電纜直流耐壓試驗(yàn)存在的問(wèn)題 (直流高壓發(fā)生器)
高壓試驗(yàn)技術(shù)的一個(gè)通用原則:試品上所施加的試驗(yàn)電壓場(chǎng)強(qiáng)必須模擬高壓電器的運(yùn)行工況。高壓試驗(yàn)得出的通過(guò)或不通過(guò)的結(jié)論要代表高壓電器中的薄弱點(diǎn)是否對(duì)今后的運(yùn)行帶來(lái)危害。這就意味著試驗(yàn)中的故障機(jī)理應(yīng)與電器運(yùn)行中的機(jī)理有相同的物理過(guò)程。按照此原則,電纜進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn)的問(wèn)題主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
2.1直流電壓下,電纜絕緣的電場(chǎng)分布取決于材料的體積電阻率,而交流電壓下的電場(chǎng)分布取決于各介質(zhì)的介電常數(shù),特別是在電纜終端頭、接頭盒等電纜附件中的直流電場(chǎng)強(qiáng)度的分布和交流電場(chǎng)強(qiáng)度的分布完全不同,而且直流電壓下絕緣老化的機(jī)理和交流電壓下的老化機(jī)理不相同。因此,直流耐壓試驗(yàn)不能模擬電纜的運(yùn)行工況。
2.2 電纜在直流電壓下會(huì)產(chǎn)生“記憶”效應(yīng),存儲(chǔ)積累單極性殘余電荷。一旦有了由于直流耐壓試驗(yàn)引起的“記憶性”,需要很長(zhǎng)時(shí)間才能將這種直流偏壓釋放。電纜如果在直流殘余電荷未完全釋放之前投入運(yùn)行,直流偏壓便會(huì)疊加在工頻電壓峰值上,使得電纜上的電壓值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其額定電壓,從而有可能導(dǎo)致電纜絕緣擊穿。
2.3直流耐壓試驗(yàn)時(shí),會(huì)有電子注入到聚合物介質(zhì)內(nèi)部,形成空間電荷,使該處的電場(chǎng)強(qiáng)度降低,從而難于發(fā)生擊穿。電纜的半導(dǎo)體凸出處和污穢點(diǎn)等處容易產(chǎn)生空間電荷。但如果在試驗(yàn)時(shí)電纜終端頭發(fā)生表面閃絡(luò)或電纜附件擊穿,會(huì)造成電纜芯線上產(chǎn)生波振蕩,在已積聚空間電荷的地點(diǎn),由于振蕩電壓極性迅速改變?yōu)楫悩O性,使該處電場(chǎng)強(qiáng)度顯著增大,可能損壞絕緣,造成多點(diǎn)擊穿。
2.4電纜致命的一個(gè)弱點(diǎn)是絕緣內(nèi)易產(chǎn)生水樹(shù)枝,一旦產(chǎn)生水樹(shù)枝,在直流電壓下會(huì)迅速轉(zhuǎn)變?yōu)殡姌?shù)枝,并形成放電,加速了絕緣劣化,以致于運(yùn)行后在工頻電壓作用下形成擊穿。而單純的水樹(shù)枝在交流工作電壓下還能保持相當(dāng)?shù)哪蛪褐?,并能保持一段時(shí)間。
2.5實(shí)踐也表明,直流耐壓試驗(yàn)不能有效發(fā)現(xiàn)交流電壓作用下的某些缺陷,如在電纜附件內(nèi),絕緣若有機(jī)械損傷或應(yīng)力錐放錯(cuò)等缺陷。在交流電壓下絕緣易發(fā)生擊穿的地點(diǎn),在直流電壓下往往不能擊穿。直流電壓下絕緣擊穿處往往發(fā)生在交流工作條件下絕緣平時(shí)不發(fā)生擊穿的地點(diǎn)。