中压交联聚乙烯电缆终端头无遮蔽电晕试验方法技术

一种中压交联聚乙烯电缆终端头无遮蔽电晕试验方法，以没有套装绝缘护套管的中压交联聚乙烯无遮蔽电缆头为受试主体，在暗室内使用目前电力系统规定使用的变频串联谐振交流耐压试验设备作为试验设备，按照现有的电缆交流耐压试验标准，将试验用的中压交联聚乙烯电缆在其正常运行相电压2.5倍的试验电压下持续5分钟，对受试电缆头进行交流耐压试验，在交流耐压试验中观察、记录电缆头半导电层切剖口的电晕强度，即为电缆头的电晕；并由红外线测温仪测量电晕温度。本发明专利技术表明交联聚乙烯电缆的交流耐压试验完全可以提前在外层绝缘管套装之前做，提前试验不仅同样可以检验电缆头的绝缘水平及工作可靠性；试验前移使得电缆头绝缘缺陷的提早发现成为现实。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电缆终端头绝缘结构强度质量检验
，特别是涉及一种。
技术介绍
电力系统将6 35kV电压等级称为中压，中压电网指电压等级为6 35kV的电网或电力系统。无论国内外，中压交联聚乙烯(XLPE)电力电缆被广泛用于传送电能。应用交联聚乙烯电缆时，电缆的两端必须要制作电缆终端头，业内称之为电缆终端；采用电缆长距离传送电能时，需要将两根或多根电缆连接起来，而将相邻的两根电缆连接，需要制作电缆中间接头。本文将电缆终端头与电缆中间接头简称为电缆头。交联聚乙烯电缆和橡胶电缆是目前电力系统使用量最大的电力电缆，特别是以交联聚乙烯塑料(XLPE)为代表的新型绝缘材料电缆，是较安全的电能输送装备。正常情况下， 中压电缆由于本体质量问题而发生的故障概率极低，大多数电缆本体事故是外力破坏或环境灾害而导致意外发生事故。但是，近几年中压交联聚乙烯电缆事故频发，事故大多数发生在电缆头上，事故造成电缆头烧损，导致电缆变短而报废。有些电缆头事故不仅造成电缆本身烧损，电缆短路引发的电弧还会波及到与电缆连接的变压器、开关柜等电气设备，造成变压器、开关柜等电气设备烧损甚至报废。电缆烧损造成电力企业对用户停电、限电事故，严重的影响了电力用户的生产、工作和生活秩序。目前，造成交联聚乙烯电缆终端头或者中间接头事故的因素很多，其中电缆终端头及中间接头将制作工艺不良、电缆敷设安装方法不当只是电缆、电缆头事故的原因之一， 其占电缆事故起因的概率比较低。中压交联聚乙烯电缆头附件制造厂商，提供的电缆附件及配套材料有缺陷，或者附件制造厂配套提供的电缆头制作工艺规范存在缺陷，造成电缆头的绝缘结构不合理，不能满足额定电压下的正常运行，引起电缆头在运行中发生绝缘事故即电缆单相接地事故是目前电缆事故量大的主要原因，其占电缆事故起因的概率更大。 特别是电缆头制作工艺规范存在缺陷，电缆头绝缘结构薄弱，就是其发生事故的必然结果。现行的交联聚乙烯电缆终端头和中间接头有两种制作工艺方法一种是电缆头热缩制作工艺方法；一种是冷缩制作工艺方法；目前这两种工艺方法制作的电缆头类似，均存在着绝缘结构缺陷。专利技术人经过试验得出结论电缆头制作时必须按照工艺规范切剖电缆各部分尺寸，电缆半导电层切剖后，半导电层切剖口与绝缘层结合部在运行中电场畸变，产生危险的电场切向分量和轴向分量，电缆主绝缘承受的电场强度提高10 20倍，电缆切剖口处的游离电压降低，导致电缆切剖口处产生电晕。而国内电缆在电缆附件制作水平不高的情况下， 采用附件制造厂配套提供，管壁厚度很小仅在Imm左右的应力管，造成电缆终端头的绝缘结构薄弱，为电缆长期运行留下缺陷和隐患。电晕长期在电缆切剖口与绝缘层结合部产生的微弱电火花，在电缆头运行温度上叠加数十度温度，电缆绝缘层长期在电晕火花和电晕高温(指电晕温度高于绝缘层其他部位温度)的作用下，绝缘层交联聚乙烯塑料材质逐渐恶化，介质损耗增大，泄漏电流增加，最终导致电缆头的绝缘强度降低，在运行电压下电缆半导电层切剖口处主绝缘层发生绝缘击穿，引发电缆芯线导体对半导电层接地部分发生电弧放电，造成交联聚乙烯电缆头发生单相接地事故。若电力系统继电保护装置不能及早切除故障点，发生事故的电缆头在单相接地电弧以及电网故障电流、电压的作用下还将发展扩大为多相短路事故。交联聚乙烯电缆在正常的运行电压下，如果电缆头的绝缘结构能够保证电缆的长期安全运行，电缆头半导电层切剖口处不会发生电晕；若电缆头制作的工艺或者电缆质量等原因造成电缆头的绝缘结构有缺陷，就不能保证电缆的长期安全运行，电缆在正常的运行电压下，电缆头半导电层切剖口处就会发生电晕；但是此电晕放电能量很小，加上此放电电晕被包覆在电缆终端引线的辅助绝缘层即护套管或耐候管内，无论国内还是国外目前广泛采用的电缆试验方法一交流耐压试验查不到电缆头的绝缘结构缺陷，或者说交流耐压试验查不到电缆头的事故隐患。