一、試驗(yàn)?zāi)康?/span>
10kV 電纜交流耐壓試驗(yàn)主要用于檢驗(yàn)電纜絕緣強(qiáng)度，是新敷設(shè)電纜驗(yàn)收、預(yù)防性試驗(yàn)或故障修復(fù)后驗(yàn)證的重要手段。通過(guò)模擬運(yùn)行中的過(guò)電壓情況，檢測(cè)電纜絕緣是否存在潛在缺陷，確保電纜在正常運(yùn)行電壓及可能出現(xiàn)的過(guò)電壓下能安全可靠工作，有效評(píng)估電纜絕緣狀態(tài)，保障電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。
二、試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
依據(jù)《DL/T 596 - 2021 電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》及《GB/T 3048.8 - 2007 電纜電性能試驗(yàn)方法》，10kV 電纜交流耐壓試驗(yàn)的關(guān)鍵參數(shù)如下：
-
試驗(yàn)電壓：通常為 2.5 倍額定電壓，即 25kV。但對(duì)于不同絕緣類(lèi)型和結(jié)構(gòu)的電纜，可能會(huì)有差異，例如 6/10kV 電纜試驗(yàn)電壓可能為 21kV，8.7/10kV 電纜試驗(yàn)電壓可能為 30.5kV，具體需參照電纜技術(shù)文件和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
-
試驗(yàn)頻率：一般采用 30Hz - 300Hz 的變頻諧振法，該頻率范圍既能有效檢測(cè)電纜絕緣缺陷，又能降低試驗(yàn)設(shè)備容量要求。
-
持續(xù)時(shí)間：持續(xù)時(shí)間為 5 分鐘，在這段時(shí)間內(nèi)觀察電纜絕緣是否能承受試驗(yàn)電壓而不發(fā)生擊穿、閃絡(luò)等異?，F(xiàn)象。
三、試驗(yàn)設(shè)備
-
變頻串聯(lián)諧振裝置：這是最常用的試驗(yàn)設(shè)備，由變頻電源、勵(lì)磁變壓器、電抗器、分壓器組成。
-
變頻電源：提供頻率可變的交流電源，輸出頻率范圍一般為 30Hz - 300Hz，功率根據(jù)被試電纜電容和試驗(yàn)電壓確定，確保能為試驗(yàn)回路提供足夠能量。
-
勵(lì)磁變壓器：將變頻電源輸出的低電壓升高，為電抗器提供合適的勵(lì)磁電壓，其變比和容量需與試驗(yàn)要求匹配。
-
電抗器：與被試電纜形成串聯(lián)諧振回路，通過(guò)調(diào)節(jié)電抗器的電感量（多采用多臺(tái)電抗器組合，可通過(guò)串聯(lián)或并聯(lián)改變總電感），使回路在試驗(yàn)頻率下發(fā)生諧振，從而在電纜上產(chǎn)生所需的試驗(yàn)電壓。電抗器的額定電壓、額定電流和電感量應(yīng)根據(jù)電纜電容和試驗(yàn)電壓準(zhǔn)確選擇。
-
分壓器：用于精確測(cè)量試驗(yàn)電壓，其分壓比準(zhǔn)確可靠，能將高壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為便于測(cè)量和監(jiān)測(cè)的低電壓信號(hào)，反饋給測(cè)量?jī)x器和控制系統(tǒng)，確保試驗(yàn)電壓的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
-
傳統(tǒng)工頻試驗(yàn)變壓器：理論上可用于 10kV 電纜耐壓試驗(yàn)，但由于 10kV 電纜電容較大，需要試驗(yàn)變壓器容量足夠大，這會(huì)導(dǎo)致設(shè)備體積笨重、運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)操作不便，且成本較高，因此較少使用。在一些特殊情況下，若現(xiàn)場(chǎng)具備合適容量的工頻試驗(yàn)變壓器，且滿足試驗(yàn)要求，也可選用。
-
絕緣電阻測(cè)試儀（兆歐表）：試驗(yàn)前需用 2500V 兆歐表測(cè)量電纜各相絕緣電阻，判斷電纜絕緣是否存在嚴(yán)重受潮、破損等缺陷。絕緣電阻值應(yīng)不低于規(guī)定值（如一般要求≥1000MΩ），且三相絕緣電阻應(yīng)平衡。
-
