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『电力工程技术』高压电力电缆交接试验( 三 )


GB/T3048.5-2007《电线电缆电性能试验方法第5部分：绝缘电阻试验》内容条款摘录如下 。
第6.6条 ， “测试充电时间：为使绝缘电阻测量值基本稳定 ， 测试充电时间应足够充分 ， 不少于1min ， 不超过5min 。 ”
第8.3条“重复试验时 ， 在加电压之前应使试样短路放电 ， 放电时间应不少于试样充电时间的4倍；如因试样有剩余电荷而造成测量结果有明显差别时 ， 必须先进行充分放电 。 对于这类试样 ， 无论是第一次测试或重复测试 ， 均需充分放电 。 ”
另外 ， GB50150中还提到“橡塑电缆外护套、内衬层的绝缘电阻不应低于0.5MΩ/km” 。 这里外护套和内衬层在前一篇已介绍过 ， 测量外护套绝缘电阻时 ， 兆欧表高压端接在金属套（见图5皱纹铝护套）或铠装层（见图6不锈钢带） ， 接地端接在外护套表面（通常是接地的） ， 测量内衬层绝缘电阻时 ， 兆欧表高压端接在金属屏蔽上（如有） ， 另一端接在金属套或铠装层上 。 同理 ， 测量主绝缘电阻时兆欧表高压端接线芯（导体） ， 另一端接金属屏蔽或金属套和铠装层 ， 并一起接地 。
表3：绝缘电阻测量使用的仪器
试验项目
仪器
备注
主绝缘电阻测量
2500V兆欧表
6/6kV及以上电缆可用5000V兆欧表
外护套、内衬层绝缘电阻
500V兆欧表
图5：皱纹铝护套电缆
『电力工程技术』高压电力电缆交接试验
本文插图
图6：不锈钢带铠装电缆
（二）交流耐压试验
首先要说的是 ， 标准中给出了三种耐压试验方法 ， 交流耐压、直流耐压、0.1HZ耐压 。 并做如下要求：“额定电压U0/U为18/30kV及以下电缆 ， 当不具备条件（交流耐压）时允许用有效值为3U0的0.1HZ电压施加15min或直流耐压试验及泄漏电流测量代替交流耐压试验” 。 常用电缆的U0/U(Um)值（同样适用于电缆附件）见表1 。
交流耐压试验 ， GB/T3048这个标准系列并不包含电缆的交流耐压试验 ， 在这里面我们可以参考另一个标准DL/T474.4-2006《现场绝缘试验实施导则交流耐压试验》 ， 在标准第5.1条交流试验电压的产生方式指出“工频高电压通常采用高压试验变压器来产生；对电容量较大的被试品 ， 可以采用串联谐振回路产生高电压” ， 后半句是什么意思呢 ， 我们先来看一组公式（标准中第6.1）：
公式1：U=I*R
公式2：P=UI=U2/R
公式3：R=1/?C
公式4：P=?CU2
公式1、2为电压和功率公式 ， 公式3为电容的阻抗公式 ， 这里要说一下的是 ， 与绝缘材料对应的是电容参数 ， 我们可以把电缆线芯导体看作是电容的一极 ， 把大地（金属屏蔽、金属套、铠装）看成是另一极 ， 电缆越长 ， 电容就越大 。 公式4中?为电源角频率 ， 数值上等于2πf ， 对于工频电源为314 。 C为电缆导体对地电容 ， U为试验电压 。 从公式可以看出 ， 当试验电压及电源频率一定 ， 需要的试验电源功率与被试品电容成正比 ， 也就是说电缆越长 ， 需要的电源容量越大 ， 而电源容量越大往往意味着试验设备体积、重量越大 。
DL/T474.4-2006中给出了常见被试品电容量参考值 ， 其中电力电缆为每米50～400pF 。 以某8.7/15kV型号为YJV22-3×240的三芯电缆为例 ， 该电缆厂家给出的每公里电容量为0.373μF ， 工频（50HZ）交流耐压试验电压为U=2U0=2×8.7kV=17.4kV ， 代入标准给出的公式：
公式5：P=?CU2×10-3=35.46kVA
即对该型号电缆进行工频交流耐压时 ， 每公里需要的电源容量为35.46kVA ， 而我们常见的试验变压器容量为5kVA、10kVA ， 当试验变压器容量达到20kVA时 ， 就已经非常重了 。
再来看GB50150提到的“3U0的0.1HZ电压”耐压是怎么一回事 ， 从上面的公式可以看出 ， 在被试品电容量、试验电压一定的情况下 ， 减小试验频率可以相应减小试验设备容量 。 对上面的电缆进行“3U0的0.1HZ电压”耐压 ， 可以计算出每公里电缆所需的试验设备理论容量为0.62kVA ， 可以看到 ， 所需的试验设备容量大大降低 ， 相应的试验设备也可以做得更轻便 。


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