虽然电缆交流耐压试验的试验电压值是电缆工作电压的2.5倍甚至更高，仍查不出电缆头的绝缘结构缺陷或事故隐患。因为电缆电晕放电的能量很小，交流耐压试验无论试验时间多长，在试验过程中电缆不会出现任何异常，也不会留下任何放电痕迹。除了电缆头存在很严重的绝缘缺陷，正常情况下，交流耐压试验对隐性的电缆事故隐患无能为力；但是交联聚乙烯电缆带电运行后，隐性的电缆事故隐患以微弱的电晕放电火花为表现形式，长期在电缆头内部灼烧，半导电层切剖口处主绝缘层的介质损耗增大，泄漏电流增加，最终导致电缆芯线导体对半导电层接地部分绝缘击穿，引发电弧放电， 造成电缆事故。尽早发现新制作的中压交联聚乙烯电缆头的缺陷，尽早发现正在使用中电缆头内部的缺陷，是中压交联聚乙烯电缆头缺陷消除的前提，也是避免电缆事故最有效、最经济的方法。但是，无论国内外目前均无新制作电缆头和正在使用中电缆头内部缺陷的前期查找方法。
技术实现思路
鉴于目前国内外均无新制作电缆头和正在使用中电缆头内部缺陷的前期查找方法，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种。本专利技术解决上述技术问题采取的技术方案如下一种，其特征在于以没有套装绝缘护套管的中压交联聚乙烯无遮蔽电缆头为受试主体，在暗室内使用目前电力系统规定使用的变频串联谐振交流耐压试验设备作为试验设备，按照现有的电缆交流耐压试验标准，将试验用的中压交联聚乙烯电缆在其正常运行相电压2. 5倍的试验电压下持续5分钟，对受试电缆头进行交流耐压试验，在交流耐压试验中观察、记录电缆头半导电层切剖口的电晕强度，即为电缆头的电晕；并由红外线测温仪测量电晕温度；具体包括如下步骤 A.以中压交联聚乙烯无遮蔽电缆头为受试检验主体；对于运行使用的电缆头，将电缆头引线部分的护套管割除，露出电缆引线半导电层切剖口和主绝缘层；对于正在制作尚未的运行使用的电缆头，做实验之前暂不安装作为辅助绝缘层的绝缘护套管或耐候管；B.对于按照现有的电缆头制作工艺规范制作的套装应力管的受试电缆头，在半导电层切剖口处的应力管上切割一个3 X 4_的观察方孔；观察方孔用于方便观察试验过程中的电晕；C.无任何光源的暗室作为试验地点，将电缆屏蔽层的接地线接地、电缆引线的接线端子与高压试验连接线连接、高压试验连接线的另一端与变频串联谐振交流耐压试验设备的高压线接线柱连接、将变频串联谐振交流耐压试验设备的接地线接地；D.试验电压升至受试电缆正常运行相电压的2.5倍，电缆头半导电层切剖口处套装应力管窗口出现电晕火花，立即使用红外测温仪测量并且记录电晕火花的温度；再将试验电压降低至电 晕火花熄灭，再次升压至受试电缆正常运行相电压的2. 5倍，电晕火花再次出现，再立即使用红外测温仪测量并且记录电晕火花的温度。本专利技术是以中压交联聚乙烯无遮蔽电缆头为主体，无论是使用中的还是新制作的电缆终端头、中间接头，必须将电缆头引线部分的绝缘护套管割除；露出电缆引线半导电层切剖口和主绝缘层。为了方便观察中压交联聚乙烯电缆电晕情况，在电缆引线上暂时不套装外护套管或耐候管的情况下进行交流耐压试验，能够在电缆头制作期间即可直观明确的观察并且听到电缆头的电晕放电情况。无遮蔽电缆头电晕试验方法能够直观的发现电缆绝缘缺陷部位，查明电缆头的事故潜伏点，并且将电缆终端头缺陷的检查提前到制作期。本专利技术在电缆行业首次提出了电缆终端头运行中有电晕，电晕能够直观的目测至IJ本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中压交联聚乙烯电缆终端头无遮蔽电晕试验方法，其特征在于以没有套装绝缘护套管的中压交联聚乙烯无遮蔽电缆头为受试主体，在暗室内使用目前电力系统规定使用的变频串联谐振交流耐压试验设备作为试验设备，按照现有的电缆交流耐压试验标准， 将试验用的中压交联聚乙烯电缆在其正常运行相电压2. 5倍的试验电压下持续5分钟，对受试电缆头进行交流耐压试验，在交流耐压试验中观察、记录电缆头半导电层切剖口的电晕强度，即为电缆头的电晕；并由红外线测温仪测量电晕温度；具体包括如下步骤A.以中压交联聚乙烯无遮蔽电缆头为受试检验主体；对于运行使用的电缆头，将电缆头引线部分的护套管割除，露出电缆引线半导电层切剖口和主绝缘层；对于正在制作尚未的运行使用的电缆头，做实验之前暂不安装作为辅...

【专利技术属性】
技术研发人员：王恩选，段忠义，沈利平，付廷勤，曾需要，刘发展，朱国海，吴云顺，刘世泽，
申请(专利权)人：甘肃省电力公司刘家峡水电厂，
类型：发明
国别省市：