放電棒：試驗(yàn)前后用于對(duì)電纜進(jìn)行充分放電，放電棒應(yīng)具有良好的絕緣性能和足夠的放電容量，確保操作人員安全。
-
萬(wàn)用表：用于檢查試驗(yàn)回路接線是否正確，測(cè)量回路電阻、電壓等參數(shù)，判斷設(shè)備工作狀態(tài)。
-
溫濕度計(jì)：記錄試驗(yàn)時(shí)的環(huán)境溫度和濕度，環(huán)境濕度應(yīng)≤80%，避免在雨天或潮濕環(huán)境下試驗(yàn)，溫度一般要求在 0℃ - 40℃之間，溫度和濕度對(duì)電纜絕緣性能有一定影響，試驗(yàn)記錄中需明確環(huán)境條件，以便后續(xù)分析。
四、試驗(yàn)步驟
-
確認(rèn)電纜兩端已斷開(kāi)與其他設(shè)備的連接，懸空并做好安全隔離措施，在試驗(yàn)區(qū)域設(shè)置明顯的 “高壓危險(xiǎn)” 警示標(biāo)志，設(shè)置圍欄，防止無(wú)關(guān)人員進(jìn)入。
-
檢查電纜終端頭，確保其清潔干燥，無(wú)污穢、裂紋或其他明顯缺陷。若終端頭存在問(wèn)題，可能影響試驗(yàn)結(jié)果甚至導(dǎo)致試驗(yàn)失敗，需在修復(fù)或更換后再進(jìn)行試驗(yàn)。
-
記錄電纜的型號(hào)、規(guī)格、長(zhǎng)度、生產(chǎn)廠家、出廠日期等信息，這些信息有助于選擇合適的試驗(yàn)設(shè)備參數(shù)和分析試驗(yàn)結(jié)果。
-
檢查試驗(yàn)設(shè)備是否完好，各部件連接是否正確、牢固。對(duì)變頻串聯(lián)諧振裝置進(jìn)行通電檢查，確保設(shè)備能正常工作，各儀表顯示正常。
-
用 2500V 兆歐表依次測(cè)量電纜各相絕緣電阻。測(cè)量時(shí)，將兆歐表的 L 端接被測(cè)線芯，E 端接電纜金屬屏蔽層及其他非被測(cè)線芯（需可靠接地）。
-
測(cè)量前，先將被測(cè)線芯接地充分放電，放電時(shí)間一般不少于 2 - 5 分鐘，以消除電纜內(nèi)部可能存在的殘余電荷，避免影響測(cè)量結(jié)果。
-
搖動(dòng)兆歐表手柄（或按下啟動(dòng)按鈕），使兆歐表輸出額定電壓，待讀數(shù)穩(wěn)定后讀取絕緣電阻值并記錄。由于電纜存在吸收現(xiàn)象，兆歐表讀數(shù)可能會(huì)隨時(shí)間逐漸增大，應(yīng)讀取穩(wěn)定后的數(shù)值。一般要求電纜絕緣電阻≥1000MΩ，若絕緣電阻過(guò)低，可能表示電纜存在絕緣缺陷，需進(jìn)一步檢查分析，必要時(shí)查找故障點(diǎn)并修復(fù)后再進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。
-
測(cè)量完一相后，將該相放電接地，再測(cè)量其他相，依次完成三相絕緣電阻測(cè)量。
-
按照變頻串聯(lián)諧振裝置說(shuō)明書(shū)進(jìn)行接線。將變頻電源輸出端與勵(lì)磁變壓器輸入端連接，勵(lì)磁變壓器輸出端與電抗器連接，電抗器與被試電纜線芯連接，電纜金屬屏蔽層及非被試線芯可靠接地。分壓器高壓端接在電纜線芯與電抗器之間，低壓端接至測(cè)量?jī)x器，用于測(cè)量試驗(yàn)電壓。
-
確保所有接線牢固可靠，避免接觸不良導(dǎo)致試驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)電壓波動(dòng)、打火等異常情況。接線完成后，由專人對(duì)照接線圖進(jìn)行復(fù)查，確保接線正確無(wú)誤。
-
合上試驗(yàn)電源開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)變頻電源。開(kāi)始時(shí)，將輸出電壓調(diào)至最低（一般為 0V）。
-
緩慢調(diào)節(jié)變頻電源的輸出頻率，同時(shí)觀察回路電流和電壓變化。當(dāng)回路電流達(dá)到最大值且電壓也明顯上升時(shí)，說(shuō)明回路接近諧振狀態(tài)，此時(shí)微調(diào)頻率，使回路達(dá)到精確諧振，即電流達(dá)到最大且電壓穩(wěn)定在試驗(yàn)電壓附近。在調(diào)諧過(guò)程中，要注意輸出電壓不能超過(guò)試驗(yàn)電壓，防止過(guò)電壓損壞電纜。
-
