Випробування витримуваної напруги для кабелів 35 кВ в основному використовує випробування витримуваної напруги змінного струму, оскільки його частота така ж або подібна до промислової частоти (50 Гц), що може найбільш реалістично імітувати умови напруги під час роботи. Це найефективніший метод перевірки ізоляції кабелів. Випробування постійної напруги на витримку постійного струму більше не рекомендуються для кабелів із зшитою поліетиленовою (XLPE) ізольацією, оскільки він схильний до утворення просторових зарядів у шарі ізоляції, що може спричинити пошкодження ізоляції, і результати тестування будуть поганими.
Нижче наведено основне обладнання, яке використовується для випробування кабелю змінного струму на витримку напруги 35 кВ:
Серійне резонансне обладнання для випробування витримуваної напруги змінного струму (зазвичай використовуване)
Принцип роботи: утворюючи послідовний резонанс з тестованим кабелем (ємнісне навантаження) за допомогою котушки індуктивності, на тестовому зразку генерується висока напруга. Джерело живлення має лише забезпечити активну потужність системних втрат, таким чином значно зменшуючи необхідну потужність джерела живлення. Розмір і вага обладнання також можна оптимізувати.
Склад системи:
Джерело живлення з перетворенням частоти: перетворює джерело живлення змінного струму в джерело живлення з регульованою частотою (зазвичай 30-300 Гц), яке використовується для налаштування системи для досягнення резонансного стану.
Підвищувальний трансформатор: підвищує вихідну напругу джерела живлення перетворювача частоти, щоб забезпечити достатню кількість енергії для резонансного контуру.
Індуктор: основний компонент. На певних частотах його індуктивність і ємність кабелю резонують. Зазвичай він складається з кількох-секцій і поєднується послідовно та паралельно, щоб відповідати ємності кабелів різної довжини.
Обладнання для випробування напруги кабелю змінного струму
Ємнісний дільник напруги: використовується для точного вимірювання значення високої напруги на тестованому кабелі та служить сигналом захисту від перенапруги.
Компенсаційний конденсатор (додатково): якщо ємність кабелю дуже мала, що призводить до надмірно великої необхідної індуктивності реактора, яку важко досягти, він використовується для компенсації ємності.
Випробувальний трансформатор на витримку напруги промислової частоти (традиційний метод, рідше використовується)
Висока напруга генерується безпосередньо за допомогою тестових трансформаторів промислової частоти. Для кабелів довжиною 35 кВ, через їхню велику ємність, потужність тестового трансформатора має бути надзвичайно великою (до кількох тисяч кВА), що робить обладнання надзвичайно важким і незручним для використання на-майданчику. В даний час він в основному замінений серійними резонансними пристроями.
0,1 Гц ультра-низькочастотне (VLF) випробувальне обладнання для витримки напруги (можна використовувати як альтернативний метод)
Для кабелів 35 кВ з меншою пропускною здатністю або за відсутності резонансного обладнання можна використовувати пристрій витримуваної напруги на ультра- частоті 0,1 Гц. Цей пристрій має невеликі розміри і малу вагу.
Принцип: тестування проводиться з використанням ультра-синусоїдальної напруги 0,1 Гц. Цей тип напруги завдає значно меншої шкоди ізоляції порівняно з постійним струмом, а вимоги до потужності обладнання значно нижчі, ніж для змінного струму на відповідній частоті мережі.
Примітка. Його стандарти тестування відрізняються від стандартів змінного струму з фіксованою частотою. Відносини еквівалентності мають особливу регламентацію.
Підсумок: наразі -випробування на місці для кабелів 35 кВ передбачають виконання випробувань на витримувану напругу змінного струму. Переважним і найбільш часто використовуваним методом є серійний резонансний пристрій для перевірки витримуваної напруги змінного струму.
Тестовий предмет
Профілактичне випробування або приймальне випробування кабелів включає не тільки випробування на витримку напруги, але й є набором комбінованих випробувань. Нижче наведено типовий процес випробування для кабелів 35 кВ (на прикладі найпоширеніших кабелів із зшитого поліетилену):
Вимірювання опору ізоляції
Мета: провести попередній огляд, щоб визначити, чи основна ізоляція кабелю та зовнішня оболонка є вологими, чи є загальне погіршення.
