? 華意電力是一家專(zhuān)業(yè)研發(fā)生產(chǎn)串聯(lián)諧振耐壓裝置的廠(chǎng)家，本公司生產(chǎn)的串聯(lián)諧振耐壓裝置在行業(yè)內都廣受好評，以打造最具權威的“串聯(lián)諧振耐壓裝置“高壓設備供應商而努力。

? 交流耐壓試驗裝置也叫調頻串聯(lián)諧振耐壓裝置，諧振耐壓裝置是利用調諧電感與負荷電容使之產(chǎn)生工頻串聯(lián)諧振，以獲得工頻試驗電壓的串聯(lián)諧振試驗裝置。串聯(lián)諧振由隔離變壓器、調頻調壓電源、激勵變壓器、電抗器和電容分壓器組成。被試品的電容與電抗器構成串聯(lián)諧振連接方式；分壓器并聯(lián)在被試品上，用于測量被試品上的諧振電壓，并作過(guò)壓保護信號；調頻功率輸出經(jīng)激勵變壓器耦合給串聯(lián)諧振回路，提供串聯(lián)諧振的激勵功率。

? 近年來(lái)國際、國內的很多研究機構的研究成果表明直流試驗對XLPE交聯(lián)聚乙烯電纜有不同程度的損害。有的研究觀(guān)點(diǎn)認為XLPE結構具有存儲積累單極性殘余電荷的能力，當在直流試驗后，如不能有效的釋放掉直流殘余電荷，投運后在直流殘余電荷加上交流電壓峰值將可能致使電纜發(fā)生擊穿。國內一些研究機構認為，交聯(lián)聚乙烯電纜的直流耐壓試驗中，由于空間電荷效應，絕緣中的實(shí)際電場(chǎng)強度可比電纜絕緣的工作電場(chǎng)強度高達11倍。交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜即使通過(guò)了直流試驗不發(fā)生擊穿，也會(huì )引起絕緣的嚴重損傷。其次，由于施加的直流電壓場(chǎng)強分布與運行的交流電壓場(chǎng)強分布不同。直流試驗也不能真實(shí)模擬運行狀態(tài)下電纜承受的過(guò)電壓，并有效的發(fā)現電纜及電纜接頭本身和施工工藝上的缺陷。因此，使用非直流的方法對交聯(lián)電纜進(jìn)行耐壓試驗就越來(lái)越受到人們的重視。目前，在中低壓電纜上國外已使用超低頻電源（VLF）進(jìn)行耐壓試驗。但由于此類(lèi)VLF的電壓等級偏低，尚不能用于110kV及以上的高壓電纜試驗。在國內，對于低壓電纜,這種方法也使用過(guò)，但由于試驗設備的原因，沒(méi)能得到大面積的推廣。而近些年由于城、農網(wǎng)建設改造的進(jìn)行， XLPE交聯(lián)電纜越來(lái)越多，僅僅靠直流耐壓試驗后就將電纜投入運行，而在運行電壓下發(fā)生電纜或電纜頭擊穿的事例也時(shí)有發(fā)生。所以，大家都在探索新的試驗方法。

? 試驗頻率

? 由于電纜的電容量較大，采用傳統的工頻試驗變壓器很笨重，龐大，且大電流的工作電源在現場(chǎng)不易取得。因此一般都采用串聯(lián)諧振交流耐壓試驗設備。其輸入電源的容量能顯著(zhù)降低，重量減輕，便于使用和運輸。初期多采用調感式串聯(lián)諧振設備（50Hz），但存在自動(dòng)化程度差、噪音大等缺點(diǎn)。因此現在大都采用調頻式（30-300Hz）串聯(lián)諧振試驗設備，可以得到更高的品質(zhì)數（Q值），并具有自動(dòng)調諧、多重保護，以及低噪音、靈活的組合方式（單件重量大為下降）等優(yōu)點(diǎn)。

綜合國內外有關(guān)技術(shù)資料，選擇合適的試驗頻率范圍是個(gè)比較重要的問(wèn)題。在這方面，有一些不同的觀(guān)點(diǎn)和提法。就目前的國內外的提法來(lái)看，我們總結可分成3類(lèi)：第1類(lèi)為較寬頻率范圍30-300Hz、20-300Hz、1-300Hz；第2類(lèi)為工頻范圍，45-65Hz，45-55Hz；第3類(lèi)為接近工頻，35-75Hz。

