段煉

摘要：電力電纜用于傳輸大的功率，一般在高壓大電流條件下使用。為確保電纜長(zhǎng)期安全運(yùn)行，對(duì)其性能和質(zhì)量要求較高，因而對(duì)產(chǎn)品及半成品都應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格檢查和試驗(yàn)。本文從五個(gè)方面進(jìn)行了簡(jiǎn)要論述。

關(guān)鍵詞：電纜工程；結(jié)構(gòu)檢查；試驗(yàn)；電性能測(cè)量；高壓試驗(yàn)；故障測(cè)定

電纜的試驗(yàn)一般分為出廠試驗(yàn)、型式試驗(yàn)和研究性試驗(yàn)。出廠試驗(yàn)的目的是保證電纜制造的穩(wěn)定性，避免材料和工藝上的重大缺陷。出廠試驗(yàn)在每根電纜上都要進(jìn)行，試驗(yàn)比較簡(jiǎn)單。型式試驗(yàn)的目的是保證一定的材料和工藝條件下，一定結(jié)構(gòu)的電纜具有良好的運(yùn)行性能，并能評(píng)定電纜的質(zhì)量和制造工藝水平。型式試驗(yàn)定期在一批電纜中抽樣進(jìn)行，試驗(yàn)比較復(fù)雜。研究性試驗(yàn)是為了改進(jìn)電纜結(jié)構(gòu)或工藝。進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量而進(jìn)行的一些特殊試驗(yàn)。

屬于出廠試驗(yàn)的項(xiàng)目一般有：導(dǎo)電線芯中單線根線、線芯截面、絕緣厚度、鉛層厚度、外護(hù)層厚度等結(jié)構(gòu)尺寸檢查，導(dǎo)電線芯直流電阻、絕緣電阻、電壓10千伏以上電纜的介質(zhì)損耗角正切值的測(cè)量，電纜絕緣交流短時(shí)耐壓試驗(yàn)和電纜鉛層護(hù)層的、擴(kuò)張?jiān)囼?yàn)、密封性試驗(yàn)等。

屬于型式試驗(yàn)的項(xiàng)目一般有：測(cè)量絕緣介質(zhì)損耗角正切值與溫度和電壓的關(guān)系、電纜彎曲后的沖擊耐壓試驗(yàn)、熱沖擊試驗(yàn)、合金鉛護(hù)套中銻含量試驗(yàn)外護(hù)層的鹽浴槽試驗(yàn)、防腐劑含量以及瀝青的滴流試驗(yàn)等。

電纜的研究性試驗(yàn)項(xiàng)目很多，目前經(jīng)常進(jìn)行的有電纜在一定電壓、電流作用下的老化試驗(yàn)，逐級(jí)擊穿試驗(yàn)，瞬時(shí)擊穿電壓，電纜的載流量試驗(yàn)和電纜絕緣局部放電測(cè)量等。

一、結(jié)構(gòu)檢查

電纜的結(jié)構(gòu)檢查時(shí)對(duì)試樣進(jìn)行解剖，逐層檢查測(cè)量與電纜的規(guī)定結(jié)構(gòu)是否符合，檢查各部分在制造上是否有工藝操作上的缺陷。

檢查鉛護(hù)套質(zhì)量，將瀝青層除凈，對(duì)鉛護(hù)套外表面仔細(xì)觀察，不應(yīng)有使厚度降低到規(guī)定限值以下的缺陷。鉛護(hù)套的厚度沿圓周是不同的，其最小值不應(yīng)小于規(guī)定值。沿圓周均勻分布的五點(diǎn)測(cè)量鉛層厚度，求出電纜樣品兩端的平均鉛層厚度，從而求得鉛層的計(jì)算重量。其最大值也不應(yīng)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)，以免浪費(fèi)鉛。

鉛層接縫的強(qiáng)度是將鉛護(hù)套套在金屬圓錐上試驗(yàn)的，即所謂擴(kuò)張?jiān)囼?yàn)，鉛護(hù)套下部的直徑應(yīng)擴(kuò)大到1.5倍（純鉛）或1.3倍（合金鉛）而不致出現(xiàn)裂縫或斷裂。檢查絕緣層的外表面，可以判斷出浸漬質(zhì)量，浸漬良好和冷卻正常的電流絕緣表面應(yīng)有一層層浸漬劑。解剖絕緣紙袋時(shí)，最好4——5層紙帶同時(shí)剝下，這樣可以比較容易發(fā)現(xiàn)各紙帶的重合，同時(shí)也能發(fā)現(xiàn)紙帶裂縫、斷裂和皺紋等，應(yīng)作記錄。檢查紙帶層數(shù)、間隙、搭蓋情況及浸漬的完全程度，紙是否發(fā)脆，以判斷干燥浸漬溫度是否合適。

二、電性能測(cè)量

（一）線芯電阻的測(cè)量。

每一標(biāo)稱截面的電流線芯電阻應(yīng)不超過(guò)一定值，否則將會(huì)增加電纜在使用時(shí)的線芯損耗，使電纜運(yùn)行中的溫升提高，影響電纜載流量影響電纜的使用壽命。通過(guò)導(dǎo)電線芯電阻的測(cè)量也能確定線芯制造過(guò)程中有無(wú)缺陷，如單線斷裂，截面不符，產(chǎn)品長(zhǎng)度不準(zhǔn)確等。由于在交流電壓下線芯有集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)，交流電阻大于直流電阻，所以線芯電阻一般在直流下測(cè)量。

