电缆电气试验标准化作业指导书

产品简介

一  适用范围
1、本指导书在重庆市电力公司各下属单位范围内适用。
2、本指导书适用于1kV及以上电缆（包括橡塑绝缘电缆和油纸绝缘电缆）的交接、预防性试验。
二  引用的标准和规程
GB  50150-91    电气设备交接试验标准
DL/T596-96       《电力设备预防性试验规程》
重庆市电力公司《电力设备试验规程》
三  试验仪器、仪表及材料
1. 交接及大修后（新作终端或接头后）试验所需仪器及设备材料：
序号        试验所用设备（材料）        数量        序号        试验所用设备（材料）        数量
1        500V、1000V、2500V兆欧表        各1块        11        带有屏蔽层的测量导线        1根
2        调压器        1只        12        试验导线        若干
3        试验变压器        1台        13        交流试验变压器        1台
4        高压硅堆        1根        14        干湿温度计        1只
5        保护电阻        1只        15        电源盘        2只
6        电压表        1块        16        平口螺丝刀        1把
7        微安表        1块        17        梅花螺丝刀        1把
8        数字万用表        1块        18        计算器        1只
9        双臂电桥        1只        19        试验原始记录        1本
10        串联谐振试验设备        1套                        
2. 预防性试验所需仪器及设备材料：
序号        试验所用设备（材料）        数量        序号        试验所用设备（材料）        数量
1        500V、1000V、2500V兆欧表        各1块        10        带有屏蔽层的测量导线        1根
2        调压器        1只        11        试验导线        若干
3        试验变压器        1台        12        交流试验变压器        1台
4        高压硅堆        1根        13        干湿温度计        1只
5        保护电阻        1只        14        电源盘        2只
6        电压表        1块        15        平口螺丝刀        1把
7        微安表        1块        16        梅花螺丝刀        1把
8        双臂电桥        1只        17        计算器        1只
9        串联谐振试验设备        1套        18        试验原始记录        1本
注：
如果使用直流高压发生器一套时，也可不需2～7所列设备
四  安全工作的一般要求
1        基本要求
1.1  为了保证工作人员在现场试验中的安全和健康，电力系统发、供、配电气设备的安全运行，必须严格执行DL409-1991《电业安全工作规程》。
1.2  加压前必须认真检查试验接线，表计倍率、量程，通知有关人员离开被试设备，加压时，必须将被测设备从各方面断开，验明无电压，确实证明设备无人工作，且电缆的另一端已派专人看守后，方可进行。在加压过程中，试验人员应精力集中，操作人应站在绝缘垫上。
1.3摇测电缆绝缘电阻时，测量完毕，仍然要摇动摇表，使其保持转速，待引线与被试品分开后，才能停止摇动，以防止由于试品电容积聚的电荷反放电损坏兆欧表。
1.4 变更接线或绝缘电阻试验以及直流耐压结束后应对电缆彻底放电，并将升压设备短路接地。
1.5高压设备带电时的安全距离
表1  高压设备带电时的安全距离
电压等级（kV）        安全距离（m）
10及以下        0.70
20-35        1.00
44        1.20
60-110        1.50
154        2.00
220        3.00
330        4.00
500        5.00
2  保证安全的组织措施
2.1  在电气设备上工作，保证安全的组织措施
a.        工作票制度；
b.        工作许可制度；
c.        工作监护制度；
d.        工作间断，转移和终结制度。
注：详见《电业安全工作规程》
2.2必须由有经验的运行维护单位的实际操作人员现场进行安全监督。
现场技术负责人负责测试方案的制定及现场工作协调联络和监督。
2.3  电气试验工作应填写第一种工作票，必须严格履行工作许可手续，工作不得少于两人。
五.试验项目及要求
1绝缘电阻测量
    1.1测量目的
通过对主绝缘绝缘电阻的测试可初步判断电缆绝缘是否受潮、老化、脏污及局部缺陷，并可检查由耐压试验检出的缺陷的性质。对橡塑绝缘电力电缆而言，通过电缆外护套和电缆内衬层绝缘电阻的测试，可以判断外护套和内衬层是否进水。
1.2 该项目适用范围
交接（针对橡塑绝缘电缆）及预防性试验时，耐压前后进行。
1.3试验时使用的仪器、仪表
1.3.1 采用500V兆欧表（测量橡塑电缆的外护套和内衬层绝缘电阻时）
1.3.2 采用1000V兆欧表（对0.6/1kV及以下电缆）
1.3.3采用2500 V兆欧表（对0.6/1kV以上电缆）
1.4试验步骤
1.4.1电缆主绝缘绝缘电阻测量
1.4.1.1断开被试品的电源，拆除或断开其对外的一切连线，并将其接地充分放电。
1.4.1.2 用干燥清洁柔软的布檫净电缆头，然后将非被试相缆芯与铅皮一同接地，逐相测量。
1.4.1.3 将兆欧表放置平稳，将兆欧表的接地端头“E”与被试品的接地端相连，带有屏蔽线的测量导线的火线和屏蔽线分别与兆欧表的测量端头“L”及屏蔽端头“G”相连接。
1.4.1.4 接线完成后，先驱动兆欧表至额定转速（120转/分钟），此时，兆欧表指针应指向“∞”，再将火线接至被试品，待指针稳定后，读取绝缘电阻的数值。
1.4.1.5读取绝缘电阻的数值后，先断开接至被试品的火线，然后再将兆欧表停止运转。
1.4.1.6 将被试相电缆充分放电，操作应采用绝缘工具。
1.4.2 橡塑电缆内衬层和外护套绝缘电阻测量
解开终端的铠装层和铜屏蔽层的接地线
1.4.2.1 同1.4.1中1.4.1.1；
1.4.2.2 首先用干燥清洁柔软的布檫净电缆头；
注1：测量内衬层绝缘电阻时：
将铠装层接地；将铜屏蔽层和三相缆芯一起短路（摇绝缘时接火线）
注2：测量外护套绝缘电阻时：
将铠装层、铜屏蔽层和三相缆芯一起短路（摇绝缘时接火线）
1.4.2.3， 1.4.2.4 ，1.4.2.5 ，1.4.2.6分别同1.4.1中1.4.1.3， 1.4.1.4， 1.4.1.5 ，1.4.1.6
1.5试验接线图

