電線電纜 試驗方法

2021-08-02 11:36:05 字數 4584 閱讀 5169

緒論隨著國民經濟的發展,電氣化、自動化日益發達,近年來我國,發電量、高等級、容量,輸送距離都有巨大增長。各種特殊的用電要求不斷提出,這不但對電線電纜的生產數量提出高的要求,而且對電線電纜的效能、品種也提出了多樣化的要求。但有很多種類的電纜只能理論上設計出來,在實際生產中由於工藝、原材料的選擇等存在問題使得生產出來的線纜達不到其效能的要求;還有乙個重要的原因是:

在敷設安裝及長期的執行過程中也會出現一些不能滿足效能要求的現象。為了能進一步普及和提高電線電纜的生產和執行水平,保證產品質量,保證電網的安全執行,滿足經濟發展對電線電纜提出更高更新的要求,無論是科研單位還是生產廠家必須對電線電纜進行效能的檢測,及時發現缺陷,進一步減少經濟損失。

對電線電纜的檢測國內外都有標準明確的規定:最具權威是國際電工委員會(iec),國際標準委員會;不同的國家有不同的國標(gb)、行業標準(jb、mt、sh等)、地方標準。但實質是對電線電纜產品進行效能檢驗,生產出效能更好、更高運用到實際中。

電線電纜效能的檢測主要是通過試驗的方法進行驗證是否滿足其效能的要求;試驗包括:型式試驗、例行試驗和抽樣試驗。電線電纜的檢測是乙個世界性的課題,檢測技術的發展經歷了乙個漫長的過程;在國外,六十年代末期英國首先研製出了世界上第一台電纜故障閃測儀。

我國在七十年代初期由西安電子科技大學(原西北電訊工程學院)和西安供電局聯合研製出了我國第一台貯存示波管式電纜故障檢測儀dgc—711,後來又相繼推出了改進型儀器。由於我國基礎工業及電纜製造水平的滯後,使得電纜故障率普遍較高,反而促進了電纜測試技術在我國得到了較大的發展和突破。國內檢測方面處於領先地位的上海電纜研究所和武漢高壓研究所;電線電纜行業中對中低壓電纜的效能檢測方面相對較為完善,而在高壓方面還存在不少空白,需要繼續投入資金引進國內外先進裝置填充這一空白。

展望未來,有許多任務作等待我們去做,讓我們攜起手來,共同努力,為發展電線電纜效能檢測做出貢獻。

本**主要論述35kv及以下塑力纜的效能檢測,檢測的試驗專案包括:型式試驗、例行試驗和抽樣試驗。由於電壓等級不同,故所做的試驗及要求也不盡相同;本文採用對比論述,把35kv及以下塑力纜的效能檢測分為:

1~3kv,6kv~35kv兩部分。論述的主要內容包括下列幾方面:

型式試驗:試驗所引用的標準、試驗專案、試驗條件、試驗原理和試驗結果的分析以及試驗注意事項;側重點在電氣效能試驗。

例行試驗和抽樣試驗:試驗所引用的標準、和驗專案。

不同電壓等級試驗的異同點。

滷低煙阻燃電纜試驗進行專題**。

在做本次**過程中要求掌握35kv及以下塑力纜中的型式試驗、例行試驗、抽樣試驗包括那些方面,及其所引用的標準;能夠熟練的掌握所做型式試驗中的電氣效能試驗的試驗原理,條件,試驗專案,樣品的處理;對於非電效能實驗了解其實驗內容。掌握不同電壓等級電線電纜試驗的異同點,低煙無滷阻燃電纜試驗的特殊性。

第1章型式試驗

1.1引言

型式試驗:按一般商業原則對本標準所包含的一種型別電纜在供貨之前所進行的試驗,以證明電纜具有能滿足預期使用條件的良好效能。該試驗的特點是:

除非電纜材料或設計或製造工藝的改變可能改變電纜的特性,試驗做過以後就不需要重做。本章主要論述35kv及以下塑力纜檢測中所做型式試驗的試驗所引用的標準、試驗專案、試驗條件、試驗步驟、測量原理和試驗結果的分析以及試驗注意事項。

1.2 所引用的標準

gb/t 2951.1~8—1997 電纜絕緣和護套材料通用試驗方法。

gb/t 3048.13—2007 電線電纜衝擊電壓試驗方法。

gb/t 7354-2003 區域性放電測量。

gb/t 3048.12—2007 電線電纜電效能試驗方法,區域性放電的測量。

iec 60885.2—1991 電線電纜電效能試驗方法。

1.3 試驗條件

1.3.1 環境溫度

除非另有規定,試驗應在環境溫度(20±15)℃下進行。

1.3.2 工頻試驗電壓的頻率和波形

工頻試驗電壓的頻率應在49hz~61hz;波形基本上為正弦波,引用值為有效值。

1.3.3 衝擊試驗電壓的波形

按 gb/t 3048.13 規定,衝擊波的波前時間為 1μs~5μs,半峰值時間在 40μs~60μs 之間,其他方面與 gb/t 16927.1 規定一致

1.4 電氣型式試驗

1.4.1 電氣型式試驗的試驗專案

取成品電纜試樣長度10m到15m,對於不同電壓等級的電纜按規定的試驗順序依次進行下列試驗:

1.環境溫度下的絕緣電阻測量;

2.正常執行時導體最高溫度下絕緣電阻測量;

3.4 h電壓試驗;

4.區域性放電試驗;

5.彎曲試驗及隨後的區域性放電試驗;

6.tanδ測量;