諧振狀態(tài)穩(wěn)定后，開(kāi)始以 1 - 2kV/s 的速度逐步升高電壓至試驗(yàn)電壓（如 25kV）。升壓過(guò)程應(yīng)均勻緩慢，避免電壓突變對(duì)電纜絕緣造成沖擊。在升壓過(guò)程中，密切觀察試驗(yàn)設(shè)備的儀表顯示、電纜外觀及有無(wú)異常聲音等情況。若發(fā)現(xiàn)電流突增、電壓異常波動(dòng)、冒煙、有異常響聲等現(xiàn)象，應(yīng)立即停止升壓，降低電壓至零，切斷電源，檢查原因?？赡艿脑虬娎|絕緣擊穿、試驗(yàn)設(shè)備故障、接線錯(cuò)誤等，需排查并解決問(wèn)題后再重新開(kāi)始試驗(yàn)。
-
當(dāng)電壓升至試驗(yàn)電壓后，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，保持 5 分鐘。在這 5 分鐘內(nèi)，持續(xù)觀察試驗(yàn)電壓和電流是否穩(wěn)定，有無(wú)擊穿、閃絡(luò)等現(xiàn)象。若試驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)電壓突然下降、電流急劇增大等情況，說(shuō)明電纜絕緣可能發(fā)生擊穿，應(yīng)立即停止試驗(yàn)，降壓并切斷電源，對(duì)電纜進(jìn)行充分放電后，分析故障原因，確定故障位置并進(jìn)行修復(fù)。若電壓和電流保持穩(wěn)定，且電纜外觀無(wú)異常，無(wú)放電聲等現(xiàn)象，則認(rèn)為電纜在該電壓下耐受正常。
-
5 分鐘耐壓時(shí)間結(jié)束后，緩慢降低試驗(yàn)電壓至零，降壓速度可適當(dāng)加快，但不宜過(guò)快以免產(chǎn)生過(guò)電壓。降壓完成后，關(guān)閉變頻電源，斷開(kāi)試驗(yàn)電源開(kāi)關(guān)。
-
使用放電棒對(duì)電纜進(jìn)行充分放電，放電時(shí)間一般不少于 5 分鐘。放電時(shí)，先將放電棒的接地端可靠接地，然后手持絕緣操作桿，將放電棒的放電端逐漸靠近電纜線芯，進(jìn)行放電操作。放電過(guò)程中可能會(huì)看到放電火花并聽(tīng)到放電聲音，這是正常現(xiàn)象。放電完成后，可再次使用兆歐表測(cè)量電纜絕緣電阻，與試驗(yàn)前的絕緣電阻值進(jìn)行對(duì)比，一般要求耐壓試驗(yàn)前后絕緣電阻測(cè)量應(yīng)無(wú)明顯變化，若絕緣電阻明顯下降，可能表示電纜在試驗(yàn)過(guò)程中受到損傷，需進(jìn)一步分析。
五、判斷標(biāo)準(zhǔn)
-
絕緣電阻判斷：試驗(yàn)前電纜各相絕緣電阻應(yīng)≥1000MΩ（具體數(shù)值可根據(jù)電纜類(lèi)型和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整），三相絕緣電阻應(yīng)平衡。耐壓試驗(yàn)前后，絕緣電阻測(cè)量值無(wú)明顯變化（一般變化不超過(guò) 20%），可認(rèn)為電纜絕緣在試驗(yàn)過(guò)程中未受損傷。若絕緣電阻過(guò)低或試驗(yàn)前后變化過(guò)大，需對(duì)電纜進(jìn)行進(jìn)一步檢查，分析原因。
-
交流耐壓判斷：在 5 分鐘的試驗(yàn)時(shí)間內(nèi)，若電纜未發(fā)生擊穿（表現(xiàn)為電壓突然下降、電流急劇增大）、閃絡(luò)（沿電纜表面或終端頭表面出現(xiàn)放電現(xiàn)象）等異常現(xiàn)象，且試驗(yàn)電壓和電流保持穩(wěn)定，則認(rèn)為電纜交流耐壓試驗(yàn)合格。若發(fā)生擊穿或閃絡(luò)，說(shuō)明電纜絕緣存在缺陷，需查找故障點(diǎn)，對(duì)電纜進(jìn)行修復(fù)或更換后重新進(jìn)行試驗(yàn)。
-
局部放電檢測(cè)（可選）：在一些對(duì)電纜絕緣性能要求較高的場(chǎng)合，如重要變電站的進(jìn)線電纜、城市核心區(qū)域的供電電纜等，可能需要進(jìn)行局部放電檢測(cè)。一般要求局部放電量≤10pC 為合格。若局部放電量超過(guò)規(guī)定值，說(shuō)明電纜絕緣內(nèi)部可能存在局部缺陷，如氣隙、雜質(zhì)等，雖未在試驗(yàn)電壓下發(fā)生擊穿，但長(zhǎng)期運(yùn)行可能會(huì)導(dǎo)致絕緣性能下降，需進(jìn)一步評(píng)估電纜的可用性，必要時(shí)采取相應(yīng)措施，如對(duì)電纜進(jìn)行局部修復(fù)或更換。