绝缘电阻测试原理接线图
（a）不加屏蔽  （b）加屏蔽
1.6 测量结果分析判断
运行中电缆，其绝缘电阻值应从各次试验数据的变化规律及相间的相互比较来综合判断。
1.6.1电力电缆的绝缘电阻值与电缆的长度和测量时的温度有关，所以应进行温度和长度的换算，公式为：
Ri20=RitKL
式中  Ri20表示温度为20℃时的单位绝缘电阻值，（MΩ.km）;
Rit表示电缆长度为L,在温度为t℃时的绝缘电阻值，MΩ;
L为电缆长度（km）；
K为绝缘电阻温度换算系数，见下表

电缆绝缘的温度换算系数
温度（℃）        0        5        10        15        20        25        30        35        40
K        0.48        0.57        0.70        0.85        1.00        1.13        1.41        1.66        1.92
停止运行时间较长的地下电缆可以以土壤温度为准，运行不久的应测量导体直流电阻后计算缆芯温度，对于新电缆（尚未铺设）可以以周围环境温度为准。
1.6.2绝缘电阻参考值
对油纸绝缘电缆
额定电压（kV）        1～3        6        10        35
绝缘电阻每km不少于（MΩ）        50        100        100        100

对橡塑绝缘电缆：
主绝缘电阻值应满足：
额定电压（kV）        3～6        10        35
MΩ        1000        1000        2500
橡塑绝缘电缆的内衬层和外护套电缆每km不应低于0.5MΩ(使用500V兆欧表)，当绝缘电阻低于0.5 MΩ/km时，应用万用表正、反接线分别测量铠装层对地、屏蔽层对铠装的电阻，当两次测得的阻值相差较大时，表明外护套或内衬层已破损受潮。
1.6.3对纸绝缘电缆而言，如果是三芯电缆，测量绝缘电阻后，还可以用不平衡系数来判断绝缘状况。
不平衡系数等于同一电缆各芯线的绝缘电阻值中最大值与最小值之比，绝缘良好的电缆，其不平衡系数一般不大于2.5。
1.7 注意事项
1.7.1兆欧表接线端柱引出线不要靠在一起；
1.7.2测量时，兆欧表转速应尽可能保持额定值并维持恒定。
1.7.3被试品温度不低于＋5℃，户外试验应在良好的天气下进行，且空气的相对湿度一般不高于80％。
2 直流耐压和泄漏电流试验
由于重庆市电力公司目前已经着手对交联聚乙烯电缆开展交流耐压试验工作，所以这里的直流耐压和泄漏电流主要针对纸绝缘电缆，对于尚未开展交流耐压试验（对交联聚乙烯电缆）的单位，也可参照《重庆市电力公司电力设备试验规程》的有关规定，进行直流耐压和泄漏电流试验。
2.1测量目的
通过直流耐压试验可以检查出电缆绝缘中的气泡、机械损伤等局部缺陷，通过直流泄漏电流测量可以反映绝缘老化、受潮等缺陷，从而判断绝缘状况的好坏。
2.2 该项目适用范围
交接、预试、新作终端或接头后
2.3 试验时使用的仪表（测量仪器）
直流高压发生器一套，也可使用下列散件：
2.3.1 调压器
2.3.2 试验变压器
2.3.3 高压硅堆
2.3.4 保护电阻
2.3.5 直流微安表
2.3.6电压表
2.4试验步骤
2.4.1. 按照试验接线图由一人接线，接线完后由另一人检查，内容包括试验接线有无错误，各仪表量程是否合适，试验仪器现场布局是否合理，试验人员的位置是否正确。
2.4.2 将电缆充分放电，指示仪表调零，调压器置于零位。
2.4.3 测量电源电压值并分清电源的火、地线，电源火、地线应与单相调压器的对应端子相接。
2.4.4 合上电源刀闸，给升压回路加电，然后用单相调压器逐步升压至预先确定的试验电压值：在0.25、0.5、0.75倍试验电压下各停留1分钟，读取泄漏电流值，在1.0倍试验电压下读取1分钟及5分钟泄漏电流值，交接时还应读取10分钟和15分钟泄漏电流值。
2.4.5 试验完毕，应先将升压回路中单相调压器退回零位并切断电源。
2.4.6 每次试验后，必须将电缆先经电阻对地放电，然后对地直接放电。放电时，应使用绝缘棒，并可根据被试相放电火花的大小，大概了解其绝缘状况。
2.4.7 再次试验前，必须检查接地是否已从被试相上移开。
2.5试验原理接线图




2.6对测量结果的分析判断
2.6.1 试验电压标准
预试时纸绝缘电缆主绝缘的直流耐压试验值（加压时间5min）
电缆额定电压（U0/U）        直流试验电压（kV）
1.0/3        12
3.6/3.6        17
3.6/6        24
6/6        30
6/10        40
8.7/10        47
21/35        105
26/35        130

交接时粘性油浸纸绝缘电缆主绝缘直流耐压试验电压值
电缆额定电压U0/U （kV）        0.6/1        6/6        8.7/10        21/35
直流试验电压   （kV）        6U        6U        6U        5U
试验时间     （min）        10        10        10        10
不滴流油浸纸绝缘电缆主绝缘直流耐压试验电压值
电缆额定电压U0/U （kV）        0.6/1        6/6        8.7/10        21/35
直流试验电压   （kV）        6.7        20        37        80
试验时间     （min）        5        5        5        5

交联聚乙烯电缆主绝缘的直流耐压试验标准（加压5分钟） 
电缆额定电压（U0/U）        直流试验电压（kV）
1.8/3        11
3.6/3.6        18
6/6        25
6/10        25
8.7/10        37
21/35        63
26/35        78
48/66        144
             64/110        192
127/220        305

