缆适用适用适用适用可适用适用

27、 油浸纸绝缘电缆不用可适用不用不用适用不用 电压 等级 35kV适用适用适用适用可适用适用 10kV及以下适用适用适用适用适用不用 电缆 附件 分类 终端头适用适用适用适用可适用适用 直通接头适用适用适用适用适用适用 分支接头可适用不用适用不用适用不用 结构特点 结构简单简单较复杂简单简单简单 规格少少较多少少少 现场安装 对操作工技术要求高较高一般一般一般高 耗费工时多较多少少少少 成本低低较高较高低低 2021/3/2331 电缆的绝绝试验 1、绝缘电阻的测试 2、测量泄漏电流和直流耐压试验 3、交流耐压试验 1、绝缘电阻的测试 电缆的绝缘电阻和电缆的长度成反比例关係。 所以绝缘电阻的标准

28、应按20每公里的值。 但“规程”未作规定,运行中电缆可作纵向和 横向比较。 凡停役不满3个月的电力电缆线路,复役前应用 兆欧表测量电缆的主绝缘电阻。 凡停役超过3个月的电力电缆线路,复役前必须 按故障修复后的试验标准进行试验。 2021/3/2332 电缆的绝绝试验 2、测量泄漏电流和直流耐压试验 油浸纸绝缘电力电缆直流耐压试验电压 耐压5min时的泄漏电流值不应大于耐压1min的泄漏 电流 三相之间的泄漏电流不平衡系数不应大于2 泄漏电流小于20A时,对不平衡系数不作规定 直流耐压试验前/后测量绝缘电阻,耐压后的绝缘电阻 不能低于耐压前测量值 电缆额定电压U0/U(kV)直流试验(kV/5m

29、in) 6/10 8.7/10 40/5 47/5 21/35 26/35 105/5 130/5 2021/3/2333 电缆的绝绝试验 35kV及以下橡胶、交联电力电缆交、直流耐压试验 橡胶、交联电力电缆交、直流耐压试验电压 有条件应做交流耐压试验 耐压5min时的泄漏电流值不应大于耐压1min的泄漏电流 直流耐压试验前/后测量绝缘电阻,耐压后的绝缘电阻不能低于 耐压前测量值 电缆额定电压 U0/U(kV) 直流试验 (kV/5min) 交流试验(kV/5min) 0.1HZ1300HZ 交流试验(kV/5min) 6/1025/515/5 8.7/1037/522/5 21/3563/5

30、53/5 26/3578/52.1U0/5(2U0/5 )65/5 64/110192/15(1.36U0/5 )110/30 127/220-220kV1h或 空载充电24h 2021/3/2334 电缆的绝绝试验 6kV及以下电力电缆直流耐压试验电压(kV) (DL/T 596-1996标准) 电缆额定电压U0/U(kV)纸绝缘电力电缆橡胶、交联电力电缆 1.0/3 1.8/3 12 11 3.6/61718 3.6/624 6/63025 2021/3/2335 电缆的绝绝试验 3、交流耐压试验 对于纸绝缘电力电缆不采用交流耐压试验,而只做直流 耐压试验,因为 （1）交流耐压试验有可能在

31、纸绝缘电缆空隙中游离 放电而损害电缆,电压数值相同时,交流电压对电缆绝 缘的损害较直流电压严重得多; （2）若纸绝缘电缆存在局部空隙缺陷,直流电压大 部分分布在与缺陷相关的部位上,因此更容易暴露电 缆的局部缺陷。 （3）工频交流耐压的设备需较大的容量,不易取得。 相反对于交联聚乙烯绝缘电缆交流耐压更可以在较低 的电压水平将绝缘内已经存在的不均匀导电性缺陷快 速转成贯穿性的击穿。不会像直流那样注入空间电荷。 2021/3/2336 电缆的绝绝试验 交流变频串联谐振试验。35KV及以下交联聚 乙烯绝缘电缆做3075Hz变频串联谐振耐压 试验, 橡塑绝缘电缆测电缆外护套绝缘电阻、电缆内 衬层绝缘电阻

32、、铜屏蔽层电阻和导体电阻比。 周期:重要的一年一次,一般的35年一次。每 千米不应低于0.5M。 2021/3/2337 电缆的故障探测 电缆故障的探测可分为:终端技术和追踪技术。 莫拉法 电桥法电容电桥法 终端技术充电电流法 雷达（脉冲）法 共振法 电流追踪法 追踪技术音频追踪法 冲击法 大地梯度法 测寻电缆绝缘故障的方法有许多种,其中最常用的主要有电桥法、 脉冲示波器法、音频感应法和声测法等。这些方法各有其特点, 选用那一种方法最为合适应视故障的性质和现场的具体条件而 定。为了更精确地确定故障点,往往两种方法配合使用,例如电桥 法和声测法,或脉冲示波器法与声测法等经常配合一起使用。 202

