電纜基本性能測試技術

時間:2019-06-19

1、檢驗方式

例行試驗:是制造廠對全部成品電纜進行的實驗。其目的是檢查產品質量是否符合技術條件的要求,以便發現制造過程中的 偶然性的缺陷。它是非破壞性的實驗,如導線的直流電阻、絕緣電阻時間。和耐壓試驗局部放電檢測等。

型式試驗:是制造廠家定期對產品進行全面的性能檢驗,特別是對一種新產品在定型成批生產之前,或對一種產品的結構、材料和主要工藝有了變更而可能影響電纜的性能時進行的試驗。通過型式試驗:可檢驗該產品能否滿足運行的要求,并可與老產品進行比較。如絕緣和護套的熱老化性能、電力電纜長期穩定性試驗等。

驗收試驗:是電纜安裝敷設后對電纜進行的驗收試驗,以便檢查安裝質量,發現施工中可能生的損傷。如安裝后的耐壓試驗等。

2.試驗項目

2.1導線直流電阻的測量

電線電纜的導電線芯主要傳輸電能或電信號。導線的電阻是其電氣性能的主要指標,在交流電壓作用時線芯電阻由于集膚效應、鄰近效應面比直流電壓作用時大,但在電眼頻率為50Hz時兩者相差很小,現在標準規定那個均只能要求檢測線芯的直流電阻或電阻率是否超過標準中的規定的值,通過此項的檢查可以發現生產工藝中的某些缺陷:如導線斷裂或其中部分單線斷裂;導線截面不符合標準;產品的長度不正確等。對電力電纜,還可檢查其是否會影響電線電纜產品的運行中允許載流量。

對導體直流電阻的測量有單臂直流電阻法和雙臂直流電橋法,后者的準確度較前者高一些。測試步驟也較前者復雜。

2.2 絕緣電阻的測試

絕緣電阻式反映電線電纜產品絕緣特性的重要指標,它與該產品的耐電強度,介質損耗,以及絕緣材料在工作狀態下的逐漸劣化等均有密切的關系。對于通信電纜,線間絕緣電阻過低還會增大回路衰減、回路間的串音及在導電線芯上進行遠距離供電泄露等,因此都要求絕緣電阻應高于規定值。

測定絕緣電阻可以發現工藝中的缺陷,如絕緣干燥不透或護套損傷受潮;絕緣受到污染和有導電雜質混入;各種原因引起的絕緣層開裂等。在電線、電纜的運行中,經常要檢測絕緣電阻和泄漏電流,以此作為是否能夠繼續安全運行的主要依據。

目前電線電纜絕緣電阻的測量,除了用歐姆計(搖表)外,常用的有檢流計比較法高阻計法(電壓——電流法)。

2.3電容及損耗因數的測量

電纜加上交流電壓,就有電流流過,當電壓的幅值和頻率一定時,電容電流的大小是正比于電纜的電容(Cx)。對于超高壓電纜,這種電容的電流可能達到與額定電流可以相比的數值,成為限制電纜容量和傳輸距離的重要因素。因此電纜的電容也是電纜的主要的電性能參數之一。

在交流電場中,電纜中的絕緣體由于泄露電流和各種極化存在,會形成介質損耗,以介質損耗因數或損耗角正切值(TANδ)來表示,它不但浪費電能,而且會使介質(絕緣體)發熱,加速絕緣老化,因此TANδ也是電纜主要參數之一。

通過電容和損耗因數的測量可以發現絕緣受潮,絕緣層和屏蔽層脫落等各種絕緣劣化現象,因此無論在電纜制造或電纜運行中都有進行電容和TANδ的測量。

對高壓電纜,Cx和TANδ的測量都在其工作條件下,即工頻高壓下進行的,通常使用的都是高壓西林電橋,今年來也有開始使用電流比變壓器電橋。

2.4 絕緣強度試驗

電線電纜的絕緣強度是指絕緣結構和絕緣材料承受電場作用而不發生擊穿破壞的能力,為了檢查電線電纜產品質量,保證產品能安全運行,所有絕緣類型的電線電纜一般都要進行絕緣強度試驗。絕緣強度試驗可分為耐壓試驗和擊穿試驗。

耐電壓實驗是在一定條件下對試品施加一定的電壓,在經歷一定時間后,以是否發生擊穿作為判斷試品是否合格的標準。時間的電壓一般高于該試品的額定工作電壓,具體電壓值和耐壓時間,產品標準中均有規定,通過耐壓試驗可以考驗產品在工作電壓下運行的可靠性和發現絕緣中的嚴重缺陷,也可發現生產工藝的一些缺點,如:絕緣有嚴重外部損傷,導體上有使電場急劇畸變的嚴重缺陷;絕緣在生產中有穿透性缺陷或大的導電雜質等。

擊穿試驗是在一定的試驗條件下,升高電壓直到試品發生擊穿為止,測量擊穿場強或擊穿電壓。通過擊穿試驗可以考核電纜承受電壓的能力與工作電壓之間的安全裕度。擊穿場強時電纜設計中的重要參數之一。

電纜在運行中一般承受的是交流電壓,但在直流輸電系統中及某些特殊場合也有承受直流電壓的,對于高電壓電纜還可能要遭受大氣電壓(雷電)和操作過電壓的襲擊。因此,按實驗電壓波形的不同,可以分為1.交流(工頻)電壓、2.直流電壓、3沖擊電壓三種絕緣強度試驗。

2.5 局部放電測量

對于充油電纜基本上沒有局部發電;油紙電纜即使有局部放電,通常也是很微弱的如幾個PC,因此這些電纜在出廠試驗中可以不測局部放電。對于擠塑電纜,不但產生局部放電的可能性大,而且局部放電對塑料、橡皮的破壞也比較嚴重,隨著電壓等級的提高,工作場強的提高,這問題就顯得更加嚴重,因此對高壓擠塑電纜,在出廠試驗中都要做局部放電測量。

局部放電的測量方法很多,可以根據放電產生的瞬時電荷交換,測量放電脈沖(電測法);也可根據放電時產生的超聲波,測量其電壓(聲測法);還可根據放電產生的光,測量光的強度(光測法)。對于電纜基本上都是采用電測法。

2.6 老化及穩定性試驗

老化試驗即是在應力(機械、電、熱)作用下,能否保持性能穩定的穩定性試驗。

2.6.1 熱老化試驗

簡單的熱老化試驗是考驗試品在熱的作用下發生老化的特性,把試品放在高于額定工作溫度溫度一定值的環境中,經歷規定時間后,測量某些敏感性能在老化前后的變化來評定老化特性。也可以用提高溫度加速試品老化,再加上受潮、振動、電場等熱、機、電等應力組成一個老化周期,每個老化周期之后,測定某些選定的敏感性能參數。直到該性能下降到表認壽命之值。這樣在較高的溫度T下,得到較短的壽命L(試樣加熱的時間)。

2.6.2 熱穩定試驗

熱穩定性試驗是電纜通過電流加熱的同時還承受一定的電壓,在經歷一定周期加熱之后,測定某些敏感的性能參數來評定絕緣的穩定性。

絕緣穩定性試驗分為長期的穩定性試驗或短期的加速老化試驗兩種。


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