摘要:电缆在电气运行中起着非常重要的作用,电缆故障可能会造成断路,短路等事故,危害电气设备的正常运行和电气工作人员的安全。本文介绍了中压电缆出厂试验的测试项目,具体的试验程序,以及试验中需要注意的问题。
关键词:中压电缆;出厂检验;检验程序
1 引言
电缆在电气运行中起着非常重要的作用,电缆故障可能会造成断路,短路等事故,危害电气设备的正常运行和电气工作人员的安全,造成损失,因此电缆的出厂检验也显着无比重要。
以某项目中压电缆为例,该项目中压电缆电压等级为20/35(38)kV, 电缆结构从内向外为:导体,导体屏蔽,绝缘,绝缘屏蔽,金属屏蔽,阻水带,PE内护套,铝丝铠装,高强度无纺布带,PVC外护套。该项目规定出厂检验除有特殊说明外均应负符合IEC相关规范的规定。
2 试验条件
中压电缆出厂试验主要为测量导体电阻,测量绝缘厚度,局部放电试验,耐压试验,绝缘/护套抗拉强度和断裂伸长率试验,测量绝缘电阻等。
出厂试验的环境温度除非有特殊说明以外,应该在(20±15)℃ 进行;试验中使用的工频交替电压频率范围在49HZ~61HZ之间,电压波形为正弦波形,电压大小为均方根值;试验中用到的冲击电压的视在波前时间在1μs 到5μs之间,在40μs 到60μs 之间达到峰值的一半,其他要求应符合相关规范规定。
2.1 测量导体电阻
根据IEC 60502-2要求,所有用于试验的电缆都应测量导体电阻,或者取一段样本进行测量。在取样本时,电缆取样长度至少为1.2m,样品两端使用夹具夹稳, 提前12个小时放在实验室内,保持室内温度在15~25℃之间,为保证电缆温度和室内温度相同,也可在24小时后再次测量导体电阻,或者提前至少一个小时把样本放在能控制温度的液体槽中。
该项目测量直流电阻时使用QJ36s直流电阻测试仪,得到导体电阻值后折算到20℃时的数值,导体电阻测量数值应不大于规范IEC60228中的直流电阻最大值。
在从电子测试仪上读取导体电阻数据时,数值应精确到千分计,每组数据不少于6个,然后取平均值。
2.2 测量绝缘厚度
绝缘厚度的测量应按照IEC 60811-1-1 规定程序进行。
首先应准备样品,每个样品由绝缘薄片组成,绝缘薄片是由合适的设备沿电缆纵向切割而成,然后将样品放在测量设备(投影仪)下的工作面上,切割面垂直于光轴的轴线,沿放射线方向每间隔60°测量一次绝缘厚度,然后取平均值,绝缘厚度值应不小于规范中要求数值。
2.3 局部放电试验
电缆局部放电试验应按照IEC 60885-3规定程序进行,在电缆导体和屏蔽层之间施加测试电压,测试电压应逐步上升至2倍额定电压,并保持10S,然后缓慢减至1.73倍额定电压;在1.73倍额定电压时,检测局部放电结果,局部放电数值不应大于10PC。
该项目规范要求在局部放电试验中,测试电压逐步升至2倍额定电压,保持10S,然后缓慢减至1.5倍额定电压;在1.5倍额定电压时,检测局部放电结果,局部放电数值不应大于5PC。
做该试验时使用耐压和局部放电试验系统,实验室应具有良好的屏蔽效果,门窗应紧闭,附近不应有其他作业,保证整个试验室不受外部影响,防止结果出现毛刺,不符合规范要求。
在做例行试验时通常需要对每一根电缆进行测试,由于局部放电试验对电缆会造成一定程度的伤害,所以不可对同一根电缆进行多次试验。
2.4 耐压试验
根据IEC 60502-2要求,在做电缆耐压试验时,应在室温下,使用交替电压缓慢上升至要求数值,电压频率在49HZ~61HZ之间,电压大小为3.5倍额定电压。做该试验时使用耐压和局部放电试验系统,在试验过程中观察电缆绝缘有无损坏发生,试验中所施加的测试电压值见下表:
表1 常规试验测试电压值
对于多芯电缆,耐压试验时使用三相变压器来完成的,测试的相电压大小应为表1中数值的1.73倍。
对于单芯电缆,应在电缆导体和金属屏蔽层之间施加电压5分钟;对于有独立屏蔽的三芯电缆,电压应施加于每个导体和金属层之间,对于无独立屏蔽的三芯电缆,电压应施加于导体连续处和金属层之间。
2.5 绝缘/护套抗拉强度和断裂伸长率
绝缘/护套抗拉强度和断裂伸长率试验程序应符合IEC60811-1中的试验要求。在为每根电缆取样时,要预留足够长的电缆绝缘/护套长度, 每次试验应能够取至少5片样品, 每片样品长度为100mm,任何有机械损伤的样品不得用于试验,扁平软线的绝缘线芯不应分开。
在取样时尽可能使用哑铃试件,将绝缘线芯轴向切开,抽出导体,从试样上制取哑铃试件,试件厚度应不小于0.8mm,不大于2.0mm,绝缘内外两侧若有半导电层,应用机械方法去除而不应使用溶剂。
在试验时,保证温度在23±5℃之间;使用电子拉力机测量,电子拉力机的握柄之间的距离为50mm,分离速度控制在(250±50)mm/min;在测试过程中,记录测试中的绝缘/护套最大张力,测量断开点处的标记点之间的距离。
2.5 测量绝缘电阻
在测量电缆绝缘电阻时,把电缆导体连接在兆欧表的L端,把电缆金属屏蔽连接在兆欧表的G端,通过兆欧表读取绝缘电阻数值。
除以上检验项目以外,在电缆出厂检验中还需要检查电缆尺寸大小,电缆结构,每层结构的材质,外护套颜色以及电缆上的标注等是否满足规范要求,在该项目出厂检验中,所有的检验项目均符合该项目规范和IEC规范的要求。
3 结论
电气工程设计中,电缆是必不可少的材料,很多国内外项目都十分注重对于电缆质量的检测。本文介绍了中压电缆出厂试验的测试项目,具体的试验程序,以及试验中需要注意的问题。在电缆的出厂试验中,应严格按照相关规范要求,对电缆进行检验,保证电缆质量,为电气设备和电气工作人员的安全进行提供强有力的保障。
参考文献
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[2]IEC 60502-2-2005, Power cables with extruded insulation and their accessories for rated voltages from 1kV(Um=1.2kV) up to30kV(Um=36kV)- Part 2:Cables for rated voltages from 6kV(Um=7.2kV) up to 30kV(Um=36kV).
[3]IEC 60811-1-1, Common test methdos for insulating and sheating materials of electric cables and optical cables-Part 1-1 Methods for general application- Measurement of thickness and overall dimensions-Tests for determining the mechanical properties.
论文作者:袁秋霞
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/8/21
标签:电缆论文; 电压论文; 护套论文; 测量论文; 导体论文; 电阻论文; 局部论文; 《基层建设》2018年第21期论文;