33、1/3/2338 电缆的故障探测 电缆故障测试步骤 （1）首先确定电缆故障的性质。用兆欧表测得 绝缘电阻值确定短路（接地）故障;用欧姆表测 量直流电阻确定断线故障;直流耐压试验确定闪 络性原障。 （2）故障点的初步定位。一般使用电桥法和脉 冲法,根据故障性质和测试设备的条件,确定使用 一种或一种以上的方法。 （3）电缆故障点的精确定位。一般使用感应法 和声测法。其测试误差为:粗测3%,精测1m。 2021/3/2339 电缆的故障探测 电缆故障探测流程方框图 测出故障点 故障定点测试 击穿 直流耐压试验 测量电缆的直流电阻 三相短路接地故障 二相短路接地故障 测 试 电 缆 绝 缘 电 阻 电

34、 缆 故 障 的 探 测 1 0 0欧左右 好 一相接地故障 坏 合格 无故障 脉冲法测试 低电阻接地故障 高电阻接地故障 1 0 0 0欧 极大 断线 1 0 0 0欧 电桥法测试 烧穿法 2021/3/2340 电缆的故障探测 电桥法电桥法 电桥法是最早采用的方法,一直是测寻电缆故障的主要手段, 对于低电阻接地和相间短路故障,十分适用而且精确度高。电 桥法的原理接线如下图。 电桥法测寻电缆故障的原理接线 1-分流器;2故障点的接地电阻;A、C-桥臂电阻;E电 池;G检流计 上图可看出它需要有一个非故障导体和故障导体一起形成一 个环。同时电源提供的电桥电流是通过故障电阻而返回的。 由于桥臂电

35、阻远小于故障电阻,所以大部分的压降发生在故障 处。如果通过故障电阻的电流不小于5毫安,则电桥平衡时,即 使调节电桥上最小一挡的电阻值检流计亦能有明显的指示。 G C A L x E 1 2 2021/3/2341 电缆的故障探测 当电桥平衡时,故障的距离可由下式求得: xC(AC)2L 如果将接在电桥上的两个电缆芯的端子互换位 置后可得 x A(AC)2L 上二式中:x故障点的距离; L电缆线路长度; A、C桥臂电阻。 由于缆芯是构成电桥平衡时的一个桥臂,且故障 的距离是基于电阻与回路长度成正比求得,因此, 在实测中必须十分注意由于与回路串联的接触 电阻和引线电阻引起的误差。 2021/3/2

36、342 电缆的故障探测 脉冲法脉冲法 脉冲法分为低压脉冲法、脉冲电压法、脉冲电流法三种。 7.2.1 低压脉冲法是利用发射脉冲和故障点反射脉冲的时 间差来确定测距。Lx=1/2VT。适用范围为100K低电阻 接地。此法有盲区,故障处不能太近。 7.2.2 脉冲反射电压取样法(闪测法)是测试端发出一个直流 高压(直闪法)或冲击高压(冲闪法)脉冲使故障点击穿,即发 生闪络放电,该闪络则在电缆中产生一个电压跃变(即脉冲), 放电脉冲在测试端和放电点之间往返一次时间来测距,融入 微电子技术在显示屏上直接读出。但容易高压信号侵入测 试仪器中。常用有DGC型、DGE型。 7.2.3 脉冲电流法是通过一线性

37、电流耦合器测量电缆击穿 时产生的电流行波信号在测试端与故障点之间往反一次所 需的时间来计算故障点距离。使测试简单,输出的脉冲电流 波形更容易分辩。例T903型。 脉冲法的基本工作原理就是在电缆芯上加一脉冲电压,在线路 的一端通过分压装置或天线耦合接上示波器或数字式电子装 置。以测量脉冲波在电缆内的传播和反射时间。然后根据波 在电缆内部的传播速度算出故障的距离。 2021/3/2343 电缆的故障探测 很显然,由于L0和C0的数值与导体的结构尺寸和绝缘材料有一定 的关系,因此V的数值不是一个常数。对于油浸纸绝缘电缆来说, 它在150170米/微秒之间,通常取V=160米/微秒;对于聚乙烯电 缆,则为170200米/微秒。交联聚乙烯电缆为V=172米/微秒、 聚乙烯电缆为V=184米/微秒。为了确定准确的波速,在测寻故障 之前可先在良好的电缆上测定脉冲波来回全线所需的时间。然 后根据电缆的实际长度求出波速。则故障点的距离 Lx1 2V(t1t0) 式中Lx-到故障点的距离;V-脉冲传播速度; t1-发出脉冲时间;t0到达脉冲时