高压电缆耐压试验原理

应用高压电缆：  

交联聚乙烯电缆具有电气性能、运输容量、重量、运行维护方便等优点，我国大部分地区的高压电缆线路都使用这种类型的高压电缆。  

高压电缆故障：  

高压电缆故障的主要原因是产品质量和施工质量。其中电缆附件占故障总量的90%，弱链接出现在电缆终端头部和中间连接器上。主要是设计不良、材料选择不当、安装制作工艺不良三个原因造成的。  

高压电缆PD测试的必要性：  

《GB50150-2006电气装置安装工程电气设备交接试验标准》要求对新完工的电缆进行耐压测试，高压电缆AC耐压等效电路使用C1、C2、C3组合模拟被测试电缆的各个绝缘部件，如下图所示，在实验过程中C1、C2、C3同时接受高压测试。  

交流耐压试验技术不足，表现在以下两个方面。  

交流耐压试验只关注整条电缆是否能完全承受试验电压，其判断标准是电缆是否通过交流耐压测试，对试验中可能出现的电缆局部损坏和破坏缺乏监测手段。  

虽然电缆内部有局部放电，但电缆仍然通过交流耐压试验，有内部缺陷的电缆可能会同时工作，电缆的安全操作可能会有危险。(大卫亚设)。  

因此，高压电缆在耐压过程中检测国防信号。  

高压电缆PD测试原理  

在电缆耐压试验过程中，可以使用以下测试电路，利用脉冲电流方法监测电缆的局部放电状态。测试原理如下图所示。Cx是被测试的电缆，Ck是耦合器电容器，在Cx、Ck的末端不访问检测阻抗Zm1、Zm2。z是高频电阻器，可以抑制来自电源的干扰信号进入国防测试电路，防止国防信号进入电源系统。  

当试验用电缆发生局部放电时，耦合器容量Ck立即充电Cx形成高频脉冲电流波形，脉冲电流波形达到纳秒水平，其频谱在100万亿以上，脉冲电流的大小、发生频率反映了电缆内部局部放电的严重性。  

利用国防监控系统，可以密切监测内压过程中国防信号随电压和时间变化的趋势，以掌握电缆缺陷严重程度的变化。  

高压电缆局部放电的严重性通过局部放电量反映出来，测试局的放量需要校准测试系统。  

向被测电缆Cx注入标准PD信号Qo，模拟被测者局部放电，在注入标准PD信号时检测阻抗Zm1、Zm2输出信号，测试系统M，获得PD信号的大小、相位分布特性、频谱特性等信息。国防测试时参考校准信息，可以计算出国量的大小，对电缆局部放电的严重性、国防类型评估做出正确判断。  

交流耐压试验电源处理：  

高压电缆交流耐压使用变频谐振装置产生实验电源，变频柜是装置的关键部件，变频柜通过晶闸管的整流和逆变获得实验所需的频率，在电源转换过程中引入大量高频脉冲电流成分。  

变频谐振系统输出的电源是电缆局放电试验的电源，不能直接对受试者进行局部放电测试，须采取有效措施对试验用电源进行预处理，须设置串联电抗、防晕导线、均压环，以提高试验用电源的质量。