交联电缆的耐压试验过程

在我国，直流电压目前仍然是交联聚乙烯（XLPE）电缆进行试验的主要电源，XLPE电缆直流试验的电压标准如表2所示。在IEC标准中明确规定，额定电压150 kV以上的XLPE电缆及其附件安装后的电气试验采用交流电压试验，即施加电力系统相间电压，经1 h试验，或施加正常运行电压，经24 h试验，不推荐采用直流电压试验。
我国使用高压（110～220 kV）XLPE电缆始于1984年。随着城市电网建设和改造的发展，从1985年以后，广州、上海、北京等大城市相继从国外进口高压XLPE电缆及其附件。正是从这时候开始，一些国家对高压XLPE电缆采用直流耐压试验的结果和电缆运行情况进行了研究分析，得出了一个共同的结论，即高压XLPE电缆不宜采用直流耐压试验，认为XLPE电缆在进行直流耐压试验时，主要存在以下几方面的问题。
a. XLPE电缆绝缘层在直流和交流电压下，内部电场分布情况*不同。在直流电压下，电场按绝缘电阻系数呈正比例分配，而XLPE绝缘材料存在电阻系数，导致在直流电压下电场分布的。交流电压下，电场按介电系数呈反比例分配，XLPE为整体绝缘结构，其介电系数为2.1～2.3，且一般不受温度变化的影响。因此，在交流电压下，XLPE绝缘内部电场分布是比较稳定的。这样，往往造成在交流工作电压下有缺陷的部位在直流试验时不被击穿，反过来，在直流试验时被击穿的部位，在交流工作电压下却不会产生问题。
b. XLPE绝缘内部如果有了水树枝，在交流工作电压下，水树枝的发展是很缓慢的，而在直流耐压试验时会加速水树枝的发展，甚至转变为电树枝，即直流试验会导致XLPE绝缘产生积累效应，加速绝缘老化，缩短使用寿命。
c. 直流耐压试验过程中，在XLPE电缆及其附件绝缘内会形成空间电荷，空间电荷的不断形成可导致电缆在交流工作电压下击穿，或在附件界面因积累电荷而沿界面滑闪。

综上所述，直流试验电压不能有效发现XLPE电缆的绝缘缺陷，而且，直流试验电压可能造成XLPE电缆绝缘的损伤，以至在试验后重新投入运行时，在交流工作电压下提前发生绝缘击穿事故。因此，对于XLPE电缆有必要采用除直流试验之外的其它试验方法。