法国6kV电缆禁直流耐压运行40年的调查报告

辽阳石化公司老科协 盖 生

引言

辽阳石化公司是1972年筹备建厂，1973年经中国技术进出口公司同法国德西尼布(TECHNIP)、斯贝西姆（SPEICHIM）两公司签订《以石脑油为原料生产聚酯、锦纶六六、聚合级已烯、聚合级丙烯的联合企业合同》，上述生产装置涉及的设备从法国成套引进，炼油及公用工程生产装置涉及的设备国内配套，建成石油化工化纤联合企业。1974年开工建设，计划1977年上半年建成试车。

法国进口生产装置供电用电设备也是从法国配套引进，一共建设变电所8座，命名为P级变电所。施工图纸由法国德西尼布(TECHNIP)、斯贝西姆（SPEICHIM）两公司联合设计，1974年底出图，电气设备主要由法国制造，1975年开始交货，全部电缆（高压、低压、动力、照明、消防、控制、通讯、仪表用等）及附件均由施耐德(Schneider)提供。电气设备的安装施工由国内安装队伍承担，法国方面出技术人员到现场指导和把关，也负责开车调试。P级变电所及装置生产用电设备、接地安装、照明、通讯等以及调试工作在1976年基本完成，有的稍晚一些。

其中高压6kV电缆全部在1975年交货，电缆为PVC绝缘，扇形线芯，带型绝缘，有的带铅套、有的没有铅套。那个时代我国这个等级的电缆主要是不滴流粘性油浸纸绝缘、铅包、扇形线芯、带型绝缘，即ZLQD和ZQD型。同期建设的发电厂以及炼油、公用工程等项目的电力电缆用的就是ZLQD型，P级变电所进线电缆也是ZLQD型。从高压电缆运抵现场到现在已经过去40年，国内配套安装的ZLQD型电缆因为故障频发，早已经更新成交联聚乙烯（XLPE）YJLV22（YJV22）型电缆，大规模更换是在1996年，到现在已经有15年，那批ZLQD型电缆运行使用21年。那个时期及以后所建的生产装置供电用电电缆几乎全部采用交联聚乙烯电缆。

有一个国产变电所（B13）的进线电缆（8根）用的是PVC绝缘、扇形线芯、带型绝缘，在1989年建设敷设，当年投入运行，2001年更换成YJV22型，运行使用14年，也不是因为出过短路故障，而是担心会发生短路故障影响到生产。有的交联聚乙烯（XLPE）电缆（YJV22和YJLV22）运行了几年就因为短路故障过多而报废，不得不重新敷设。

相比之下，从法国引进的6kV PVC绝缘电缆在生产装置区里运行得很好，有许多条供电回路的电缆随着生产装置退役而退出了运行，而那些还在运行的生产装置，这批电缆仍然供电运行，从来没有发生过任何短路故障。有的是变压器的供电电缆，有的是高压电动机的供电电缆，有的是变电所内电容器柜的供电电缆，有22条电缆回路，到现在整整连续运行了40年。

以下就把这些运行了40年的高压电缆当时安装施工的经验、以后日常运行和维护的经验加以总结，也包括另外已退出服役的111条回路电缆。当年施工队伍来自四面八方，参加建设的技工和技术人员早已退休，现场指导的法国技术人员更是无从联系，运行人员也退休了一代接一代。当时的做法和技术控制要求一个是采访一些40年前参加建设的退休人员、接收人员和运行人员，一个是依据法方竣工图纸和工程质量文件，并以法国进口文件为蓝本。

1 运行40年的PVC高压电缆

经过了40年的连续运行以后，施耐德(Schnei der)6kV PVC绝缘电缆在辽阳石化公司的供电用电设备上运行正常。变压器、循环水泵高压电动机和空冷器高压电动机的供电电缆都有直埋段和架空敷设段。

2 PVC高压电缆运行的现状

电变压器高压电缆8个回路，高压电动机供电电缆6个回路，高压电容器8个回路。配电变压器高压电缆和高压电容器电缆回路从来没有拆卸过电缆两端的接线鼻子（表1）。高压电动机回路开关侧电缆终端头没有拆卸过，电动机接线盒侧电缆终端拆卸过。当电机离线检修时，电工师傅把高压电缆接线鼻子拆下来，做好防水防污措施，高压电动机检修结束后恢复安装。每3～5年高压电动机解体检修一次，高压电缆终端随着一拆、一试、一装。

