為什么高壓電纜不能用直流耐壓試驗代替交流耐壓試驗
武漢特高壓旗下的電纜故障測試儀可以幫助眾多電力工作者更加方便的進行各類電力測試。
許多用戶可能會問,電纜為什么能在此之前經(jīng)受得住直流高壓,為什么電流測試規(guī)定只允許交流電壓。這是因為隨著電力技術的發(fā)展和長期的實踐經(jīng)驗,人們發(fā)現(xiàn)對電纜施加直流電壓并不能完全檢測電纜的絕緣情況,反而會加速電纜絕緣的退化。主要原因可從以下四個方面加以解釋。
1、在直流電壓下,電纜絕緣材料中電場的分布取決于材料的體積電阻率,而在交流電壓下,電場的分布取決于每種介質(zhì)的介電常數(shù),特別是電纜端子和接頭盒等電纜配件中直流電場強度和交流電場強度的分布,兩者完全不同。直流電壓下絕緣老化機理與交流電壓下絕緣老化機理不同、因此,直流耐壓試驗無法模擬XLPE電纜的工作條件。
在直流耐壓試驗期間,電子被注入聚合物介質(zhì)中形成空間電荷,這降低了當時的電場強度,使檢測擊穿困難。XLPE電纜的半導體突起和污染點容易產(chǎn)生空間電荷。然而,如果在測試期間,電纜端子出現(xiàn)表面閃絡,或電纜附件發(fā)生故障,可能會造成電纜芯上的波振蕩,這可能發(fā)生在空間電荷已經(jīng)積累的地方,因為振蕩電壓的極性迅速變?yōu)楫悩O,該地點的電場強度顯著增加,這可能會破壞絕緣并造成多重故障。
2、XLPE電纜將在直流電壓下產(chǎn)生累積的單極殘余電荷、一旦存在由直流耐壓試驗引起的"內(nèi)存",釋放這種電流直流偏置需要很長時間。如果電纜在直流剩余電荷完全釋放之前投入使用,直流偏置將疊加在電源頻率高電壓的峰值上,導致電纜上的電壓值遠遠超過其額定電壓,這可能導致電纜絕緣故障。
3、XLPE電纜的一個致命弱點是在絕緣層內(nèi)產(chǎn)生水分支的趨勢。在直流電壓下,水分支一旦產(chǎn)生,就會迅速轉(zhuǎn)變?yōu)殡姎夥种В纬煞烹姡铀俳^緣降解,導致運行后在功率頻率電壓下發(fā)生故障。然而,純水支路在交流工作電壓下可以保持相當大的承受電壓值,并且可以保持一段時間。