高壓電纜耐壓試驗過程中局部放電試驗測試方法

1. 高壓電纜局放測試的背景

1.1高壓電纜的應用情況

交聯聚乙烯電纜因其具有電性能高、輸送容量大、重量輕、運行維護方便等優點，高壓電纜線路基本上都使用了該類型的高壓電纜。

1.2高壓電纜的故障

高壓電纜故障的主要原因在于產品質量和施工質量，其中電纜附件占故障總量的90%，薄弱環節表現在電纜終端頭和中間接頭，主要由于設計不良、材料選擇不當、安裝制作工藝不良三個方面的原因造成。

1.3高壓電纜局放測試的必須性

《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》（GB 50150-2006 ）要求新竣工的電纜需要進行耐壓試驗，高壓電纜交流耐壓等效電路如下圖，用C1、C2、C3組合模擬被試電纜的各個絕緣部件，在試驗過程中C1、C2、C3同時承受高電壓的考驗。

交流耐壓試驗技術存在不足，體現在如下兩個方面：

a)交流耐壓試驗只關注電纜整體能否完整承受試驗電壓的考驗，其判斷標準為電纜是否通過了交流耐壓試驗，缺少電纜在試驗過程中可能出現的局部損傷和破壞的監測手段。

b)如電纜內部存在局部放電,但是電纜依然有可能能夠通過交流耐壓試驗，內部有缺陷的電纜帶病運行，電纜安全運行存在一定風險。

因此檢測高壓電纜在耐壓過程中的局放信號。

2. 電纜產生局部放電的成因

2.1局部放電

局部放電是指高壓設備中的絕緣介質在高電場強度作用下，發生在電極之間的未貫穿的放電。這種放電只存在于絕緣的局部位置，而不會立即形成貫穿性通道，因此稱為局部放電。

2.2電纜局放的局放位置

交聯聚乙烯（XLPE）電纜的絕緣材料為固態塑料結構。在制造過程中如混入金屬雜質、出現氣孔空洞，或由于內、外半導體層不規則突起引起高壓場強的不均勻，或絕緣中存在的電樹等，在這些部位都有可能出現局放。隨著電纜制造技術的發展和質量控制水平不斷提高，由上述原因產生的局放在現場測試中已經微乎其微。交聯聚乙烯電纜中檢測出的局放點一般都出現在中間接頭和終端頭上。

2.3電纜局部放電的危害

局部放電的能量很小，通常不影響電纜短期的絕緣強度。但是長期存在著局部放電，即可以緩慢損壞絕緣，日積月累，Z終導致絕緣擊穿。此外受化學性質決定，交聯聚乙烯絕緣的電纜耐局部放電的性能較差，長時間的局部放電會加速其絕緣劣化，Z終使其發生故障。

2.4電纜中間頭因制作工藝不良引發局放的圖集

3. 高壓電纜局放測試的原理

一旦被試電纜發生局部放電，耦合電容Ck瞬時對Cx充電，形成高頻的脈沖電流波形，脈沖電流波形達到納秒級別，其頻譜高達百兆以上，脈沖電流的幅值大小、發生的頻度反映電纜內部局部放電的嚴重程度。