3 法国对6kV PVC电缆的特别要求

40年前建设生产装置时一共安装了133条6kV PVC高压电力电缆，总计16140米。当时法国技术方面针对我国的做法提出特别的要求：在电缆敷设施工之前禁止对6kV PVC绝缘电缆施加高压试验。电缆敷设施工之后，在做电缆附件安装之前也禁止对6kV PVC绝缘电缆施加高压试验。在电缆附件安装结束，为了验证电缆附件安装质量，也禁止对电缆施加高压试验。在电缆通电运行之前用了一次交流耐压试验，耐压值是工频交流10400V，耐压时间15分钟[1]。运行以后的预防性试验也不准施加耐压试验。6kV PVC绝缘电缆的绝缘试验采用2500V直流摇表（兆欧表）代替我国当时和现在还在采用的高电压直流耐压试验。核相试验工作也是用直流摇表（兆欧表）来完成。

我国当时广泛采用不滴流粘性油浸纸绝缘（ZLQD）高压电缆，对这样的电缆的绝缘试验是有严格的试验标准，即电气设备交接和预防性试验标准。标准中规定，现场用户对电缆进行直流耐压试验，按照标准规定和当时及现行的施工程序，在电缆敷设之前要对高压电缆进行直流耐压试验，以此判定电缆的绝缘性能，再进行敷设施工，以防止敷设一根绝缘不合格的电缆。

电缆敷设完毕，在做电缆附件安装之前也必须对电缆进行直流耐压试验，以判定电缆的绝缘在敷设过程中没有因受到外力作用而遭到损坏，在这之后再进行附件（终端、中间接头）安装的作业。在电缆附件安装结束以后，将电缆接到电气设备（如配电柜电缆室接线端子、电动机接线盒接线端子、配电变压器高压接线端子）上之前，必须对高压电缆线路施加直流耐压试验，以判定电缆附件的安装质量是否合格。这样，从高压电缆的敷设安装准备开始到电缆终端接线鼻子接到电气设备上的接线端子为止，对电缆进行了3次直流高压试验。在以后运行的过程里按照规程每年做一次预防性试验。做预防性试验时，把电缆终端的接线鼻子从电气设备的接线端子上拆下来，对电缆各相施加直流耐压试验，合格的电缆再接回到电气设备上，年复一年，从来都是这么操作。

4 法国6kV PVC绝缘电缆的结构

法国6kV PVC绝缘电缆的结构见图4。有铅套的电缆在4层和5层之间压一层铅金属套。法国6kV PVC绝缘电缆执行国际电工委员会标准CEI20A,BC39(1-10页)。这是1974年设计图纸上的说明[2]，现今国际电工委员会的英文缩写为IEC。

表1 运行的6kV PVC电缆统计表

图1 6kV PVC 绝缘电缆结构

5 法国对电缆敷设施工的质量检验

法国QAC检测。法国在6kV PVC电缆敷设施工结束时做一次竣工验收检查，合格以后双方确认验收，填写QAC质量检验表格（表2）[3]。

表2 QAC质量检验表格

法国ECC检测。法国在6kV PVC电缆正式通电前做一次通电前的质量检查，合格以后才送电(6kV)，双方确认验收，填写ECC质量检验表格（表3）。从1975年6kV PVC绝缘电缆交货到中方现场（辽阳石化公司）开始，无论是质量验收、敷设施工还是送电前的绝缘试验，以及运行以后的管理，对6kV PVC绝缘电缆的绝缘检测按照法国代表所做的规定，用2500V摇表测试绝缘电阻值，以考核电缆的绝缘质量[4]。工程竣工送电前耐压试验用的是工频交流电10400V、15分钟，仅此一次。法国代表禁止用直流高压试验法对6kV PVC绝缘电缆进行耐压试验，无论是耐压的倍数和时间都不准许。