Обладнання: тестер опору ізоляції (мегомметр), зазвичай із налаштуванням напруги 5000 В.
Випробування на витримку напруги змінного струму основної ізоляції (основний елемент)
Мета: перевірити міцність основної ізоляції кабелю та виявити зосереджені дефекти (такі як гострі точки або повітряні проміжки, що утворилися під час виробництва або прокладання), що є вирішальним тестом для визначення того, чи можна ввести кабель в експлуатацію.
Обладнання: Як згадувалося вище, послідовна резонансна випробувальна система.
Випробування зовнішньої оболонки на опір тиску
Мета: Для кабелів з металевими оболонками, броньованими оболонками та зовнішніми оболонками перевірте цілісність зовнішньої оболонки, щоб запобігти потраплянню води в металеву оболонку.
Обладнання: тестер витримуваної напруги постійного струму (зазвичай при налаштуванні 10 кВ) або мегомметр.
Стандартна процедура тестування
В основному на основі стандартів енергетичної промисловості Китайської Народної Республіки та національних стандартів.
GB 50150-2016 «Стандарт для випробувань введення в експлуатацію електричного обладнання в електроустановці»
Це найвищий стандарт для перевірки передачі, якого необхідно дотримуватися після завершення монтажу кабелю та перед його введенням в експлуатацію.
Основні правила для кабелів із зшитого поліетилену (XLPE) на 35 кВ:
Основна ізоляція витримує напругу змінного струму:
Випробувальна напруга: 2U₀ (U₀ — це номінальна напруга між провідником кабелю та землею або між провідником і металевим екрануючим шаром). Для кабелів 35 кВ U₀ зазвичай становить 21 кВ. Отже, випробувальна напруга становить 2 × 21=52кВ.
Тривалість тесту: 60 хвилин.
Частота: Рекомендується використовувати змінну напругу в діапазоні від 20 Гц до 300 Гц.
Вимірювання опору ізоляції: Немає конкретних застережень щодо значення опору, але необхідно, щоб «значення опору ізоляції можна було вказати самостійно». На практиці зазвичай вимагається, щоб коефіцієнт поглинання (R60s/R15s) був більшим за 1,3, інакше не повинно бути значного зниження порівняно з аналогічними кабелями чи попередніми даними. Значення зазвичай не нижче декількох гігом.
Випробування постійної напруги для зовнішньої оболонки: Випробувальна напруга 10 кВ і тривалість 1 хвилина.
DL/T 596-2021 «Процедури профілактичного тестування енергетичного обладнання»
Це стандарт, який використовується для проведення регулярних профілактичних випробувань кабелів під час їх експлуатації.
Основні правила для кабелів із зшитого поліетилену (XLPE) на 35 кВ (на прикладі випробування після-ремонту):
Випробування основної ізоляції на витримку напруги змінного струму: це те саме, що стандарт випробування на введення в експлуатацію, а саме 2U₀, протягом 60 хвилин.
Вимірювання опору ізоляції: необхідно, щоб не було значного зниження порівняно з попередніми даними.
Випробування постійної напруги зовнішньої оболонки: Випробувальна напруга 6 кВ і тривалість 1 хвилина. (Примітка: напруга профілактичного випробування нижча, ніж напруга 交接
GB/T 12706.4-2020 "Кабелі живлення та аксесуари з номінальною напругою від 1 кВ (Um=1.2кВ) до 35 кВ (Um=40.5кВ), тип екструдованої ізоляції - Частина 4: Вимоги до випробувань аксесуарів для силових кабелів з номінальною напругою від 6 кВ (Um=7.2кВ) до 35 кВ (Um=40.5кВ)"
Цей стандарт в основному охоплює випробування типу кабелів і аксесуарів, але вимоги до випробувань у ньому складають основу для розробки -процедур випробувань на місці.
