1、电力电缆,试验方法,第一章 绝缘电阻,第一节 测量绝缘电阻的原理 第二节 绝缘电阻表的原理与接线 第三节 影响绝缘电阻的因素 第四节 绝缘电阻的测试及其注意事项,第一节 测量绝缘电阻的原理,图2-1 直流电压下不均匀介质中电流构成示意图 （a）试验接线图；（b）不均匀介质等值电路图；（c）吸收电流示意图,i1为电容电流,i2为吸收电流 i3为泄漏电流,电介质中有极少束缚很弱的或自由的离子，当介质在直流电压作用下，正负离子就分别向两极移动而形成电流，称为泄漏电流或者传导电流,从吸收曲线可以看出，电容电流i1和吸收电流i2经过一段时间后趋近于零，因此i趋近于i3。所谓绝缘电阻就是加于试品上的直流电
2、压与流过试品的泄漏电流之比，即 R=U/ i3,第二节 绝缘电阻表的原理与接线,绝缘电阻表是测量绝缘电阻的专用仪表。,绝缘电阻表分类： 电压等级有500，1000，2500，5000V等几种； 使用型式上分为手摇式和电动式。,“L”端子-线路端子，输出负极性直流高压，测量时接于被试品的高压导体上。 “E”端子-接地端子，输出正极性直流高压，测量时一般接于被试品外壳或地上。 “G”端子-屏蔽端子，输出负极性直流高压，测量时接于被试品的屏蔽环上，以消除表面或其他不需测量的部分泄漏电流的影响。,手摇式绝缘电阻表原理接线图,RU为分压电阻，RI为限流电阻，RX为被试设备绝缘电阻,第二节 绝缘电阻表的原
3、理与接线,不同型号的绝缘电阻表，其负载特性不同，因此用不同型号的绝缘电阻表，测量结果有明显差异。实际测量中，为便于纵向和横向比较，同类设备尽量采用同一型号绝缘电阻表。,当被试品绝缘电阻过低时，表内电压降将使其端电压显著下降。端电压剧烈下降时，测得的绝缘电阻值就不能反映绝缘的真实情况。一般绝缘电阻表的容量较小，测得的大容量设备的绝缘电阻一般准确性都较低。,第三节 影响绝缘电阻的因素,影响绝缘电阻的因素主要有以下几个方面：温度的影响：一般绝缘电阻随温度升高而降低 ，这与导体的电阻随 温度的变化时不一样的。原因在于温度升高时，绝缘介质中的极化加剧，电导增加，致使绝缘电阻降低。 湿度的影响：空气相对湿
4、度增大时，绝缘物表面吸附着许多水分，使表面电导率增加，绝缘电阻降低。当绝缘物表面形成连通水膜时，绝缘电阻更低。 电力设备表面脏污的影响：表面脏污也使设备表面电阻大大降低，绝缘电阻显著下降。 残余电荷的影响：大容量设备运行中遗留的残余电荷或试验中形成的残余电荷未完全放尽，会造成绝缘电阻偏大或偏小，引起测得的绝缘电阻不真实 感应电压的影响 ：由于带电设备与停电设备之间的电容耦合，使得停电设备带有一定电压等级的感应电压,第四节 绝缘电阻的测试及其注意事项,测试步骤 （1）试验前先检查安全措施，被试品电源及一切对外连接应拆除。被试品接地放电，大容量设备至少放电5min。勿用手直接接触放电导线。 （2）
5、根据表面脏污及潮湿情况决定是否采取表面屏蔽或需要烘干及清擦干净表面脏污，以消除表面脏污对绝缘电阻的影响。 （3）放稳绝缘电阻表，检验绝缘电阻表是否指“0”或“”。将兆欧表放置平稳，驱动兆欧表达额定转速（一般120转/min），此时兆欧表的指针应指向“”；再用导线短接兆欧表的 “L”端与 “E”端，瞬间低速旋转，其指针应指“0”（注意：瞬间低速旋转以免损坏兆欧表）。 （4）将被试品的接地端接于兆欧表的地端“E”上，驱动兆欧表至额定转速，待指针指向“” ，采用绝缘工具将兆欧表火线端“L”接至被试品高压端，待指针稳定后，读取绝缘电阻的数值，先断开接至被试品的火线“L”，然后再将兆欧表停止运转，以免被