六、注意事項(xiàng)
-
整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程必須嚴(yán)格遵守電氣安全操作規(guī)程。試驗(yàn)區(qū)域應(yīng)設(shè)置牢固的圍欄，懸掛醒目的 “高壓危險(xiǎn)” 標(biāo)志，派專人監(jiān)護(hù)，嚴(yán)禁無(wú)關(guān)人員進(jìn)入試驗(yàn)區(qū)域。
-
電纜兩端必須安排專人看守，防止人員在不知情的情況下靠近電纜，尤其是在電纜末端，即使試驗(yàn)設(shè)備在另一端，也可能因電纜感應(yīng)電壓等原因?qū)拷藛T造成觸電危險(xiǎn)?？词厝藛T應(yīng)配備有效的通訊工具，與試驗(yàn)操作人員保持密切聯(lián)系。
-
試驗(yàn)前后，必須使用合格的放電棒對(duì)電纜進(jìn)行充分放電，放電時(shí)間不少于規(guī)定時(shí)間。放電時(shí)，操作人員應(yīng)戴絕緣手套，站在絕緣墊上，按照正確的操作方法進(jìn)行放電操作，確保放電安全。
-
試驗(yàn)人員必須穿戴符合要求的絕緣防護(hù)用品，如絕緣鞋、絕緣手套等。試驗(yàn)設(shè)備的金屬外殼、接地端等必須可靠接地，接地電阻應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，一般不大于 4Ω。
-
試驗(yàn)應(yīng)在環(huán)境濕度≤80% 的條件下進(jìn)行，避免在雨天、大霧天或潮濕環(huán)境中試驗(yàn)。潮濕環(huán)境可能會(huì)使電纜表面絕緣性能下降，導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確，甚至可能引發(fā)表面閃絡(luò)等異常情況。若無(wú)法避免在濕度較高的環(huán)境下試驗(yàn)，應(yīng)采取有效的防潮措施，如使用除濕設(shè)備降低環(huán)境濕度，對(duì)電纜終端頭進(jìn)行干燥處理等。
-
環(huán)境溫度一般要求在 0℃ - 40℃之間。溫度過(guò)低可能會(huì)使電纜絕緣材料變脆，影響其絕緣性能；溫度過(guò)高可能會(huì)使電纜絕緣電阻下降，導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確。在極端溫度條件下，應(yīng)考慮對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行溫度修正或采取適當(dāng)?shù)臏囟日{(diào)節(jié)措施，如在低溫環(huán)境下對(duì)電纜進(jìn)行預(yù)熱，在高溫環(huán)境下對(duì)試驗(yàn)設(shè)備和電纜進(jìn)行散熱等。
-
試驗(yàn)前，必須根據(jù)電纜的電容、長(zhǎng)度等參數(shù)，準(zhǔn)確選擇合適的電抗器組合，確保電抗器的電感量與電纜電容在試驗(yàn)頻率下能發(fā)生諧振，滿足試驗(yàn)電壓和電流要求。若電抗器選擇不當(dāng)，可能無(wú)法達(dá)到諧振狀態(tài)或?qū)е略囼?yàn)設(shè)備過(guò)載。
-
試驗(yàn)電壓必須使用經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)分壓器進(jìn)行測(cè)量，確保試驗(yàn)電壓的準(zhǔn)確性。分壓器應(yīng)定期送計(jì)量部門(mén)校準(zhǔn)，在校準(zhǔn)有效期內(nèi)使用。嚴(yán)禁使用未經(jīng)校準(zhǔn)或校準(zhǔn)不合格的分壓器測(cè)量試驗(yàn)電壓，以免造成過(guò)電壓或欠電壓試驗(yàn)，影響試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和電纜的安全。
-
在升壓過(guò)程中，若發(fā)現(xiàn)電流突增、電壓異常波動(dòng)、有異常響聲或冒煙等現(xiàn)象，應(yīng)立即迅速降低電壓至零，切斷電源，對(duì)電纜和試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行全面檢查?？赡艿脑虬娎|絕緣缺陷、試驗(yàn)設(shè)備故障、接線錯(cuò)誤等，必須查明原因并排除故障后，方可重新進(jìn)行試驗(yàn)。