? （1）第1類(lèi)較寬頻率范圍

? 國際大電網(wǎng)會(huì )議第21、09工作組發(fā)布的《試驗導則》，建議頻率范圍為30-300Hz。但實(shí)際上更低一些頻率也具有較好地等效性。IEC60840和IEC62067標準草案（2001年和2000年）就規定可采用20-300Hz。

? 國外有些廠(chǎng)家設計串聯(lián)諧用電抗器，在特殊情況下也有采用最低頻率為25Hz或20Hz的。當然頻率愈低，被試電纜的長(cháng)度（電容量）可增大。但是電抗器鐵心因此放大，使重量增加。個(gè)別資料顯示, 1-300Hz的交流試驗也具有與工頻交流試驗的等效性，這說(shuō)明實(shí)際應用中頻率下限有可能取得更低，例如小于20Hz甚至到0.1Hz也是可行的。進(jìn)一步表明在這樣的頻率范圍內，絕緣內部各介質(zhì)的電壓分布及介質(zhì)特性仍基本相同。

工作頻率超過(guò)300Hz是否適當？有資料報導說(shuō)，隨頻率增高，串諧電抗器及勵磁變壓器的損耗降低，但是要考慮被試品電容介質(zhì)的極化發(fā)熱問(wèn)題，因此頻率高于300Hz是不可取的。

? （2）第2類(lèi)為工頻范圍

? 國際上工業(yè)頻率主要指50Hz和60Hz兩種，故IEC標準規定對高壓絕緣的工業(yè)試驗頻率范圍為45-65Hz，在我國額定工頻為50Hz。GB/T16927.1-1997規定工頻試驗頻率范圍為45-55Hz。

? 認為工頻電力電纜的試驗電壓也必須是工頻，這是趨于比較保守的觀(guān)點(diǎn)。針對此問(wèn)題應該著(zhù)重說(shuō)明交接和預防性試驗的目的在于發(fā)現絕緣缺陷的能力來(lái)定的。在不同的頻率下只要絕緣內部介質(zhì)電壓分布相同，又有基本相同的檢出絕緣故障的能力，就能達到試驗的目的。因此即使選用比工頻范圍更寬的頻率也是可以接受的。

? 在90年代中期為了選擇適當的交流耐壓試驗的頻率范圍，做了大量、仔細的基礎研究工作。得出頻率在30-300Hz范圍內，橡塑電纜內部幾種典型絕緣缺陷的擊穿特性沒(méi)有明顯差別。這應該是可信的，也得到普遍采用。分析形成這種在不同頻率下良好的擊穿特性，主要原因是優(yōu)良的同軸絕緣結構，單一的絕緣介質(zhì)，材質(zhì)相對純潔、電場(chǎng)分布合理、規則。因此，在不同頻率下結構內部電壓分布相同，形成寬頻率范圍試驗的條件。油紙絕緣電纜一直采用頻率等于零的直流電壓進(jìn)行耐壓試驗，其實(shí)際效果很好，數十年來(lái)未受到置疑。

（3）第3類(lèi)為接近工頻頻率，35-75Hz

? 國外曾對正常XLPE（交聯(lián)聚乙烯）絕緣電纜樣品，在不同頻率下進(jìn)行擊穿試驗。結果表明在頻率為35-75Hz時(shí)擊穿電壓均落在可置信度95%之內。因此有觀(guān)點(diǎn)贊成試驗電壓頻率最好選在35-75Hz,也較為靠近運行電壓頻率50Hz。值得注意的是，上述測試結果是對正常絕緣做的擊穿試驗。而交接和預防性試驗所采用的試驗電壓值是偏低的，它只能擊穿有缺陷的絕緣弱點(diǎn)（機械損傷、水樹(shù)枝、終端頭或接頭盒應力鐵錐施工或用料錯誤，等等），完全不足以擊穿電纜本體的正常絕緣?？梢?jiàn)兩種試驗的目的和工作機理均不相同。似乎沒(méi)有必要將正常絕緣35-75Hz的擊穿特性“延伸”應用到檢測絕緣缺陷方面。