6、试品所充电荷经兆欧表放电而损坏兆欧表，这点在测试大容量设备时更应引起注意。 （5）试验完毕或重复试验时，必须将被试品对地或两极间充分放电，以保证人身、仪器安全和提高测量准确度。 （6）记录被试品设备铭牌、运行编号、本体温度、环境温度及使用的绝缘电阻表型号、编号。,测试注意事项 （1）测试时，“L”与“E”端子引线不要靠在一起，并用绝缘良好的导线。 （2）测得的绝缘电阻过低时应分析过低的原因，排除环境温度、湿度、表面脏污、感应电压等的影响。 （3）注意测量大容量设备的绝缘电阻时，应在摇转时间相同之下读数。 （4）对测得的绝缘电阻可以进行温度换算的，应将所测绝缘电阻值换算到标准温度下再进行综合分析
7、比较；不能进行温度换算的，也要与同期试验的同类设备横向比较。发现异常应及时查明原因或辅之以其他测试手段综合判断。 （5）注意感应电压的影响,第四节 绝缘电阻的测试及其注意事项,第二章 直流泄漏电流试验及直流耐压试验,第一节 泄漏电流试验及直流耐压试验的原理及特点 第二节 测量设备及接线 第三节 影响泄漏电流测量的因素 第四节 异常现象分析及注意事项,第一节 泄漏电流试验及直流耐压试验的原理及特点,泄漏电流试验原理及直流耐压试验的原理及特点 直流泄漏电流试验与直流耐压试验的接线及原理相同，多同步进行。泄漏电流测量与绝缘电阻测量的原理基本相同，不同之处在于测量泄漏电流时所用的电源一般采用可调的直流
8、高压装置，并用微安级电流表直接测量流过试品的电流。直流耐压对检查绝缘中气泡、机械损伤等局部缺陷有效，泄漏电流对反应绝缘老化、受潮比较灵敏。泄漏电流测量与绝缘电阻测量比较有下列优点： （1）试验电压较高，并且可随意调节。根据被试品不同的电压等级施以相应的直流试验电压，这个电压较绝缘电阻表的电压高得多。如对110KV变压器一次绕组，需施加40KV直流高压。因此测泄漏电流比用绝缘电阻表测绝缘电阻更易发现某些绝缘缺陷（如瓷质绝缘裂纹、局部损伤、绝缘油劣化、绝缘沿面炭化等）。 （2）用微安级电流表监测泄漏电流，灵敏度高，可多次重复比较。 （3）根据泄露电流测量值可以换算出绝缘电阻值，而用绝缘电阻表测出的
9、绝缘电阻值，一般不能换算出泄漏电流值。这是因为根据绝缘电阻表的负载特性，绝缘电阻表输出的端电压与被试品绝缘电阻值大小有关，不一定是绝缘电阻表铭牌标准电压。,（4）泄漏电流试验时可以作出泄漏电 流与加压时间的关系曲线和泄漏电流与所加电压的关系曲线，通过这些曲线可以判断绝缘状况。泄漏电流随加压时间变化的过程，实际上就是吸收电流的变化过程。当绝缘受潮流或有缺陷时，电流随加压时间下降得比较慢，达到的稳定值较大即绝缘电阻较小。,（5）正常良好的绝缘，泄漏电流与一定范围内的外加电压成线性关系。在规 程规定的试验电压下，泄漏电流与所加电压的关系应为一直线；绝缘有缺陷时，二者就不是直线关系了。因此通过对泄漏电
10、流与所加电压的关系曲线的分析，可以 发现某些局部缺陷。,（6）直流耐压试验的试验设备轻便，容量小（与交流耐压试验比较，）易于发现某些设备的局部绝缘缺陷。,第二节 测量设备及接线,直流高压的获得半波整流电路,1、交流高压电源 2、整流部分 4、微安级电流表 3、保护电阻R1,在测量中微安级电流表有三种接线方式： （1）微安级电流表接在试品高压端，如图32中PA1位置。 （2）微安级电流表接在试验变压器T2一次绕组尾部，如图32中PA2位置。 （3）微安级电流表接在试品低压端。如图32中PA3位置。,倍压整流电路及多级串接整流电路 成套直流高压试验仪器,第二节 测量设备及接线,（1）微安级电流表接
11、在试品高压端，如图32中PA1位置。 优点: 测出的泄漏电流准确，排除了部分杂散电流的影响，接线简单。 缺点：微安级电流表处于高电位，必须有良好的绝缘屏蔽；微安表位置历试验人员较远，读数不便，更换量程不易。另外，有一些微安级电流表表头在高电场下易极化，造成较大的误差。在被试品接地端无法断开时常采用这种接线,（2）微安级电流表接在试验变压器T2一次（高压）绕组尾部，图3_2中PA2位置。 优点:微安级电流表处于低电位，具有读数安全、切换量程方便的。一般成套直流高压装置中微安级电流表采用这种接线。 缺点:高压导线等对地部分的杂散电流均通过微安级电流表，测量结果误差较大,（3）微安级电流表接在试品低