2.6.2 要求耐压5分钟时的泄漏电流值不得大于耐压1分钟时的泄漏电流值。
对纸绝缘电缆而言，三相间的泄漏电流不平衡系数不应大于2，6/6kV及以下电缆的泄漏电流小于10μA，8.7/10kV电缆的泄漏电流值小于20μA时，对不平衡系数不作规定。
2.6.3  在加压过程中，泄漏电流突然变化，或者随时间的增长而增大，或者随试验电压的上升而不成比例地急剧增大，说明电缆绝缘存在缺陷，应进一步查明原因，必要时可延长耐压时间或提高耐压值来找绝缘缺陷。
2.6.4 相与相间的泄漏电流相差很大，说明电缆某芯线绝缘可能存在局部缺陷。 
2.6.5 若试验电压一定，而泄漏电流作周期性摆动，说明电缆存在局部孔隙性缺陷。当遇到上述现象，应在排除其他因素（如电源电压波动、电缆头瓷套管脏污等）后，再适当提高试验电压或延长持续时间，以进一步确定电缆绝缘的优劣。
2.7注意事项
2.7.1 试验时，应每相分别施加电压，其他非被试相应短路接地。
2.7.2 每次改变试验接线时，应保证电缆电荷完全泄放完、电源断开、调压器处于零位，将待被试的相先接地，接线完毕后加压前取下该相的地线。
2.7.3 泄漏电流值和不平衡系数只作为判断绝缘状况的参考，不能作为是否能投入运行的判据。
2.7.4 注意温度和空气湿度对表面泄漏电流的影响
当空气湿度对表面泄漏电流远大于体积泄漏电流，电缆表面脏污易于吸潮，使表面泄漏电流增加，所以必须擦净表面，并应用屏蔽电极。另外，温度对高压直流试验结果的影响极为显著，最好在电缆温度为30～80℃时做试验，因在这样的温度范围内泄漏电流变化较明显。
2.7.5 对金属屏蔽或金属套一端接地，另一端装有护层过电压保护器的单芯电缆主绝缘作直流耐压试验时，必须将护层过电压保护器短接，使这一端的电缆金属屏蔽或金属套临时接地。
3 检查相位
3.1测量目的
检查电缆两端相位一致并应与电网相位相符合，以免造成短路事故。
3.2该项目适用范围
交接时或检修后。
3.3试验时使用的仪表（测量仪器）
数字万用表
3.4试验步骤
3.4.1 在电缆一端将某相接地，其他两相悬空，准备好以后，用对讲机呼叫电缆另一端准备测量。
3.4.2 将万用表的档位开关置于测量电阻的合适位置，打开万用表电源，黑表笔接地，将红表笔依次接触三相，观察红表笔处于不同相时电阻值的大小。
3.4.3 当测得某相直流电阻较小而其他两相直流电阻无穷大时（此时表），说明该相在另一端接地，呼叫对侧做好相序标记（己侧也做好相同的相序标记）。
3.4.4 重复步骤ABC,直至找完全部三相为止，最后随即复查任意一相，确保电缆两端相序的正确。
3.5原理接线图

