35kV交联电缆敷设试验与试验终端的应用

在该批电缆售出 4 天后, 就接到用户信息反馈, 反映 6 根电缆在敷设安装后进行直流耐压及泄漏电 流试验过程中, 普遍存在泄漏电流偏大情况, 具体如 下:
( 1) 试验电压升至 78 kV ( 3U 0) 时, 泄漏电流高 达 75～90 A。
( 2) 施加试验电压 5 min 后的泄漏电流明显地 比 1 m in 测量值大, 例如, 加压 1 min 时为 78 A; 5 m in 时增至 85 A。
( X injiang Special Electric Apparat us Co . , L td. , Wire and Cable Plant, Chang ji 831100, Xinjiang, China ) Abstract: D ur ing the after -installatio n test of 35 kV XL PE ca bles, impro per tr eatment o f cable ter minatio n ma y have adver se affect on the test result s. T his paper analy sed the cause responsible fo r the a. m . phenomeno n and reco mmended measur es and metho ds for impr ov ement . Key words: XL P E; pow er cable; d. c. v oltag e test; leakag e cur rent; test ter minatio n
3. 4 验证试验 为了验证上述分析的正确性, 我们随即将施工
现场需要复试的电缆两端外屏蔽层剥切约 20 cm , 并将我厂局部放电试验专用 35 kV 级油杯型试验 终端安装在电缆端部, 然后注入变压器油, 将屏蔽切 口浸没, 最后施加直流电压, 并观察泄漏电流的变化 情况如下:
( 1) 升压过程中泄漏电流变化几乎为零, 波动 范围只有 1～2 A;
析探讨了造成上述现象的原因, 并提出了改进措施 和方法。
关键词: 交联聚乙烯; 电力电缆; 直流耐压试验; 泄漏电流; 试验终端
中图分类号: T M 247. 1
文献标识码: B
文章编号: 31-1392( 2003) 06-0037-03
After-install ation test of 35 kV XLPE cabl es and the applicati on of test termination ZHANG Ji-peng
( 3) 升压过程中, 泄漏电流随电压升高而急剧 上升。
根据上述测试情况, 用户怀疑我厂电缆产品存 在质量问题, 并要求索赔退货。在获悉这一情况后, 我厂随即对这批电缆产品的出厂试验情况进行了追 溯, 其出厂试验项目和结果见表 1。 从表 1 可知, 产品不存在制造质量的问题, 如果 用户能按照正常的工艺施工, 应不会出现质量问题。
( 2) 复试试验步骤: 1) 将电缆两端外半导电层剥切的 70 cm ( 参照 电缆附件制作时, 终端外半导电层切削长度) , 用无 水酒精清洁绝缘表面; 2) 将剥除了外半导电层的电 缆两端头用绝缘支架托起, 并距地面约 40 cm, 两端 裸露在空气中; 3) 试验设备不接电缆, 空载升压观 察设备杂散电流为 1 A; 4) 将高压引线与电缆导 电线芯相接, 铜带屏蔽、钢带铠装和试验设备地线分 别可 靠 的接 地; 5) 平 缓 升 压 至 试 验 电 压 78 kV ( 3U0) 的 0. 25, 0. 5, 0. 75, 1. 0 倍, 测试泄漏电流( 见 表 2) ; 6) 将电压降至零, 放电 完毕后, 关闭试验电 源。
( 2) 试验电压 78 kV 时, 持续 5 min 时的泄漏 电流为 1 A; 1 min 时也只有 4 A, 由此可见, 持续 5 min 时泄漏电流明显小于 1 m in 时的泄漏电流;
( 3) 升压过程中, 泄漏电流无迅速增加现象, 也 无异常放电现象。相应的测试数据见表 3。
表 3 型 号 YJV22-26/ 35 kV 1× 240 电缆 安装试 验终 端后 试验结果
提高工人的技术素质, 要求参加制作者技术熟 练, 细心谨慎, 严格按有关操作技术规程进行, 以确 保电缆中间连接头和终端头的制作质量。
电缆中间连接头和终端头的制作, 在材料上已 逐步改用新型的硅橡胶预制式接头。它是在总结并 克服热缩电缆头缺点的基础上专门研制 的新型产 品, 适用于交联电缆的接头, 并可达到 IEC 标准。
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No . 6 2003
Electr ic W ire & Cable
Dec. , 2003