12、压端。如图32中PA3位置。 当被试品的接地端能与地断开并有绝缘时（如避雷器），采用这种接线。这种接线的微安表处于低电位，高压引线等部分的杂散电流不经过微安级电流表，读数、切换量程方便，屏蔽容易。推荐尽可能采用这种接线。,第三节 影响泄漏电流测量的因素,高压引线的影响,消除表面杂散电流的方法 绝缘良好的试品，内部泄漏电流很小。因此，绝缘表面的泄漏和高压引线的杂散电流等会造成测量误差，必须采取屏蔽措施。 对处于高压的微安表及引线，应加屏蔽。 试品表面泄漏较大时，应加屏蔽环，予以消除。 清洁设备表面。,第三节 影响泄漏电流测量的因素,温度的影响电源电压的非正弦波形对测量结果的影响一般采用以下方法克
13、服非正弦波的影响：1、用波形畸变小的自耦变压器调压；2、选择电源时最好用波形不易畸变的线电压；3、直接在高压侧测量直流高压。加压速度对泄漏电流测量结果的影响残余电荷的影响试品残余电荷对泄漏电流测量也有影响，残余电荷极性与直流输出电压同极性时，泄漏电流有偏小误差；极性相反时，有偏大误差。直流输出电压极性对泄漏电流测量结果的影响泄漏电流试验时，直流输出电压一般为负极性而不采用正极性。试验证明，直流输出电压的极性对试验结果有影响。,第四节 异常现象分析及注意事项,一、异常分析 1、从微安表反映出的异常现象 （1）指针来回摆动。 （2）指针周期性摆动。 （3）指针突然冲击。 （4）指针指示随测量时间而
14、变化。 （5）指针反指。,2、从泄漏电流数据上反映出的异常情况 （1）泄漏电流过大。 （2）泄漏电流过小。,二、注意事项 （1）按要求接线，并由专人认真检查接线和仪器仪表，尤其时检查操作部分外壳是否已可靠接地，确认无误后，方可通电加压。 （2）升压应均匀分级进行，不可太快； （3）升压中若出现击穿、闪络等异常现象，应马上降压断开电源，并查明原因。 （4）试验完毕，降压、断开电源后，均应先对被试品充分放电才能更改接线。,第三章 电力电缆试验,第一节 测量绝缘电阻 第二节 直流耐压及泄漏电流测量,第四章 电力电缆试验,电力电缆主要由电缆芯、绝缘层和保护层三部分组成。根据绝缘材料的不同，电力电缆分为
15、油纸绝缘电力电缆、橡塑绝缘电力电缆、塑料绝缘电力电缆、充油电缆等类型，广泛用于各种电压等级，其中635kV使用最多。目前多采用交联聚乙烯绝缘电力电缆。,10kV电缆交接及预防性试验时试验项目如下： 测量绝缘电阻； 直流耐压试验及泄漏电流测量； 检查电缆线路两端的相位 ；,通过测量可以检查出电缆绝缘受潮老化缺陷，还可以判别出电缆在耐压试验时所暴露出的绝缘缺陷。电力电缆的绝缘电阻，是指电缆芯线对外皮或电缆某芯线对其他芯线及外皮间的绝缘电阻。,第一节 测量绝缘电阻,缆芯,外皮,兆欧表,注意事项： 1、运行中的电缆要充分放电，拆除一切对外连线，并用清洁干燥的布擦净电缆头，逐相测量，非被试相应短路接地；
16、 2、由于电缆电容量很大，操作时兆欧表的摇动速度要均匀； 3、测量完毕后，应先断开兆欧表与电缆的连接再停止摇动； 4、每次测量完毕后都要充分放电，操作应采用绝缘工具，以防止电击（如：绝缘手柄、或绝缘手套等）； 5、必要时进行屏蔽； 6、电缆较长充电电流较大时，兆欧表开始时数值很小，若采用手动兆欧表则应继续摇动，直至60s时读数； 7、注意温度的换算。,第一节 测量绝缘电阻,分析判断 和有关规程规定值比较； GB50150-2006交接试验标准对电缆主绝缘的绝缘电阻值未作具体规定。 Q/CSG 1 0007-2004预防性试验规程要求大于1000M。 比较全面的判断参考值参见下表。测量数值应换算