4 交联聚乙烯电缆交流耐压试验
4.1 测量目的
橡塑绝缘电缆特别是交联聚乙烯电缆，因其具有优异的性能，得到了迅速的发展，目前在中低压电压等级中已基本取代了油浸纸绝缘电缆，超高压交联聚乙烯电缆已发展至500kV电压等级。如果对交联聚乙烯电缆施加直流电压，那么直流试验过程中在交联聚乙烯电缆及其附件中会形成空间电荷，对绝缘，有积累效应，加速绝缘老化，缩短使用寿命，同时，直流电压下绝缘电场分布与实际运行电压下不同。因此，直流试验合格的交联聚乙烯电缆，投入运行后，在正常工作电压作用下也会发生绝缘事故。通过施加交流试验电压，可以避免以上不足，并且可以有效地鉴别正常绝缘的绝缘水平。
4.2该项目适用范围
交接、预试、 新作终端或接头后
4.3试验时使用的仪器（测量仪器）
串联谐振试验设备一套（包括操作箱、励磁变、谐振电抗器、分压器、负载补偿电容等）
4.4试验步骤
4.4.1 将被试电缆与其他电气设备解开并充分放电。
4.4.2 布置试验设备，检查设备的完好性，连接电缆无破损、断路和短路。连接线路前应有明显的电源断开点。
4.4.3 按照试验接线图连接各部件，各接地点应一点接地。
4.4.4 检查“电源”开关处于断开位置，“电压调节”电位器逆时针旋转到底（零位），接通电源线。
4.4.5 检查“过压整定”拨码开关，拨动拨盘，使显示的整定值为试验电压的1.05～1.1倍。
4.4.6 接通“电源”开关，显示设置界面，进行有关参数设置。
4.4.7 升压及试验结果保存与查询。
4.4.8 更换试验相，重复步骤A～G。
4.4.9 关机，断开电源。
4.5试验原理接线图

串联谐振试验现场接线布置原理示意图（单个或并联使用）

串联谐振试验现场接线布置原理示意图（单个或串并联使用）
4.6测量结果的分析判断
4.6.1 国内部分地区（省）交流耐压试验电压标准
地区        江苏、安徽  浙江
（30～300Hz）        华北
（1～300Hz）        山东
（1～300Hz）        吉林
（20～70Hz）