? 在電氣工程中，設備絕緣試驗是保證裝置內電氣設備正常運行，及時(shí)發(fā)現電氣設備由于制造、運輸過(guò)程中碰撞、振動(dòng)等原因而造成絕緣性能裂化潛伏性故障的重要手段。通過(guò)電氣試驗可了解電氣設備的絕緣情況，發(fā)現問(wèn)題及時(shí)解決或更換電氣設備，保證裝置電氣設備正常投電運行。

試驗方法

1. 絕緣電阻、吸收比和極化指數試驗

（1）試驗的意義及作用

? 測量電氣設備的絕緣電阻能靈敏地反映絕緣情況，有效到發(fā)現設備局部受潮或整體受潮和臟污，以及絕緣擊穿和嚴重過(guò)熱老化等缺陷。吸收比和極化指數能反映設備受潮程度，是判斷設備是否受潮的一個(gè)重要指標。

（2）試驗一起選用標準

100V以下電氣設備或回路采用250V兆歐表

500V以下至100V電氣設備或回路采用500V兆歐表

3000V以下至500V電氣設備或回路采用1000V兆歐表

10000V以下至3000V電氣設備或回路采用2500V兆歐表

10000V以上電氣設備或回路采用2500V兆歐表

（3）試驗方法及步驟

? 根據不同被試品接線(xiàn)測量：“E”接被試品的接地端，“L”接被試品的高壓端，“G”接屏蔽端。檢查兆歐表，短接“L”端和“E”端起指針指零，開(kāi)路指針指“∞”時(shí)，將高壓端用絕緣工具接至被試品，同時(shí)記錄時(shí)間分別讀取15s和60s時(shí)絕緣電阻值。斷開(kāi)兆歐表，對試品短接放電并接地。測量時(shí)記錄被試設備溫度、濕度、氣象情況、試驗日期及使用儀表。

（4）試驗接線(xiàn)及注意問(wèn)題

? 測量變壓器繞組絕緣電阻時(shí)，被測繞組個(gè)引線(xiàn)端應短連，非被試繞組短接接地，即規程法。測量發(fā)電機繞組絕緣電阻時(shí)，試驗被試相短租與溫度有很大關(guān)系，一般溫度上升10℃絕緣電阻下降一半。測試前后都應充分放電，放電時(shí)間不小于5min，否則會(huì )影響測試效果。測量電力電容器絕緣電阻時(shí)，應在測試前后對電容器充分放電2-5min，在未斷開(kāi)兆歐表引線(xiàn)時(shí)，不得停止搖動(dòng)手柄以免損壞兆歐表。

（5）試驗注意事項及影響試驗因素分析

? 測量大容量電機和較長(cháng)電纜的絕緣電阻時(shí)，充電電流很大，因而兆歐表開(kāi)始指示數很小，但并不表示被試品絕緣不良，必須經(jīng)過(guò)較長(cháng)時(shí)間，才能得到正確結果，并要防止被試設備對兆歐表反充電損壞兆歐表。測量吸收比時(shí)，避免記錄時(shí)間帶來(lái)的誤差。屏蔽環(huán)裝設位置應正確，為了避免表面泄露的影響，測量時(shí)應在絕緣表滿(mǎn)而加等電位屏蔽環(huán)。兆歐表與被試品間的連線(xiàn)應采用廠(chǎng)家為兆歐表配備的專(zhuān)用線(xiàn)，而且兩根線(xiàn)不能交叉扭絞或拖地，否則會(huì )產(chǎn)生測量誤差。為便于比較，對同一設備進(jìn)行測量時(shí)應采用同樣型號的兆歐表，同樣的接線(xiàn)。兆歐表的容量對絕緣電阻、吸收比等測量結果都有一定的影響，在進(jìn)行試驗結果分析比較時(shí)應加以注意。所測的絕緣電阻值及吸收比應符合規程要求，但簡(jiǎn)單規定絕緣電阻值是不全面的，試驗中應將所測量結果與有關(guān)數據進(jìn)行比較。