高压电力电缆试验方法与检测技术探讨

魏子舒，赵昌鹏，杜 群，刘海亮

（国网长春供电公司电缆运检中心，吉林 长春 130000）

1 高压电力电缆试验方法分析

1.1 例行试验

1.1.1 导体直流电阻

电力电缆的直流电阻需要满足标准规定，影响直流电阻的因素如下：第一，导体材质。若导致材质不纯，将会对导体电阻造成影响，为此，需要保障导通材质纯度符合要求。第二，导体截面。导体截面积将会影响到直流电阻的大小，由R＝ρL/S得，在相同长度和材质的情况下，导体面积越大，导体直流电阻越大。而且，若电缆的外径一定，导体截面积增大将会导致绝缘层变薄，将会对电力电缆的绝缘性造成影响[1]。导体直流电阻需要在20℃的标准环境下进行测定，以截面直径为16mm2的电力电缆为例，铜制电缆的直流电阻为1.15Ω/m，铝制电缆的直流电阻为1.91Ω/m。

1.1.2 交流电压试验

为了保障电力电缆对交流电压具有较强的适应性，需要对其进行交流电压试验，确保电缆可以正常投入使用。试验需要在整盘电缆上进行，对电缆的耐压效果进行测试，保障电缆的出厂质量符合高压输电标准。例如：在对220kV电缆进行试验时，需要使电压逐渐增加，检验电缆绝缘层是否存在击穿现象。增加到318kV后，保持不断，时间为30min，若电缆绝缘层不发生击穿，则说明电缆符合标准。上述试验需要在交流状态下进行，可以为电力电缆的试运行提供重要保证，可以避免电缆发生击穿现象，提高输电的安全性。

1.1.3 局部放电试验

通过局部放电试验可以对电力电缆的绝缘性进行检验，保障电缆具有良好的绝缘性能，避免异常放电现象出现。假设电力电缆标称值为U0（kV），则放电检验标准如下：若0.6kV≤U0≤18kV，在1.5U0≤20pC情况下符合标 准；若21kV≤U0≤26kV，在1.5U0≤10pC情况下符合标准，以此类推。局部放电试验需要对整盘电缆进行检验，例如：当电力电缆标称值U0＝10kV时，对其进行放电检测，经过计算发现，1.5U0＝15kV≤10pC，说明电缆局部放电符合标准，可以在输电系统中进行使用。

1.2 抽样试验

1.2.1 交流耐压试验

对电力电缆进行短段抽样检测，检验电缆短距离是否符合耐压要求，对其进行4h高压试验。4h高压试验一般用于110kV以下的电缆，将交流电压增加到临界值，持续时间为4h，若电缆不发生击穿，则说明电力电缆耐压标准合格。对于110kV及以上的电缆，无须需进行该试验，而是采用另一套检测方法。假设电缆电容值为C，标称值为C0，若C≤0.8C0，则说明电缆交流耐压符合标准。

1.2.2 热延伸试验

电力电缆在输电过程中存在放热现象，需要对电缆进行热延伸测试，保障电缆具有良好的机械性能，在伸长后能够有效地恢复，避免对绝缘性能造成影响。电缆热延伸试验方法如下：试验温度为200℃，在烤箱环境下进行。按照标准负载（0.2PMa）挂重物，加热10min后将电缆取出，在室温环境下自然冷却，达到室温后，测量电缆的长度。若电缆长度与试验前相同，则说明电缆未发生伸长现象，在输电过程中不会受到温度的影响，电缆具有良好的热延伸性能。电缆热延伸性对绝缘层交联度具有一定的影响，一旦交联度降低，电缆的绝缘性能将会下降，导致电缆无法稳定工作。

1.3 型式试验

通过型式试验可以对电缆设计质量进行确定，判断其设计指标是否符合要求，保障电力电缆能够正常投入使用。型式试验对电缆具有一定的破坏性，属于一次性试验方式，需要严格按照要求进行检验，并且避免重复进行试验，降低电缆的损耗。型式试验主要包含：

第一，局部放电试验。需要在短电缆上进行试验，试验方法与1.1.2相同，并且检验标准一致。

第二，弯曲放电试验。将短电缆弯曲后进行试验，弯曲程度由电缆线芯数决定。以三芯电缆为例，弯曲倍数计算方法如下：15（D＋d）±5%，其中D、d分别为电缆及导体外径。试验方法及检验标准同上。