U0/U        交接/分钟        预试/分钟        交接/分钟        预试/分钟        交接/分钟        预试/分钟        交接/分钟        预试/分钟
1.8/3        2 U0/5        1.6 U0/5        2 U0/5        1.6 U0/5        2 U0/5        1.6 U0/5        6.7/5
(3.5 U0)        5.7/5
3.6/6        2 U0/5
(7.2KV)        1.6 U0/5
(6kV)        2 U0/5        1.6 U0/5        2 U0/5        1.6 U0/5        11.6/5
(3.2 U0)        9.9/5
6/10
8.7/10        2 U0/5        1.6 U0/5        2 U0/60        1.6 U0/5        2 U0/60        1.6 U0/5        17.4/5
(3.0U0)        14.8/5
地区        江苏、安徽  浙江
（30～300Hz）        华北
（1～300Hz）        山东
（1～300Hz）        吉林
（20～70Hz）
12/20
21/35
26/35        2 U0/5        1.6 U0/5        2 U0/60        1.6 U0/5        2 U0/60        1.6 U0/5                
64/110
127/220        1.7 U0/5
1.4 U0/5        1.36 U0/5
1.15 U0/5        1.7 U0/60
1.4 U0/60        1.7 U0/60
1.4 U0/60        1.7 U0/60
1.4 U0/60        1.36 U0/5
1.12 U0/5                
颁发日期        江苏2002.2
安徽
2003.6                2002.2        2003.3（新版）        
4.6.2 由于重庆市电力公司目前还未有统一的交流耐压试验电压标准，各单位可参照相关省市制定的标准执行。
4.6.3 在一定频率范围内（通常为20～300Hz），当确定试验电压后，逐渐升高电压，如果在规定时间内耐压通过，说明电缆能够投入运行，否则不合格。
4.7注意事项
4.7.1 被试电缆两端应完全脱空，试验过程中，两端应派专人看守。
    4.7.2 试验前应根据电缆长度、电压等级等确定励磁变低压侧接线方式，以使励磁变高压能输出满足试验条件的电压。
  4.7.3 在施加试验电压前应设定好过电压整定值。
   4.7.4 试验设备（谐振电抗器、分压器、励磁变压器等）应尽量靠近被试电缆头，减少试验接地线的长度，及减少接地线的电感量。
   4.7.5 试验时操作人员除接触调谐、调压绝缘旋钮外，不要触及控制箱金属外壳。
5 交联聚乙烯电缆铜屏蔽层电阻和导体电阻比
5.1测量目的
通过对交联聚乙烯电缆铜屏蔽层电阻的测量，以判断铜屏蔽层是否被腐蚀；通过对交联聚乙烯电缆铜屏蔽层电阻和导体电阻比的测量，可大致判断附件中导体连接点接触情况。
