直流耐压和泄漏电流的测量（直流耐压试验和泄漏电流测量）

泄漏电流 直流耐压试验和泄漏电流测量

直流耐压试验是电缆工程交接试验的最基本试验，也是判断电缆线路能否投入运行的最基本手段。在进行直流耐压试验的，要测量泄漏电流。

一、直流耐压试验标准

直流耐压试验标准见表5－1和表5－2。

表5－1　塑料绝缘电力电缆直流耐压试验电压标准

电缆额定电压U0（kV）0．61．83．668．712182126

直流试验电压（kV）2．47．2152435487284104

试验时间（min）151515151515151515

注U0为电缆导体对地或对金属屏蔽层间的额定电压。

表5－2　油浸纸和橡胶绝缘电力电缆直流耐压试验标准

电缆类型额定电压U0／U（kV）试验电压（kV）试验时间（min）

油浸纸绝缘电缆0．6／16／68．7／1021／356U6U6U5U10不滴流油浸纸绝缘电缆0．6／16／68．7／1021／356．72937895橡胶绝缘电力电缆615充油电缆661102203302．U2．U2．3U2U15

注U为电缆线路额定线电压，U0为电缆导体对地或对金属屏蔽层间的额定电压。

二、直流耐压试验并测量泄漏电流的 和接线

直流耐压试验时，电缆导体应接负极性。导体如果接正极性，绝缘中有水分存在时，将会因渗透作用使水分移向电缆护套层（如铅或铝护套等），而不易发现缺陷。当电缆导体接正极性时，击穿电压较接负极性约高10％，这与绝缘层厚度、温度及电压作用时间都有关系。普通油浸纸绝缘电缆在直流电压作用下的平均击穿强度约为400～600kV／cm。

直流耐压试验时要测量泄漏电流。测量泄漏电流的原理与绝缘电阻测量的原理相同。泄漏电流测量接线主要有两种微安表接在低压侧；微安表接在高压侧。两种 各有优缺点，可根据情况选择。

微安表处于低压测的接线，使用整流管和灯丝变压器。这种接线的优点是试验时调整微安表量程方便，可以手动调整不需用绝缘棒。缺点是杂散电流影响较大，低压电源对地的寄生电流通过微安表时会引起指针抖动。微安表处于高压侧的接线，使用硅整流堆。这种接线的优点是不受杂散电流影响，测出的泄漏电流准确。缺点是微安表对地要绝缘、屏蔽，在试验过程中调整微安表量程要使用绝缘棒，操作不便。如果有条件应尽量采用微安表在高压侧的接线方式。

三、直流耐压试验及泄漏电流测量所需设备

进行直流耐压试验及泄漏电流测量所需设备主要有以下各项。

1．高压试验变压器

选择高压试验变压器的容量不但要考虑到充电电流、吸收电流和泄漏电流，更要考虑到电缆被击穿时的瞬间过电流。对于6～10kV电缆线路，可采用220V／30～35kV、0．5～1kV·A的试验变压器。对于35kV的电缆线路，可采用220V／50～75kV、1～3kV·A的试验变压器。

2．调压器

一般使用0～220V、0．5～1kV·A的通用自耦变压器。

3．硅整流堆

直流耐压试验多用半波整流电路。硅整流堆承受两倍反峰电压作用。故在半波整流电路中，硅整流堆的更高使用电压不得超过其额定反峰电压值的1／22倍。硅整流堆的通流容量也要考虑被试电缆击穿时的瞬时过电流。硅整流堆串联使用时，更好有均压措施，也可以考虑使硅整流堆的使用电压有一定的安全系数。通常可以使用反向工作峰值电压为35kV、额定整流电流为100mA的2DL53M型硅整流堆和反向工作峰值电压为100kV、额定整流电流为100mA的2DL53R型硅整流堆。

4．保护电阻

保护电阻的容量根据试验设备的容量决定，电阻值一般采用10Ω／V。可以使用水阻管。试验前应检查其阻值。

四、直流耐压试验的步骤

（1）现场准备。直流耐压试验属于高压工作，要根据有关规定作好安全准备工作。在试验地点周围要采取安全措施，防止与试验无关的人员或动物靠近。

（2）计算并折算出低压侧的试验电压。直流耐压试验时，在低压侧用自耦变压器加电压，要先计算出自耦变压器应输出的电压值。例如对于U0为8．7kV的塑料绝缘电缆进行35kV直流耐压试验，假定试验变压器的变比为220V／30kV，由于试验变压器电源为正弦波，需将高压侧电压的有效值乘以2，变为直流高压值，低压侧自耦变压器输出电压应为35000／（30000×2／220）＝181．5V。再计算出分五个阶段的加压值，作好记录，准备试验。

（3）根据所确定的接线方式接线，并检查接线是否正确。接地线要可靠；自耦变压器输出置于零位；微安表置于更大量程位置。如果采用微安表在低压侧的接线，先将微安表短路隔离开关闭合（每次读数时拉开，读完数闭合）。

（4）合上电源总开关及灯丝电源开关使真空管灯丝加热（用真空整流管时），然后合上自耦变压器电源开关。

（5）先空载升压到试验电压值，记录试验设备及接线的泄漏电流值，检查各部有无异常现象。一切都正常无误后，降回电压，用绝缘棒放电后，准备正式试验。

（6）正式试验时，按所计算的五个阶段电压值缓慢加压，升压速度控制在1～2kV／s。在各个阶段停留1min，再继续升压。记录各电压阶段及达到标准试验电压值时及以后15s、60s、3min、5min、10min、15min（试验时间为15min时）各时刻的泄漏电流值。从正式试验时测得的泄漏电流值减去空载升压时的泄漏电流值，即可得到被试电缆实际泄漏电流值。也得出吸收比值。

