50Hz交流耐压试验是鉴定电力设备绝缘强度最有效和最直接的方法。但是,在试验大容量电力设备时,需要大容量的试验变压器,这种变压器体积大而笨重,搬运很不方便。基于此,用直流耐压试验来代替50Hz交流耐压试验;然而,由于直流耐压试验的局限性,所以有人又研究采用0.1Hz超低频电压来代替50Hz交流电压进行试验。研究表明,这两种试验电压在迭层复合绝缘上的电位分布(按电容分布)是相同的,因而对绝缘缺陷的检验是相同的,即两者具有较好的等效性,所以它是一奇项很有前途性试验项目。目前0.1Hz超低频电压在高压试验中的应用情况介绍如下:
(1)交联聚乙烯(XLPE)电缆耐压试验。国内外长期以来都是使用直流高电压对油浸纸绝缘电力电缆进行预防性试验。研究表明,不宜将这种试验方法用于检测交联聚乙烯电缆缺陷,其主要原因有以下几个。
1)直流高电压试验在绝缘中的应力分布与实际交流运行电压在绝缘中的应力分布是不同的,前者主要按电阻分布,后者主要按电容分布,所以直流高电压试验并不能反映交联聚乙烯电缆的故障及实际运行情况。
2)直流高电压试验不仅不能有效地发现交联聚乙烯电缆绝缘中的水树枝等绝缘缺陷,而且由于空间电荷的作用,还容易造成高电压电缆在运行条件下击穿。例如,电缆头在交流情况下存在的某些缺陷,直流高电压耐压试验时却不会击穿,而电缆头在交流情况下某些不会发生问题的地方,直流压试验却会击穿,电缆在交流情况下某些不会发生问题的地方,在进行直流高电压试验后,投运不久却发生击穿。
3)直流高电压试验时发生闪络或击穿可能会对其他正常的电缆和接头的绝缘部分引起危害。
4)直流高电压试验有积累效应,将加速绝缘的老化,缩短使用寿命。
5)各国现有的直流耐压试验标准太低,新的中、高压交联聚乙烯电缆能耐受6.0~8.0 U0直流电压,短时交流强度为4.0~5.0 U0,有严重的气隙或缺陷的接头的直流强度远大于规定的4.0 U0(交流强度却小于2.5U0),其中U0为设计用每相导体与屏蔽或每相导体与护套之间的额定电压(有效值)。 |