摘要:本文首先簡要分析了電力電纜耐壓試驗的方法以及應用現狀，然后對直流耐壓與交流耐壓試驗方法進行差異分析，最后結合實際應用對電力電纜耐壓試驗方法進行探討研究。

　　關鍵詞：電力電纜,試驗方法,直流耐壓,交流耐壓

　　1.電力電纜耐壓試驗的方法分析與應用現狀

　　1.1電力電纜耐壓試驗方法分析

　　目前，在電力電纜的使用上，油浸紙絕緣電纜、塑料絕緣電纜和交聯聚乙烯電纜這三種較為常見。但由于實際輸電中的特殊需要，充油油紙絕緣的電力電纜開始逐漸被交聯聚乙烯絕緣的電力電纜所取代。不同類型的電力電纜在電氣試驗的方法采用上也是有所不同的，現行電力電纜的試驗方法主要包括：直流耐壓和泄漏電流試驗、變頻諧振試驗、0.1Hz超低頻耐壓試驗、振蕩電壓試驗等。在對電力電纜進行耐壓試驗前應當結合電纜的電壓等級以及類型，選擇適當的試驗方法。在交聯聚乙烯電纜被廣泛使用之前，考慮到試驗設備的限制和試驗量過大的原因，在很長的一段時間里，一直是在采用直流耐壓的試驗方法對電力電纜進行耐壓試驗。對油紙絕緣電力電纜的試驗，一般都是采用直流耐壓。

　　1.2耐壓試驗方法的應用現狀

　　近些年，由于我國城鄉網絡基礎設施的普及，交聯聚乙烯電纜的使用也越來越多。大多這些交聯電纜都是采用直流耐壓試驗后就將開始投入使用，也出現了許多電纜或電纜頭擊穿的案例。根據相關機構研究表明，交聯聚乙烯結構具有存儲積累單極性殘余電荷的能力，當經過直流耐壓試驗后，如果不能有效的釋放直流殘余電荷，在使用后在直流殘余電荷加上交流電壓峰值就可能導致交聯聚乙烯電纜發生擊穿，因此采用直流耐壓的方法對交聯聚乙烯電纜進行耐壓試驗會對電纜本身造成損害。另外，在直流和交流電壓下，電纜內部的電場分布情況完全不同。在直流電壓下，電纜內部的場強分布不均勻，而在交流電壓下，其電場分布比較穩定。綜合考慮直流耐壓試驗方法的缺點，交流耐壓試驗方法逐漸得到人們的關注，在其研究方面得到了很大的突破，在目前電力電纜的檢驗中也已經得到了越來越廣泛的應用[1]。

　　2.直流耐壓與交流耐壓試驗方法差異分析

　　2.1直流耐壓試驗

　　直流耐壓試驗采用的是直流電壓發生器作為試驗電源，在實際應用中，由于直流耐壓的電壓較高，可以有效的發現絕緣某些局部缺陷。在進行直流耐壓試驗時，能夠同時進行直流泄漏電流試驗，使用微安表測量時，可以接在高壓端，也可以接在低壓端。直流耐壓試驗(接線原理如圖一)具有試驗設備輕便、對絕緣損害低、可繪制伏安特性曲線、電壓高易發現缺陷、易發現發電機端部缺陷等特點，這也是直流耐壓與交流耐壓試驗相比的優點所在。但是，直流耐壓試驗方法在應用中也有許多的缺點，在直流電壓下絕緣電纜內部的電場分布不均勻，不能很好的反映絕緣電纜的真實狀況。其次，考慮到空間電荷效應，交聯聚乙烯電纜的在直流耐壓試驗中，絕緣中的實際電場強度比電纜絕緣的工作電場強度高很多倍，就算交聯電纜在直流耐壓試驗后沒有被擊穿，依然會對其造成很大的損害。

　　2.2交流耐壓試驗

　　交流耐壓和直流耐壓都是對電力電纜的耐壓試驗,都是判斷電纜絕緣強度的方法。交流耐壓試驗對電力電纜絕緣能力的檢驗相對于交流耐壓試驗會更加嚴格,可以非常準確地發現其中的缺陷問題。交流耐壓試驗是檢測交聯電纜絕緣強度最直接最有效的方法，不僅能夠確保電力電纜在實際使用中的良好穩定性，而且對其大量的投入使用有著關鍵的影響作用。交流耐壓試驗是破壞性試驗，會致使絕緣中的某些缺陷問題加大化，所以在交流耐壓試驗前應該對被檢驗的電纜進行非破壞性試驗，只有在試驗結果合格的情況下才可以進行交流耐壓試驗。如果沒有先進行這些試驗，就有可能造成一些不必要的損害。常見的交流耐壓試驗裝置有試驗變壓器、工頻和變頻串聯諧振耐壓試驗，需要根據被試驗電纜與設備容量大小合理選擇工頻或者變頻。

　　綜合分析直流耐壓與交流耐壓試驗方法的區別，可知直流耐壓試驗方法的試驗效果較差，并且對電纜會造成一定程度的危害，而交聯聚乙烯電纜交流耐壓試驗對電纜的絕緣以及損害程度較小，并且易于發現絕緣中的缺陷。交流耐壓更接近于運行時的電場分布，所以交流耐壓比直流耐壓更能反映出設備的狀態，因此對交聯電力電纜不適合采用直流耐壓，而應該采用交流耐壓試驗方法。

