交联聚乙烯电缆不宜采用直流高电压进行耐压试验
(1)交联聚乙烯电缆绝缘在交、直流电压下的电场分布不同。交联聚乙烯电缆绝缘层是采用聚乙烯经化学交联而成,属整体型绝缘结构,其介电常数为2.1 -2.3,且一般不受温度变化的影响。在交流电压下,交联聚乙烯电缆绝缘层内的电场分布是由介电常数决定的,即电场强度是按介电常数而反比例分配的,这种分布是比较稳定的。
在直流电压作用下,其绝缘层中的电场强度是按绝缘电阻系数而正比例地分配,而绝缘电阻系数分布是不均匀的。这是因为在交联聚乙烯电缆交联过程中不可避免地溶人一定量的副产品,如甲烷、乙酰苯、聚乙醇等,它们具有相对小的绝缘电阻系数,且在绝缘层径向的分布是不均匀的,所以,在直流电压下,交联聚乙烯电缆绝缘层中的电场分布不同于理想的圆柱体绝缘结构,而与材料的不均匀性有关。
(2)直流高压试验不仅不能有效地发现交联聚乙烯电缆绝缘中的水、树枝等绝缘缺陷,而且由于空间电荷的作用,还容易造成高电压电缆在交流情况下,某些不会发生问题的地方在进行直流高电压试验后,投运不久即发生击穿。例如,大电网会议(CI—GRE)21-09工作组向欧美十几个国家调查,在1 5份答复中有5份报告了直流耐压后不久即发生运行事故的情况,我国也有类似的报道。例如,某供电局llokV交联聚乙烯电缆通过直流耐层试验后,投入电网运行时却发生击穿。
此外,电缆某些部分,例如电缆头在交流情况下存在的某些缺陷,在直流高电压耐压。试验时却不会击穿;而在交流情况下,某些不会发生问题的地方在直流高电压试验时却会击穿。
(3)在现场进行直流高电压试验时,发生闪络或击穿可能会对其他正常的电缆和接头的绝缘造成危害。
(4)直流高电压试验有积累效应,它将加速绝缘老化,缩短使用寿命。
(5)各国现有的直流耐压试验标准太低,直流试验电压绝大多数在4.oU0以下,我国GB 50150-2006规定:0.6~26kV的橡塑电缆,交接试验电压为4U,而新的中压和高压交联聚乙烯电缆能耐受(6.o~8. O)Uo直流电压,短时交流强度为(4.o~5.O)Uo;有严重的气隙或缺陷的接头的直流强度远大于规定的4Uo(交流强度却小于2. 5UO).
由于上述原因,人们考虑采用50Hz交流高电压进行试验,但又遇到试验设备笨重的困难。目前有的单位正在研究用o.IHz超低频试验装置进行试验。