第三，加热放电试验。电缆通电后将会产生一定的热量，会影响到电缆的绝缘性能，为此，需要进行通电放电试验，具体方法如下：假设常温为T0（℃），将电缆在常温环境下进行通电，当电缆温度为（T0＋10）℃时，停止通电，将其在室温下逐渐冷却，使导线温度恢复到室温。验证电缆的局部放电量是否符合标准，检验标准同上。

1.4 鉴定试验

1.4.1 振荡电压试验

进行振荡电压试验时，需要对电缆进行充电，使电缆处于带电状态，达到电压标准值后，再对其进行放电。若电缆存在问题，在充放电过程中将会出现击穿现象。振荡电压主要是由电感线圈集中放电引起的，将会导致电缆电压在瞬间升高，对电缆具有较大的危害，为此，电缆需要满足振荡电压的要求，对其进行振荡电压试验非常重要，可以有效地消除电缆充放电存在的安全隐患，保障电缆能够稳定地工作。

1.4.2 谐振电压试验

谐振电压试验可以对电缆的指标要求进行检测，对电缆的耐压程度进行测试，保障电缆能够正常工作。在回路频率 时，回路将会产生谐振，通过此时产生的电压值对电缆进行耐压试验，判断电缆是否符合耐压标准。在谐振电压倍数方面，可以达到几十到一百以上，将会产生较大的电压值，对电缆具有较大的威胁。为了试验过程的安全性，需要通过串联谐振装置进行电压检测，检测范围在6kV-500kV之间，检测过程不必与电缆进行接触，可以有效地提高试验的安全性，保障试验过程能够顺利地进行。

2 高压电力电缆检测技术分析

2.1 万用表检测技术

万用表检测方法较为简单、适用性强，被广泛使用于电缆故障检测中，可以有效地对电缆故障进行排查，保障电缆故障能够迅速地恢复。以电缆断路故障为例，需要对故障点进行评估，得出可能存在的所有故障点，将万用表并联到故障点两端，若电阻值为∞，则说明电缆存在断路现象，需要对该段电缆进行仔细排查，明确断路故障的具体位置，使故障能够被及时排查出来。通过该检测方法，可以对电缆金属屏蔽层、线芯等进行独立检测，能够对故障点进行单独排查。

2.2 脉冲检测技术

脉冲检测分为低压脉冲检测和二次脉冲检测。对于低压脉冲检测，可以对开路故障、低阻故障等进行检测。检测过程中，需要为线路提供低压脉冲信号，通过电压的变化对故障点进行判断。对于二次脉冲检测，可以对闪络、高阻等故障进行检测，在施加脉冲的瞬间，可以通过波形对故障位置进行分析，准确地确定故障的位置。脉冲检测仪是实现脉冲检测的重要设备，工作温度在-15℃-50℃之间，湿度不超过95%，可以定点对电力电缆进行检测，具有较高的检测效率。

2.3 电桥检测技术

使用电桥检测时，需要将电桥结构进行接地，通过互感原理使电桥中产生电压，这样便可以对电缆的故障进行分析。若是电桥中电压较低甚至为0，则说明电缆存在断路。故障点的位置可以通过计算分析得到，假设电缆长度为L，故障点距测试端距离为Lx，电桥电阻阻值为R1、R2。当电桥平衡时，具有如下关系：

化简可得，故障点的位置如下：

由此可见，电桥检测可以在不接触电缆、不破坏电缆的情况下进行检测，具有较高的安全性，可以定点对故障进行判断，确定故障点的具体位置，对故障进行修复。

2.4 直闪法

直闪法主要用于击穿故障的检测，可以通过波形变化来确定故障的位置，对故障点进行准确地判断。电缆发生击穿故障后，电缆的电阻值将会增大，而且若是发生闪络现象后，电缆将会释放出大量的电流脉冲波，对故障点形成良好的反射。在使用直闪法检测时，工作人员需要在电缆预设端口进行测试，从端口处获取相应的波形信息，由波形对故障位置进行判断。通过直闪法可以提高击穿故障的检测效率，保障电力电缆具有良好的检测精度，使故障检测过程更加顺利，为电缆的稳定运行提供重要保证。

3 结束语

综上所述，需要全面地对其进行试验，合理地使用检测技术，确保电力电缆能够处于良好的工作状态，对电缆的故障风险进行有效地控制，可保障电力电缆能够稳定运行。另对电力电缆进行试验可提高电缆选择的合理性，降低负荷对电缆的损耗，延长电缆的使用寿命，保障输电过程具有良好的质量。