（7）在每个阶段读取泄漏电流值时，应在电流值平稳后读取。升压过程中如果发现微安表指示过大。要查明原因并处理后再继续试验。

（8）每次试验后，先将自耦变压器调回到零位，切断自耦变压器电源开关，再切断灯丝开关（用真空整流管时）及总电源开关。检查电源确实切断后，用绝缘棒经过电阻放电。

（9）下次试验前，要先检查放电接地棒是否已从高压线路上拿开。

五、高压电缆直流耐压试验的接线方式

对于35kV及以上电压等级的电缆进行直流耐压试验时，采用倍压整流的 可以得到所要求的试验电压。倍压整流适用于电压高、电流小的场合，更适合于电缆的耐压试验。图5－5为二倍压整流电路的原理图。其原理是这样的如果整流电路的负载RL较大，则在e2正半周的时候元件D1导通，能将电容C1上的电压UC1充电到e2的峰值2E2，并基本保持不变，如图5－6（a）所示。在第二个半周期时（负半周），C1上的电压UC1与电源电压e2串联相加，经过D2对C1充电，充电的电压为e2＋UC1，C2充到的更大电压接近于E2M＋E2M＝2E2M，如图5－6（b）所示。第三个半周时又如图5－6（a）那样对电容C1充电，第四个半周则又如图5－6（b）那样对电容C2充电到E2M，这样经过几个周期以后，C2上的电压基本上等于2E2M，即22E2了。22E2为变压器次级电压峰值的二倍，故称为二倍压整流电路。

电路中每个整流元件所承受的电压为22E2，使用时应对电压予以控制。

图5－7为根据二倍压整流电路原理配置的适用于35kV电缆直流耐压试验用的二倍压试验接线原理图。

图5－7　二倍压试验接线原理图中C相当于C1，电缆的电容相当于C2，C的电压等级与被试电缆的试验电压有关，C的电容量与被试电缆的电容和泄漏电流有关，可以根据电压及电容量选用储能型高压电容器（如MY型储能电容器，额定电压可达500kV）。

硅整流堆D1和D2的反向工作电压峰值要大于电缆的试验电压值，保护电阻R1和R2要根据试验设备容量选择，可以按每伏10Ω选用水电阻。高压试验变压器的电压不要小于电缆试验电压的1／22。当二倍压电路达不到试验电压值时，可以采用三倍压或多倍压电路。

图5－8为三倍压试验接线原理图，适用于110kV电压等级的电缆直流耐压试验。产生高压直流的 很多，图5－9所示为串级直流输出电路。该电路可以产生较高的直流电压。

串级直流输出电路的工作原理是这样的①变压器及队部分构成单相半波整流回路。②当整流元件D1导通时，电容器C1充电至－Umax，F点的对地电位在零到－2Umax之间变化，电容器C2通过整流元件D2充电至－2Umax，这样B点获得一个稳定的－2Umax的电位。③通过整流元件D3加到C3的电压则在－2Umax和零之间变化，所以C3被充电到－2Umax，这样G点电位在－2Umax和－4Umax之间变化。④电容器C4通过整流元件D4被充电到－4Umax，因而C点对地电位可达到－4Umax。⑤整个回路是一串级装置，B、C、D、E各点电位依次降低到－2Umax、－4Umax、－6Umax、－8Umax。采用这种多级串级电路可以获得很高的电位，电路中每个电容器和每个整流元件只承受两倍变压器输出的电压，而与串级电路输出电压无关。

串级直流电路在带负载时，因整流元件的关系，输出电压有所降低。输出电压有随电源频率的波动现象，这种波动主要产生于最下面的电容器上，故在使用中应增大下面各级的电容。整流元件和电容器的选择原则与前面二倍压整流电路相同。

六、直流耐压试验注意事项

（1）整流电路不同，硅整流堆所受反向工作电压不尽相同。采用半波整流电路时，使用的反向工作电压不要超过硅整流堆的反向峰值电压的一半。

（2）硅整流堆串联运用时应采取均压措施。如果没有采取均压措施，则应降低硅整流堆的使用电压。

（3）试验时升压可分5个阶段均匀升压。升压速度一般保持1～2kV／s，每个阶段停留1min，并读取泄漏电流值。

（4）所有试验用器具及接线应放置稳固，并保证有足够的绝缘安全距离。

（5）电缆直流耐压试验后应进行放电。通常先让电缆通过自身绝缘电阻放电，然后通过100kΩ左右的电阻放电，再直接接地放电。电缆线路较长、试验电压较高时，可以采用几根水电阻串联放电。放电棒端部要渐渐接近自微安表引出的金属扎线，反复放电几次，待不再有火花产生时，再用连接有接地线的放电棒直接接地。

（6）泄漏电流只能用作判断绝缘情况的参考。电缆泄漏电流具有下列情况之一者，说明电缆绝缘有缺陷，应找出缺陷部位，并进行处理。

1）泄漏电流很不稳定；

2）泄漏电流随时间有上升现象；

3）泄漏电流随试验电压升高急剧上升。

泄漏电流测量及直流耐压试验 直流耐压试验与测量泄漏电流区别