煤礦供電等單位用電力電纜直流耐壓及泄漏電流試驗的方法

近年來，許多煤礦對電力電纜的安全程度越來越重視，進一步加強了對煤礦用電力電纜在敷設、使用前的預防性試驗，尤其是電纜的直流電壓及泄漏電流的測試。但由于各煤礦在檢測設備、試驗方法以及對標準理解上的差異，往往同電纜制造廠家在電纜質量的符合性方面發生一些爭執。因此，掌握試驗方法，排除試驗中的影響因素，對正確開展好煤礦用電力電纜的直流電壓和泄漏電流試驗將會起到較好的作用。

一、直流耐壓試驗及泄漏電流的測量
1、目的
        煤礦用電力電纜由于其電容量很大，在敷設現場進行預防性試驗時，不可能采用大容量的工頻試驗變壓器，故一般采用在直流電壓下測定其絕緣強度以替代工頻下的絕緣強度試驗。但由于直流耐壓和交流耐壓擊穿機理不同，在進行耐壓試驗時所加的直流試驗電壓要比工頻下的試驗電壓高。
        泄漏電流是指在高電壓下通過試品的電流。泄漏電流的試驗與測量絕緣電阻 本質上是相同的，所不同的是施加于試樣上的直流電壓比測量絕緣電阻時更高。這樣，一方面因泄漏電流較大而不需要放大器就可以直接用微安表來測定，測量結果的重復性較好。另一方面，若絕緣中存在某些缺陷點或弱點，只有在較高的電場強度下才能暴露出來。因此，在較高的電壓下，測出泄漏電流的變化規律，可以從中判斷絕緣體內是否存在缺陷，因此，在電力電纜中經常將直流高壓試驗同泄漏電流測試作為預防性試驗的一個共同項目。

2、試驗方法
        電纜應與直流高壓發生器微安表串聯，當電纜為單芯時，導體接高壓端，金屬套或屏蔽接地；電纜為多芯時，依次將一導體接高壓端，其他導體相互連接并與金屬套、屏蔽或鎧裝一起接地。在進行直流高壓試驗同時進行泄漏電流測量時，要在高壓端串接一只微安表，這時微安表處于高電位，其測得的泄漏電流基本為電纜本身的泄漏值。而一般用于測量泄漏電流直流高壓裝置，在電源和地之間均串接一只微安表，并直接安裝在的控制面板上，這種接法有安全和方便使用的特點，但高壓端（包括高壓引線、保護電阻和濾波電容器等）對地的泄漏電流也會流經該微安表而造成誤差。因此，測量前必須先不接電纜，將電壓上升到測量值，這時，微安表無讀數，如有很小的讀數（與測量的泄漏電流比較），可記下讀數Ⅰ1然后再接上電纜測得電流Ⅰ2，則電纜得泄漏電流為：Ⅰ＝Ⅰ2－Ⅰ1。如在不接電纜時，微安表的讀數很大（接近測量的泄漏電流），則必須采取措施消除這部分漏電流。例如加強高壓端對地絕緣、高壓引線采用屏蔽線，并把屏蔽接地等。

3、測試結果的判定
        直流高壓試驗時，電纜在施加相應規定的試驗電壓和持續時間內，無任何閃絡放電，或者試驗回路電流不隨時間而增大，則可認為電纜通過耐受直流電壓試驗，如果在試驗期間內出現電流急劇增加，甚而直流高壓發生器的線路開關跳閘，或試樣不可能再次耐受所規定的試驗電壓，則可認為電纜已擊穿。對泄漏電流表要求的電纜，則在規定的電壓下，其泄漏電流值應不大于標準所規定的值，在讀取泄漏電流時應在規定的電壓下停留一定的時間，以避免充電電流對測量結果的影響。應注意的幾點是：
（1）微安電流表指針擺動。可能是由于電源波動、整流后電流電壓的脈動系數比較大以及測試回路及電纜有充放電過程。當擺動幅度不大又難以消除時，可以讀取其平均值作為測量結果。
（2）微安表指針突然出現不規則的很大沖擊。可能是由于電纜產生間斷性放電引起的。
（3）微安表讀數隨時間不斷增大，說明電纜的絕緣性能下降。
（4）多芯電纜的泄漏電流應相對平衡。若有個別相的泄漏電流比其他相大許多，說明電纜的個別相已損傷。

二、影響泄漏電流正確讀數的因素

1、電纜終端的影響
        電纜終端頭表面的潔凈，對正確測量泄漏電流至關重要。試驗前，必須按要求正確制作終端頭，小心剝除絕緣線芯外的所有護層，并將絕緣線芯盡可能分開，但不能將絕緣線芯彎曲過烈，以免損傷絕緣。這樣可以避免試驗時可能造成的端部放電或擊穿現象。
        電纜終端表面應擦拭干凈，避免表面殘留油污、灰塵、水珠等導電雜質，以減少泄漏電流并防止沿其表面的閃絡放電。對于10kV及以上的變聯電纜，應仔細剝除絕緣線芯的外屏蔽層，剝除長度0.25～0.30 m，以保證不發生沿其表面的閃絡放電。
        有條件的單位，可以采用油杯型終端，以絕緣強度較高的介質作為媒體（如絕緣油、去離子水、氟厘昂F113等），從而提高了電纜頭絕緣的沿面放電強度以及線芯、屏蔽層周圍的絕緣強度，使整個終端在試驗電壓下不發生表面的閃絡放電，基本消除了表面的泄漏電流。采用油杯型終端尤其對在環境濕度較高的條件下進行泄漏電流的正確測量會起到的效果。

2、溫度的影響
        溫度對絕緣電阻的影響很大，溫度升高，絕緣電阻會急劇下降。同理，泄漏電流就會大幅上升。對于不同的絕緣材料，其絕緣電阻對溫度的敏感性也是不同的。通常煤礦用電力電纜的絕緣材料為聚氯乙烯塑料或交聯聚乙烯塑料，在環境溫度較高的條件下，聚氯乙烯的絕緣電阻下降非常明顯，這樣，泄漏電流值也是顯著上升。而交聯聚乙烯絕緣電阻隨溫度的變化則較為平穩。