（二）絕緣電阻和電容的測(cè)量。

測(cè)定絕緣電阻可以發(fā)現(xiàn)工藝中的某些缺陷，如絕緣干燥不透、浸漬不良、護(hù)套損傷受潮，絕緣受到污染或有導(dǎo)電性雜質(zhì)混入以及因各種原因所引起的絕緣層穿透等。同時(shí)測(cè)定絕緣電阻也是研究絕緣材料和結(jié)構(gòu)性能的重要手段。因此對(duì)于電力電纜都應(yīng)進(jìn)行絕緣電阻的測(cè)試。

絕緣電阻的測(cè)量可以采用直流比較法、高阻計(jì)（電橋）法和兆歐計(jì)法測(cè)量。比較法測(cè)量精確，如兆歐計(jì)測(cè)量方便、迅速，但準(zhǔn)確度較差。高阻計(jì)是近年來(lái)大量采用的一種測(cè)試儀器，測(cè)量精度較高，測(cè)量范圍也較廣。

（三）介質(zhì)損耗角正切的測(cè)量。

電纜絕緣的介質(zhì)損耗角正切是表示絕緣質(zhì)量的一個(gè)重要性能。它標(biāo)示絕緣結(jié)構(gòu)介質(zhì)損耗大小，如果介質(zhì)損耗角正切值大，說(shuō)明電纜絕緣中存在一定弱點(diǎn)，可能是浸漬劑不清潔含有雜質(zhì)，或干燥浸漬工藝不完善，在絕緣中含有水分、氣泡等。由于存在這些弱點(diǎn)，將使電纜的起始游離電壓大大降低，影響電纜的質(zhì)量和壽命。

三、工頻高壓試驗(yàn)

一般電力電纜都在工頻高壓下使用。用工頻電壓對(duì)電纜進(jìn)行試驗(yàn)是最接近于電纜實(shí)際使用條件的試驗(yàn)，所以工頻高電壓試驗(yàn)是一項(xiàng)非常重要的試驗(yàn)項(xiàng)目。一般分為兩類：

（一）對(duì)整根電纜作檢查性試驗(yàn)，以便發(fā)現(xiàn)電纜絕緣中的局部偶然性缺陷。

（二）對(duì)電纜樣品進(jìn)行高電壓試驗(yàn)，以確定其絕緣水平。對(duì)電纜盤和敷設(shè)后的電纜用工頻電壓進(jìn)行耐壓試驗(yàn)時(shí)，其電壓應(yīng)選得能暴露絕緣薄弱處，但又不致?lián)p害健全處的絕緣。在工頻電壓作用下的電纜絕緣中可能出現(xiàn)不可逆的剩余現(xiàn)象，由于介質(zhì)損耗和局部放電的產(chǎn)生，而使絕緣老化，所以在對(duì)整根電纜出廠試驗(yàn)時(shí)必須限制試驗(yàn)電壓在適當(dāng)?shù)臄?shù)值，作用時(shí)間一般也比較短。

在高壓試驗(yàn)時(shí)電纜的金屬護(hù)套必須接地，若護(hù)套不接地，則電壓按線芯對(duì)金屬護(hù)套和金屬護(hù)套對(duì)地的電容成比例分布，一般線芯對(duì)金屬護(hù)套的電容極大，所以在不接地時(shí)，金屬護(hù)套將產(chǎn)生極大的對(duì)地電壓，而使試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生畸變并對(duì)操作人員產(chǎn)生危險(xiǎn)。

四、高壓沖擊試驗(yàn)

電力系統(tǒng)遭受雷擊要引起大氣過(guò)電壓，在運(yùn)行時(shí)，因線路開閉而引起操作過(guò)電壓。為了保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行，要求系統(tǒng)中高壓電纜具有足夠的沖擊絕緣強(qiáng)度。為了考核電纜的沖擊絕緣強(qiáng)度和進(jìn)一步改造電纜的絕緣結(jié)構(gòu)，需要對(duì)電纜進(jìn)行沖擊試驗(yàn)。所謂高壓沖擊試驗(yàn)，是對(duì)試品施加一個(gè)高壓沖擊波，波形是模擬真實(shí)的雷電波形。

沖擊電壓是一個(gè)單向脈沖，這種脈沖波也稱全波，從零到峰值這一段稱為波首，從最大值下降的部分稱為波尾，標(biāo)準(zhǔn)沖擊波規(guī)定波首時(shí)間為1.5微秒；波從開始上升到最大值，然后從最大值下降到峰值一半的時(shí)間稱為波尾時(shí)間，標(biāo)準(zhǔn)沖擊波規(guī)定為40微秒，這樣的標(biāo)準(zhǔn)沖擊波一半稱為1.5/40微秒波。

五、故障點(diǎn)的測(cè)定

電纜在生產(chǎn)過(guò)程中由于制造、試驗(yàn)、保管等各方面的原因，不可避免地要出現(xiàn)一些故障，如絕緣擊穿、斷鉛皮、斷線及鋼帶碰鉛皮等，電纜在使用過(guò)程中農(nóng)也會(huì)出現(xiàn)一些故障，如充油電纜的漏油。這些故障點(diǎn)都需準(zhǔn)確迅速確定，及時(shí)進(jìn)行修理。同時(shí)，油浸紙絕緣電力電纜生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的故障有多種形式，根本不同性質(zhì)的故障，選用不同測(cè)量方法。當(dāng)故障區(qū)域點(diǎn)確定后，再確定故障點(diǎn)進(jìn)行測(cè)定。