-
對(duì)于老舊電纜，由于其絕緣性能可能已經(jīng)下降，在進(jìn)行正式的交流耐壓試驗(yàn)前，可先進(jìn)行 0.1Hz 超低頻耐壓試驗(yàn)（試驗(yàn)電壓一般為 3U0，即 17.4kV）進(jìn)行預(yù)檢。超低頻耐壓試驗(yàn)對(duì)電纜絕緣的損傷較小，通過(guò)超低頻耐壓試驗(yàn)可以初步判斷電纜絕緣是否存在嚴(yán)重缺陷，若超低頻耐壓試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，可進(jìn)一步分析處理后再考慮進(jìn)行常規(guī)的交流耐壓試驗(yàn)。
-
對(duì)于采用交叉互聯(lián)方式的電纜，在進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)時(shí)，需斷開(kāi)交叉互聯(lián)接地箱，將電纜分段進(jìn)行試驗(yàn)。分段試驗(yàn)可以更準(zhǔn)確地檢測(cè)每段電纜的絕緣性能，避免因交叉互聯(lián)結(jié)構(gòu)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生干擾。試驗(yàn)完成后，應(yīng)及時(shí)恢復(fù)交叉互聯(lián)接地箱的連接，確保電纜正常運(yùn)行。
-
詳細(xì)記錄試驗(yàn)過(guò)程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，包括試驗(yàn)電壓、試驗(yàn)時(shí)間、環(huán)境溫濕度、絕緣電阻值（試驗(yàn)前后）、試驗(yàn)波形（如有監(jiān)測(cè)設(shè)備記錄）、試驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象及處理情況等。這些記錄是評(píng)估電纜絕緣性能和試驗(yàn)結(jié)果的重要依據(jù)，必須準(zhǔn)確、完整。
-
對(duì)比電纜的歷史試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析絕緣電阻、耐壓性能等參數(shù)的變化趨勢(shì)，判斷電纜絕緣是否存在劣化現(xiàn)象。若發(fā)現(xiàn)絕緣性能有明顯下降趨勢(shì)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)電纜的監(jiān)測(cè)，縮短試驗(yàn)周期，必要時(shí)采取相應(yīng)的維護(hù)措施，如對(duì)電纜進(jìn)行絕緣修復(fù)、更換部分絕緣部件等。
-
試驗(yàn)結(jié)束后，及時(shí)編寫(xiě)試驗(yàn)報(bào)告。試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括試驗(yàn)?zāi)康?、試?yàn)依據(jù)、試驗(yàn)設(shè)備、試驗(yàn)過(guò)程、試驗(yàn)結(jié)果、結(jié)論及建議等內(nèi)容。試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)規(guī)范、清晰，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的判斷應(yīng)準(zhǔn)確、客觀，為電纜的運(yùn)行維護(hù)提供有力的技術(shù)支持。
通過(guò)嚴(yán)格按照本通用試驗(yàn)方案進(jìn)行 10kV 電纜交流耐壓試驗(yàn)，并做好各項(xiàng)安全措施、注意事項(xiàng)和數(shù)據(jù)記錄與分析，能夠準(zhǔn)確評(píng)估 10kV 電纜的絕緣狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷，確保電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。試驗(yàn)完成后，應(yīng)恢復(fù)電纜的接地連接，拆除臨時(shí)接線，清理試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，保持現(xiàn)場(chǎng)整潔。