　　3.電力電纜交流耐壓試驗方法探究

　　3.1超低頻電壓試驗

　　目前，在許多的世界發達國家中，對于采用超低頻交流電壓進行中低壓電纜的耐壓試驗已經得到普遍運用，我國在對低壓電纜進行耐壓試驗時也采用過這種方法，但由于試驗設備的原因，沒有能夠得到廣泛應用。超低頻交流耐壓試驗裝置(裝置原理如圖二)的輸出頻率一般為0.01～0.1Hz，也是一種交流耐壓試驗方法。對于交聯聚乙烯電纜不宜采用直流電壓進行現場耐壓試驗，而應當采用超低頻0.1Hz耐壓試驗。在交流電壓條件下采用超低頻試驗可以減小試驗設備的體積和重量。0.1Hz超低頻耐壓試驗可以有效的替代工頻耐壓試驗，而且與工頻試驗相比優越性要多得多，操作簡單，設備輕便，非常適合現場使用。但由于超低頻電壓試驗電壓等級偏低，還不能用于110kV及以上的高壓電纜試驗，對6-10kv交聯電纜的絕緣厚度較薄，可采用超低頻0.1Hz耐壓試驗[2]。

　　3.2變頻諧振試驗

　　對交聯電纜進行工頻交流耐壓試驗(試驗接線原理如圖三)對試驗設備的容量有很高的要求，其線路越長，試驗電源容量也就越高。然而由于現場耐壓試驗需要盡可能的減小試驗設備的容量，若采用變頻諧振試驗，就可以有效的減小試驗設備容量。諧振耐壓試驗分為變頻諧振試驗與可調電感型諧振試驗。變頻諧振試驗可以達到很好的耐壓試驗要求，而且試驗設備輕，具有很好的移動性，常常應用在現場耐壓試驗中，在現場試驗中，可以根據實際情況，合理選擇串聯諧振、并聯諧振或串并聯諧振，來滿足對電壓、電流的要求。而可調電感型諧振試驗雖然同樣能夠達到很好的耐壓檢測，但考慮到其試驗設備過重，所以一般用于試驗室中，相比來說變頻諧振試驗方法具有更好的適用性。經過試驗證明，變頻諧振裝置能夠以較低電壓、較小容量的電源設備，使電纜絕緣承受較高的試驗電壓，35kv及以上交聯電纜應該采用變頻式諧振耐壓試驗。

　　我局高壓試驗班于2008年購買了一臺武漢磐電科技公司生產的變頻諧振升壓系統，型號為BPXZ-PD22-132，配6臺22kV2A電抗器(每臺電抗器為105H)，該升壓裝置采用了調節電源頻率的方式使得電抗器與被試電容實現諧振，從而在被試品上獲得高電壓大電流。交付到我們試驗班后，我班先后開展了多次10～35kV橡塑電纜(95～300mm2)交流耐壓試驗外，還另外包括：10kV電力電容器(2400～6000Kvar)交流耐壓試驗、10～35 kV電力變壓器交流耐壓試驗、110kV電力變壓器中性點交流耐壓試驗。

　　3.3振蕩電壓試驗

　　在實際耐壓試驗中主要采用的是超低頻電壓試驗和變頻諧振試驗這兩種方法，而振蕩電壓試驗(試驗接線原理如圖四)雖比直流耐壓試驗有效，但其效果卻不如工頻試驗好，因此并沒有得到廣泛使用。振蕩電壓試驗是利用直流電源給電纜充電，通過一個放電球隙給一組串聯電阻和電抗放電，然后得到一個阻尼振蕩電壓。

　　4.結語

　　總而言之，隨著城市電網建設步伐的加快，電力電纜作為一種重要的輸電設備，在其中起著越來越重要的作用。在電力電纜的耐壓試驗方面，必須做到電力電纜的有效耐壓檢測，應該結合實際情況，根據相關試驗結果合理選擇試驗方法。在面對如何選擇直流耐壓或者交流耐壓試驗時，也應充分考慮電力電纜的類型。直流耐壓試驗不能模擬高壓交聯電纜的運行工況，試驗效果差，并且有一定的危害性，在現場竣工驗收試驗時，不宜再采用直流耐壓的方法。交流變頻諧振試驗裝置，不僅符合南方電網公司企業標準、IEC和國標的有關要求，又方便試驗工現場搬運與操作，而且通過電抗器串并聯的方式可以滿足高壓交聯電纜現場交流耐壓的要求，從而很好地檢驗交聯電纜的敷設和附件安裝質量。只有做好了電力電纜的試驗，才能有效地保障電力供應，為城市電網發展提供更多的保障。

　　參考文獻：

　　[1] 羅軍川，交聯電力電纜耐壓試驗方法有效性評析[J].電工技術，2011(11).

　　[2] 鄭棟才，淺析橡塑電力電纜耐壓試驗方法[J].城市建設理論研究，2012(13).

　　[3] 石峰，交聯聚乙烯電纜耐壓試驗方法[J].東北電力技術，2010(01).

　　[4] 賈萬義，變頻諧振方法在電力電纜耐壓試驗中的應用[J].寧夏電力，2011(03).