5.2该项目适用范围
交接、投运前、重作终端或接头后或内衬层破损进水后
    5.3试验时使用的仪表（测量仪器）
    双臂电桥一套
    5.4试验步骤
5.4.1  用双臂电桥测量在相同温度下的铜屏蔽层直流电阻。
5.4.2  用双臂电桥测量在相同温度下的导体的直流电阻。
5.5对测量结果的分析判断
当铜屏蔽层电阻和导体电阻比与投运前相比增加时，表明铜屏蔽层的直流电阻增大，铜屏蔽层有可能被腐蚀；当该值与投运前相比减少时，表面附件中的导体连接点的接触电阻有增大的可能。
6 交叉互联系统
6.1测量目的
检查电缆外护套、绝缘接头外护套与绝缘夹板耐受规定电压的能力；检查非线性电阻型护层过电压保护器性能的好坏，以保证高压电缆的金属护套能承受在电缆受到过电压时感应的过电压对外护层的破坏；检查互联箱中闸刀（或连接片）接触电阻的大小。
6.2该项目适用范围
交接、预试时
6.3使用的仪表（测量仪器）
6.3.1直流发生器一套
6.3.2 1000V兆欧表
6.3.3 回路电阻测试仪
6.4试验步骤
6.4.1 电缆外护套、绝缘接头外护套与绝缘夹板的直流耐压试验
6.4.2 非线性电阻型护层过电压保护器
6.4.2.1对炭化硅电阻片：
6.4.2.1.1将连接线拆开后，分别对三组电阻片施加产品规定的直流电压后测量流过电阻片的电流值。
6.4.2.1.2将测得值与产品规范相比较。
6.4.2.2对氧化锌电阻片：
6.4.2.2.1将连接线拆开。
6.4.2.2.2对产品施加直流电压，当回路中电流刚好达1mA时，记下此时的电压，及直流1mA参考电压。
6.4.2.2.3测得的U1Ma应符合产品规范。
6.4.2.3测量非线性电阻片及其引线的对地绝缘电阻：
6.4.2.3.1将非线性电阻片的全部引线并联在一起并与接地的外壳绝缘。
6.4.2.3.2用1000V兆欧表测量引线与外壳间的绝缘电阻。
6.4.3 互联箱
6.4.3.1测量闸刀（或连接片）的接触电阻。
6.4.3.2检查闸刀（或连接片）连接位置是否正确。
6.5测量结果分析判断
6.5.1  在对电缆外护套、绝缘接头外护套与绝缘夹板的直流耐压试验过程中，要求施加直流电压5kV，加压时间1min，不应击穿，如果发生击穿现象，说明电缆绝缘中有气泡、机械损伤等局部缺陷。
6.5.2  在测量炭化硅电阻片泄漏电流试验中，如果试验时的温度不是20℃，则被测电流值应乘以修正系数（120－t）/100（t为电阻片的温度，℃）。
6.5.3 当用兆欧表测量非线性电阻片及其引线的对地绝缘电阻小于10 MΩ时，说明电阻片受潮或老化。
6.5.4 测量互联箱中闸刀（或连接片）的接触电阻不应大于20μΩ，否则说明接触不良好，应处理。
6.6 注意事项
6.6.1  在测量电缆外护套、绝缘接头外护套与绝缘夹板的直流耐压试验中，试验时必须将护层过电压保护器断开。在互联箱中将另一侧的三段电缆金属套都接地，使绝缘接头的绝缘夹板也能结合在一起试验，然后在每段电缆金属屏蔽或金属套与地之间施加直流电压。
6.6.2 互联箱中闸刀（或连接片）接触电阻的测量应在做完护层过电压保护器的所有试验后进行。
6.6.3 检查闸刀（或连接片）连接位置试验应在交叉互联系统的试验合格后密封互联箱之前进行。

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