17、到每km值，便于比较。,第一节 测量绝缘电阻,换算到同一温度下值，和历次进行比较，R20=KLRt，其中R20为20时每km的绝缘电阻值（单位：M.km），Rt为长度为L的电缆t时的绝缘电阻（单位：M），L为电缆长度（单位：公里），R20=RtKt；温度系数如下表所示：,测量方法： 分别在每一相测量，非被试相及金属屏蔽（金属护套）、铠装层一起接地。 采用兆欧表，推荐大容量数字兆欧表（如：短路电流3mA）。 0.6/1kV电缆测量电压1000V 0.6/1kV以上电缆测量电压2500V 6/6kV以上电缆也可用5000V 对护层有绝缘要求的电缆，应用500V绝缘电阻表测护层的绝缘电阻和报警系统的
18、绝缘电阻,第二节 直流耐压及泄漏电流试验,试验方法、步骤及注意事项现说明电缆直流耐压及泄漏电流试验时应注意的几个问题。 （1）试验前先对电缆验电，并接地充分放电；将电缆两端所连接设备断开，试验时不附带其他设备；将两端电缆头绝缘表面擦干净，减少表面泄漏电流引起的误差，必要时可在电缆头相间设绝缘挡板。 （2）试验场地设好遮拦，在电缆的另一端挂好警告牌并派专人看守以防外人靠近，检查接地线是否接地、放电棒是否接好。 （3）加压时，应分段逐渐提高电压，分别在0.25、0.5、0.75、1倍试验电压下停留1min（或微安表稳定情况下）读取泄漏电流值；最后在试验电压下按规定的时间进行耐压试验，并在耐压试验终
19、了前，再读取耐压后的泄漏电流。,（5）根据电缆类型不同，微安极电流表有不同的接线方式。一般都采取接在高压侧，高压引线及微安表加屏蔽； （6）在高压侧直接测量电压； （7）每次耐压试验完毕，应先降压，切断电源，切断电源后必须对被试电缆用每千伏约80k的限流电阻对地放电数次，然后直接对地放电，放电时间不少于5min。,试验结果分析判断 （1）耐压5min或15min时的泄漏电流值不应大于耐压1min时的泄漏电流值。 （2）泄漏电流值和不平衡系数只作为判断绝缘状况的参考，不作为是否投入运行的判据。 （3）电缆的泄漏电流具有下列情况之一，电缆绝缘可能有缺陷，应找出缺陷部位，并予以处理：A、泄漏电流很不
20、稳定；B、泄漏电流随试验电压升高急剧上升；C、泄漏电流随试验时间延长有上升现象。,检查电缆线路两端的相位 检查电缆线路的两端相位应一致，并与电网相位相符合。 检查电缆相位的方法比较简单，一般用万用表、绝缘电阻表等检查，检查时，依次将线芯另一端接地，在测试端用万用表活绝缘电阻表测量对地的通断，每芯测3次，共测9次，测量后将两端的相位标记一致即可。,第二节 直流耐压及泄漏电流试验,橡塑电缆在投运后不做直流耐压试验，应以交流耐压试验完成对绝缘的检验。直流耐压试验对橡塑电缆的影响如下：（1）电场分布在交流和直流电压下是不相同的，直流电场分布取决于电阻率，而交流电场分布则由介电系数决定。橡塑电缆是由多种
21、介质、多层材料构成的，故在直流耐压试验时不能真实地反映电缆特性。 （2）橡塑电缆的电阻系数既和温度有关，又和电场强度大小有关。在直流电压作用下，由于温度和电场强度的变化，使电阻系数也变化，导致绝缘层各处电场强度分布改变，即在同样厚度下的绝缘层，由于温度上升，其击穿电压下降。 （3）直流耐压试验不能发现机械损伤等缺陷。 （4）由于空间电荷的作用，当电缆或接头在直流电压下闪烙或击穿，可能损伤正常绝缘，造成多点击穿， （5）由于橡塑电缆结构具有“记忆性”，这个记忆性是由于单相应力（直流耐压）作用下产生的，一旦电缆有了由于直流耐压而引起的“记忆性”，它就需要很长时间来释放，这种直流偏压一旦使电缆运行，直流偏压就叠加在交流电压的峰值上，产生过电压，远超过电缆的额定电压，足以损坏电缆。,第二节 直流耐压及泄漏电流试验,试验报告,电气试验报告要求： 1、天气、温度、湿度； 2、试验时间、地点、性质和被试设备名称； 3、试验设备型号、编号，被试设备铭牌； 4、试验内容，标准要求； 5、试验结论； 6、报告时间，试验人员（要用手签字），审核。,Thank You !,