6 我国6kV橡塑电缆敷设安装和运行管理的通行作法

6.1 6kV电缆敷设安装的通行作法

高压电力电缆的敷设施工在电气设备安装工程里是一个重要分项，工程的难度和力度都很大，都希望一次安装成功。国产6kV橡塑电缆交货以后，在敷设施工之前先要对电缆做一次绝缘检测，以确保这根电缆的绝缘是可靠的。绝缘检测主要两个指标，一是摇测绝缘电阻值，二是直流耐压试验。电缆敷设安装以后，在做电缆中间接头和终端头之前，要做一次绝缘检测，以确保电缆在敷设施工过程里没有损坏电缆，也就是摇绝缘和直流耐压试验。电缆附件安装工作结束以后，考核电缆附件安装的质量一定要做的就是绝缘测试。连同电缆一起摇测绝缘电阻值，做直流耐压试验。经过试验是合格的电缆才将电缆终端头连接到电源设备端和用电设备端（核相工作均已经做好）。最后送电，交付用户使用。这些过程都合格了才算完成了一项电缆敷设安装工作。在这一个过程里，总共对电缆做了3次直流耐压试验（不计因施工质量而返工的作业）。

表3 ECC质量检验表格

6.2 6kV电缆运行管理的通行作法

国产6kV电缆运行管理依据电力设备预防性试验规程中的有关规定，以预防为主。按计划停电做绝缘检测。主要检测绝缘电阻值和直流耐压试验两个指标。电厂直配线路每年检测一次，一般线路1～3年做一次，重新做电缆接头时必做。电缆线路发生事故时，首先判定故障点、找到故障点，做故障段的切割。做接头之前对电缆摇绝缘、直流耐压，合格了再做接头。接头做完以后还要连同电缆一起做绝缘检测，测量绝缘电阻值，做直流耐压试验，合格了，再通电投入运行。

6.3 6kV电缆直流耐压的试验规定

电气设备的交接和预防性试验是判断设备能否投入运行，预防设备损坏及保证安全运行的重要措施。交接和预防性试验规程在我国已有60年的使用经验，电气从业人员是习惯执行的，工厂企业也都遵照执行。6kV电缆绝缘预防性试验规定见表4，仅仅摘录了直流耐压的规定内容。表中的U表示额定线电压，耐压时间的单位是分钟。

6.4 法国电缆和国产电缆的两种管理方法

根据40年前参加过辽阳石化公司工程建设的老一代电气人介绍，当时针对6kV PVC电缆直流耐压问题还真有一场交涉。按照中国电气规程，高压电缆在安装敷设前是要进行直流耐压试验的，做中间接头和端终接头之前也是要做直流耐压的，附件安装结束也要做一次直流耐压试验，这些是国家标准规定的。而法国代表不允许对6kV PVC绝缘电缆做直流耐压试验，通电运行以后也不准允，是经过了法方代表和中方总工程师会议确定的[4]。在公司内部针对国外进口电缆和国产电缆的现状，制定了两种管理办法。法国6kV PVC绝缘电缆运行管理遵照法国代表的意见，不对电缆进行直流或交流耐压试验，建厂40多年来一直这么运作。国产电缆执行国家标准，工程交接和预防性试验均按标准要求做直流耐压试验，以考核电缆绝缘的质量。

表4 6kV电缆直流耐压规定值

7 结语

辽阳石化公司从1972建厂开始到现在，经历了中国纺织工业部、中国石化总公司和中国石油总公司这样历史的变迁。在这些国有特大型企业里面地方工厂多，生产装置规模巨大，高压电力电缆用电回路密集而广泛，电缆运行的安全稳定和长周期是企业整体生产稳定的迫切需要，意义特别重大。

6kV挤包绝缘电力电缆在安装工程施工过程中的绝缘检测和通电运行以后绝缘预防性试验工作都是严格按照电力设备预防性试验标准和交接试验标准实行的。其中直流耐压试验是规定的试验项目，年复一年，必不可少。这种直流耐压试验究竟给6kV挤包绝缘高压电力电缆带来什么样的影响以及在绝缘检测方面有什么样的作用还都在试探和协商层面上，电力设备预防性试验标准和交接试验标准上没有明确说明直流耐压试验不做。

6kV PVC挤包绝缘电缆连续运行40年的调查研究用事实给出了一种答案，禁止对挤包绝缘电力电缆实施直流耐压试验，而是采用2500V兆欧表来测量绝缘电阻值，在通电运行前对电缆施加15分钟的10400V工频交流电压试验，是考核6kV挤包绝缘电力电缆绝缘状况的一种有效方法，有利于电缆设备的长期、安全和经济运行。40年后，国标GB50150-2016《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》规定了用10.4kV工频交流试验标准。