7.加熱迴圈試驗及隨後的區域性放電試驗;

8.衝擊電壓試驗及隨後的工頻電壓試驗。

1.4.2 環境溫度下的絕緣電阻測量

本試驗適用於額定電壓1kv(um=1.2kv)、3kv及3.6/6(7.2kv)無絕緣遮蔽的電纜。

1.步驟:

(1) 該試驗可在任何其他電氣試驗之前的試驗樣品上進行。試樣的有效長度不下於10公尺,試樣兩端絕緣外的覆蓋物應小心地剝出除。注意不得損傷絕緣表面,盡可能成圈,試樣端部分露出護套的長度不小於100mm,露出的絕緣表面應保持乾燥和潔淨。

(2) 所有外護層應去掉,測試前絕緣線芯應在環境溫度下的水中浸泡至少 1h 。

(3) 直流測試電壓應該80v 到500v 並施加足夠長的時間,以達到合理穩定的測量,但不少於1min也不超過5min。

(4) 接線方式:對於單芯樣品:如果有金屬護套,隔離層或鎧裝層,導體接測量極,其金屬接高壓極,如無金屬,可採用附加電極(試樣表面纏繞金屬絲或在金屬棒上進行測量);對於多芯試樣:

每根試樣都應進行測量,接線方式為每個導體對其餘線芯與金屬護套或遮蔽層或鎧裝層,被測線芯接測量極,其它芯與金屬層接高壓極。如有要求,測量可在 (20±1)℃ 下進一步證實。

2.測量原理:

體積電阻率由所測得的絕緣電阻通過下式求得:

1-4-1

式中: ρ——體積電阻率,ω·cm;

r——測量得到的絕緣電阻,ω;

l——電纜長度,cm;

d——絕緣外徑,mm;

d—絕緣內徑,mm。

「絕緣電阻常數ki」可按下列公式計算,以mω·km表示:

1-4-2)

注:對於成型導體的絕緣線芯,比值 d/d 是絕緣表面周長與導體表面周長之比。

3.要求:

從測量值計算出的數值對於額定電壓1kv和3kv應不小於附錄表1的規定值;對於3.6/6(7.2kv)無絕緣遮蔽的電纜應不小於附錄表2的規定值。

4.絕緣電阻測試中注意問題:

影響電阻大小的因素:

(1) 材料本身的原因;

(2 )材料儲存的原因(內部含有雜質時,使絕緣內部增加導電離子使其下降);

(3) 結構偏離要求造成的原因(偏心使絕緣電阻下降);

(4) 測試技術造成的原因:

保護電極的使用,測量時保護電極與測量系統的遮蔽相連線;

極化電荷的影響;

溫度的影響;

充電時間的影響。

絕緣材料的絕緣電阻率與溫度和測量時所用的強度有關:絕緣材料的絕緣電阻率隨溫度和場強的上公升而下降;含雜質較多材料,絕緣電阻率較低的材料,隨溫度上公升而下降較多。

絕緣電阻與溫度的關係至今未見到可作為標準依據的規定,只有根據經驗值進行換算,得到電阻值1.4.3 導體最高溫度下絕緣電阻測量

本試驗適用於額定電壓1kv(um=1.2kv)、3kv及3.6/6(7.2kv)無絕緣遮蔽的電纜。

1.步驟:

電纜試樣的絕緣線芯在試驗前應浸在電纜正常執行時導體最高溫度 ±2℃ 的水中至少1h。直流測試電壓應。80v到500v,應施加足夠長的時間,以達到合理穩定的測量,但不少於1min,也不超過5min。

測量應在每相導體與水之間進行。

2.測量原理:

體積電阻率和(或)絕緣電阻常數,由絕緣電阻通過 1.51 所給公式計算求得。 從測量值計算出的數值對於額定電壓1kv和3kv應不小於附錄表1的規定值;對於3.

6/6(7.2kv)無絕緣遮蔽的電纜應不小於附錄表2的規定值。

3.試驗裝置及原理:

(1)搖表(兆歐表)測量:

測量成品電纜的絕緣電阻,電流錶的讀數可以直接刻成電阻值。靈敏度不高,最高只能測量到100兆歐;電壓等級有500、1000、2500v。在測量中應注意電壓的選擇,電壓太低可能暴露不出絕緣的弱點,電壓太高可能發生絕緣擊穿。

用不同的電壓等級測得的絕緣電阻往往是不可比的。

(2)採用檢流計比較法原理而設計的檢測裝置:

測量範圍105~1011ω,測量電壓為100~500v。

(3)採用電壓—電流法原理而設計的檢測裝置:

測量範圍104~1016ω,測量電壓為100v、250v、500v。

對於測量產品電線電纜的絕緣電阻,不需要特殊的電極,對於測量絕緣材料的體積電阻率則可以採用三電極系統。

1.4.4 4 h電壓試驗

1.步驟:

對於額定電壓1kv、3kv及3.6/6(7.2kv)無絕緣遮蔽的電纜,試驗用絕緣線芯應在試驗前浸入環境溫度的水中至少1h。

在水與導體之間施加 4u0的工頻電壓,電壓應逐漸公升高並持續4h。

對於6~35kv中除3.6/6(7.2kv)無絕緣遮蔽的電纜外,試驗應在室溫下進行,並應在試樣的導體與遮蔽間施加工頻電壓4h;試驗電壓為4u0,對應於標準額定的試驗電壓值見下表:

表1.1 標準額定電壓的試驗電壓

2.要求:

絕緣應不擊穿。

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