交联聚乙烯电缆局部放电试验

目前，电力电缆现场局部放电检测主要有在线和离线两种方法。而对电缆进行现场局部放电的定量检测，只能采用离线检测的方法。常用的电力电缆的离线检测试验有：直流耐压试验、工频耐压试验、超低频耐压试验、振荡波电压法试验等。

直流耐压试验：电力电缆绝缘长期运行在工作电压下，而且还可能遭受各种过电压的影响。可以通过进行直流耐压试验即给电缆施加比其额定电压高得多的直流高压，以检验其长时或短时在过电压下的工作可靠性。该方法的优点是试验设备体积小、重量轻、现场使用方便，对电压源的要求较低。由于绝缘介质有漏导、极化、局部放电三种损耗，使用直流电压对橡塑电缆(如交联聚乙烯电力电缆)进行耐压试验仅能反映对漏导损耗产生的缺陷，不能反映另外两种损耗的绝缘介质缺陷，特别是固体绝缘中的气隙等所引起的局放损耗缺陷。对于交联聚乙烯电力电缆，由于其直流、交流电压分布不同，且绝缘电阻大，在经过直流耐压试验后，在交联聚乙烯电缆中特别是电缆缺陷处会残留大量空间电荷。这样往往会造成电缆直流耐压试验通过并且顺利投运后，试验残留的空间电荷常会造成电缆的绝缘击穿事故。因此对于交联聚乙烯电缆不适合开展直流耐压试验。

工频耐压与局部放电试验：电力电缆长期运行在工频交流电压下，因此判断电气设备绝缘强度最直接的方法是交流电压试验。工频交流试验装置设备由控制调压部分和升压变压器部分组成，设备容量、体积、重量与电缆长度、试验电压成正比例关系。为了减小试验设备体积和重量，有时采用工频串联谐振法。然而在实际中，由于被测电缆的等效电容随电缆的长度、截面积等变化而变化，是可变量，要求补偿的电感也需可变。而做一个耐压高、电流大、亨级电感量的无级可调电感非常困难。而在现场试验中，电力电缆一般比较长，其等效电容量也比较大，与此对应的交流试验设备装置复杂且体积很大，试验起来很不方便。因此，工频检测方法实用性较差。

变频串联谐振耐压与局部放电试验：采用变频串联谐振试验方法可解决工频串联谐振试验方法存在现场实施调谐比较困难这一难题。与调感式串联谐振试验装置相比，变频串联谐振试验中用变频电源代替调感式工频装置的控制操作部分，用励磁变压器代替高压变压器，其他基本相同。变频串联谐振试验装置的回路频率不是固定的50Hz，而是在30-400Hz范围内变化，便于现场调谐。变频谐振试验装置虽然比直接应用工频试验设备给电缆做试验方便得多，但由于一套装置的配置仍然较多(最少四种设备)；不同长度、不同截面积及不同耐压等级的电缆所要求装置容量差异较大；若规定一定的频率范围，则要求一组相匹配的串并联电抗器，因此现场使用仍感不便。

超低频((0.1Hz)耐压与局部放电试验：超低频电压指的是频率是几赫兹以下的交流电压信号，常用的是0.1Hz超低频电压。同等条件下，相对于工频50Hz而言，电缆每千米长度不变，电缆局部放电试验所需的电源功率要小500倍。这样，实验设备的体积和重量将大大减小，便于在现场使用。采用超低频电压源进行试验，优点是电源功率小，设备轻，同时由于是交流电压，不存在空间电荷的累积效应，但它要求试验时间长，对电缆绝缘损伤较大，可能会引发电缆中新的缺陷。

振荡波电压法耐压与局部放电试验：是近几年尝试使用并替代交流耐压方法的一种新兴试验技术。振荡波电压法是基于RLC阻尼振荡原理，首先利用高压直流电源对试品电缆进行直流充电，达到预设电压后瞬间关闭高压固体开关，此时高压电抗器、高压开关与试品电缆形成回路，产生阻尼振荡电压波。在试品电缆上施加近似工频的衰减正弦波电压，可以激发出电缆缺陷处的局部放电信号，从而可以利用脉冲电流法检测局部放电信号。振荡波电压法相比于工频交流耐压试验加压时间短，可以保证不对电缆绝缘造成损伤，不会对电缆造成新的缺陷。

对于现场试验，由于电力电缆容量大很难进行工频电压下的绝缘状态检测，直流电源不适用于交联聚乙烯电力电缆，采用超低频(0.1Hz)电源进行试验由于要求试验时间长可能会引发电缆中的新的缺陷。国际上目前广泛应用的电缆振荡波局部放电检测技术，是利用电缆本身的电容特性产生衰减振荡的交流高压波形，电源设备较轻，且能够有效检测电缆局部放电处的位置坐标而不对电缆造成伤害，因此受到越加广泛的重视。

目前，振荡波电压法己经在国内的各大城市得到了初步应用：①2008年1月，北京电力电缆公司采用振荡波法电缆局部放电测试技术对配网10kV交联聚乙烯电缆进行局部放电测试。在检测过程中，发现数条交联聚乙烯电缆存在严重局部放电现象，经过对电缆的解体分析证实这些电缆绝缘存在不同方面、不同程度的问题。通过对数百条电缆的局部放电检测情况进行总结分析，证明利用振荡波电压法对电缆进行局部放电试验是一种非常有效的检测电缆绝缘状态的方法。②为确保亚运会的可靠供电，广州供电局有限公司电力试验研究院利用振荡波电压法对462条10kV亚运重点保供电电缆进行了局部放电试验，发现绝缘缺陷22起。并且成功利用该方法确诊某特一级供电馈线电缆中间接头存在缺陷(交流耐压和直流耐压试验均通过)，显示了其较高的可靠性与灵敏性。

目前，振荡波电压法作为交联聚乙烯电缆绝缘局部放电检测的一种有效测试方法己逐渐被电网运行管理部门认可。但是对于振荡波电压下交联聚乙烯电缆局部放电信号特性缺乏深入的分析，虽然基于行波法可以实现对电缆故障点的定位，但是无法明确电缆的故障的缺陷类型，给电缆的维修带来了诸多不便。