( 4) 电缆长期过负荷运行也会导致故障 根据 水电部的技术规程规定, 各种规格的电缆在环境温 度为 25 °C时, 其载流量都有十分明确限制指标。在 冬季, 由于环境温度低, 电缆的运行条件好一些; 当 夏季来临, 环境温度较高时, 散热不好, 如果电缆再 处于过负荷运行时, 电缆本身就会发热, 长期的过负 荷运行造成电缆长期发热, 加之散热又不好, 势必加 剧整根电缆的绝缘的老化, 留下事故的隐患。
交流电压 GB12706 65 kV , 5 min
( 3. 5U 0) 试验 —1991
≤10 pC 不击穿
1～3 pC 通过
3. 2 问题的分析 为了查明问题产生的原因, 我们对电缆的敷设
施工情况进行了查看, 并对其中的一根电缆按照用 户的试验方法进行了复试观察, 相关情况如下:
( 1) 敷设安装情况: 6 根电缆水平、平行敷设于 同一个电缆沟内, 经巡线检查, 未发现电缆外观有施 工损伤现象, 排除了电缆施工安装质量问题。
No . 6 2003
Electr ic W ire & Cable
Dec. , 2003
表 1 型号 YJV22-26/ 35 kV 1×240 电缆出厂试验的结果 试验项目 参照标准 试验条件 试验要求 试验结果
局部放电 GB12706 ( 1. 5U 0) 试验 —1991
交流 39 k V
高压引线表面及高压引线与导电线芯连接处, 开始 出现丝丝的放电声, 电压越高, 放电声越大。
( 2) 当电压超过大约 40 kV 后并继续升压, 发 现泄漏电流有一个迅速增大的过程。
( 3) 电压升到 78 kV 进行耐压试验时, 微安表 指针摆动幅度较大, 持续时间 5 m in 时, 泄漏电流可 达 100 A。
众所周知, 在进行电力电缆的电气绝缘性能试 验时, 事先要对电缆端头进行处理, 电缆电压等级越 高, 这种处理要求越严格, 对中压 XL P E 电缆而言, 就需对电缆端头的外半导电层进行一定长度的切 削, 但由此却改变了电缆端部的电场分布, 具体情况 如下:
( 1) 引起电缆端部屏蔽切断处电场集中, 是电 缆试验及运行中击穿的薄弱环节。
( 4) 电压升到 78 kV 持续 5 min 泄漏电流明显 大于 1 m in 的测试值, 并有继续上升的趋势。
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复试结果与用户反映的情况基本一致, 从试验 结果看, 似乎电缆存在质量问题。但升压过程中电缆 端部的放电现象却引起了我们的高度重视, 根据我 厂进行局部放电试验的实践经验可知, 对于 26/ 35 kV 级交联电缆, 端部切削外半导电层约 20 cm, 如 不使用试验终端, 而将线芯直接与高压线连接, 裸露 在空气中升压( 交流电压) , 也会出现上述的类似现 象, 但电缆端头接入试验终端后, 这种现象完全可以 避免和消除。
表 2 型号 YJV22-26/ 35 kV 1×240 电缆复试的试验结果
直流试验 电压/k V
1 min
不同时间的泄漏电流 / A 2 m in 3 min 4 min 5 min
20
6
39
15
59
40
78
84
90
92
95
98
3. 3 复试过程中试验现象的观察 ( 1) 随着电压的逐渐升高, 电缆端部绝缘表面、
师. 作者地址: 新疆昌吉市延安南路 52 号[ 831100] .
试验, 很容易产生不正确的测试结果, 误判电缆敷设 安装或生产制造过程存在质量问题。
3 相关试验案例分析
3. 1 问题的由来 我厂曾于 2003 年 4 月向一石油部门售出了一
批交联电缆产品, 其电缆型号规格为: YJV 22-26/ 35 1×240; 长度为 645 m; 数量为 6 根。
直流试验 电压/ kV
1 min
不同时间的泄漏电流 / A 2 min 3 min 4 min 5 mi n
20
1
39
1
59
2
78
4
3
2
2
1
从表 2、表 3 使用试验终端前后测试数据的对 比情况及整个事件调查处理过程的分析, 最终可确 认造成我厂出售的交联电缆敷设安装后直流耐压试 验过程中泄漏电流偏大原因是: 用户对交联电缆端 部屏蔽层切削后引起电场集中的现象认识不清, 未 采用试验终端来加以改善, 从而导致试验过程中电 缆端部发生电晕放电、对地的杂散电流的产生, 以及 沿绝缘表面泄漏电流的产生。而我们需测试的仅仅 是电缆绝缘的径向泄漏电流, 即体积泄漏电流。正是 由于这两种电流的产生造成了测试结果偏大, 导致 用户对我厂产品质量的误判。
2 降低电缆故障率的改进措 施
2. 1 要科学合理的调度 对已投运的电缆, 要科学合理调度, 尽量避免超
负荷运行状况, 做好预防性试验工作, 定期对电缆进 行耐压试验, 及时加强薄弱环节, 消除运行过程的事 故隐患。对运行时间较长的电缆要适当延长试验周 期, 降低耐压标准。 2. 2 注意拉开各电缆终端头的间距
配用红外线测温仪, 对电缆的关键部位进行温 度监测, 同时作好原始记录, 要根据具体情况调整巡 检周期。以冬季少、夏季多, 一般每周 1 次为宜, 以便