1、问题的提出

现在在世界和国内已有越来越多的XLPE交联聚乙烯绝缘的电力电缆代替原有的充油油纸绝缘的电力电缆。但在交联电缆投运前的实验手法上因为被试容量大和实验设备的原因，很长时刻以来，仍沿用运用直流耐压的实验办法。近年来世界、国内的许多研讨机构的研讨成果标明直流实验对XLPE交联聚乙烯电缆有不同程度的危害。有的研讨观念以为XLPE结构具有存储堆集单极性剩余电荷的才能，当在直流实验后，如不能有用的释放掉直流剩余电荷，投运后在直流剩余电荷加上沟通电压峰值将或许致使电缆产生击穿。国内一些研讨机构以为，交联聚乙烯电缆的直流耐压实验中，因为空间电荷效应，绝缘中的实践电场强度可比电缆绝缘的作业电场强度高达11倍。交联聚乙烯绝缘电缆即便通过了直流实验不产生击穿，也会引起绝缘的严峻损害。其次，因为施加的直流电压场强散布与运转的沟通电压场强散布不同。直流实验也不能实在模仿运转状态下电缆承受的过电压，并有用的发现电缆及电缆接头自身和施工工艺上的缺点。因而，运用非直流的办法对交联电缆进行耐压实验就越来越遭到人们的注重。现在，在中低压电缆上国外已运用超低频电源（VLF）进行耐压实验。但因为此类VLF的电压等级偏低，尚不能用于110kV及以上的高压电缆实验。在国内，关于低压电缆,这种办法也运用过，但因为实验设备的原因，没能得到大面积的推行。而近些年因为城、农网建造改造的进行， XLPE交联电缆越来越多，仅仅靠直流耐压实验后就将电缆投入运转，而在运转电压下产生电缆或电缆头击穿的案例也时有产生。所以，咱们都在探究新的实验办法。

2、实验频率

因为电缆的电容量较大，选用传统的工频实验变压器很粗笨，巨大，且大电流的作业电源在现场不易获得。因而一般都选用串联谐振沟通耐压实验'>沟通耐压实验设备。其输入电源的容量能显着下降，分量减轻，便于运用和运送。初期多选用调感式串联谐振设备（50Hz），但存在自动化程度差、噪音大等缺点。因而现在大都选用调频式（30-300Hz）串联谐振实验设备，能够得到更高的品质数（Q值），并具有自动调谐、多重维护，以及低噪音、灵敏的组合办法（单件分量大为下降）等长处。归纳国内外有关技术材料，挑选适宜的实验频率规模是个比较重要的问题。在这方面，有一些不同的观念和提法。就现在的国内外的提法来看，咱们总结可分红3类：第1类为较宽频率规模30-300Hz、20-300Hz、1-300Hz；第2类为工频规模，45-65Hz，45-55Hz；第3类为挨近工频，35-75Hz。

（1）第1类较宽频率规模

世界大电网会议第21、09作业组发布的《实验导则》，主张频率规模为30-300Hz。但实践上更低一些频率也具有较好地等效性。IEC60840和IEC62067规范草案（2001年和2000年）就规矩可选用20-300Hz。

国外有些厂家规划串联谐用电抗器，在特别情况下也有选用最低频率为25Hz或20Hz的。当然频率愈低，被试电缆的长度（电容量）可增大。可是电抗器铁心因而扩大，使分量添加。单个材料显现, 1-300Hz的沟通实验也具有与工频沟通实验的等效性，这阐明实践运用中频率下限有或许获得更低，例如小于20Hz乃至到0.1Hz也是可行的。进一步标明在这样的频率规模内，绝缘内部各介质的电压散布及介质特性仍根本相同。

作业频率超越300Hz是否恰当？有材料报道说，随频率增高，串谐电抗器及励磁变压器的损耗下降，可是要考虑被试品电容介质的极化发热问题，因而频率高于300Hz是不可取的。

（2）第2类为工频规模

世界上工业频率首要指50Hz和60Hz两种，故IEC规范规矩对高压绝缘的工业实验频率规模为45-65Hz，在我国额外工频为50Hz。GB/T16927.1-1997规矩工频实验频率规模为45-55Hz。

以为工频电力电缆的实验电压也有必要是工频，这是趋于比较保存的观念。针对此问题应该侧重阐明交代和预防性实验的意图在于发现绝缘缺点的才能来定的。在不同的频率下只需绝缘内部介质电压散布相同，又有根本相同的检出绝缘毛病的才能，就能到达实验的意图。因而即便选用比工频规模更宽的频率也是能够承受的。在90年代中期为了挑选恰当的沟通耐压实验'>沟通耐压实验的频率规模，做了许多、细心的根底研讨作业。得出频率在30-300Hz规模内，橡塑电缆内部几种典型绝缘缺点的击穿特性没有显着不同。这应该是可信的，也得到遍及选用。剖析构成这种在不同频率下杰出的击穿特性，首要原因是优秀的同轴绝缘结构，单一的绝缘介质，原料相对纯真、电场散布合理、规矩。因而，在不同频率下结构内部电压散布相同，构成宽频率规模实验的条件。油纸绝缘电缆一向选用频率等于零的直流电压进行耐压实验，其实践效果很好，数十年来未遭到怀疑。

（3）第3类为挨近工频频率，35-75Hz

国外曾对正常XLPE（交联聚乙烯）绝缘电缆样品，在不同频率下进行击穿实验。结果标明在频率为35-75Hz时击穿电压均落在可置信度95%之内。因而有观念拥护实验电压频率最好选在35-75Hz,也较为接近运转电压频率50Hz。值得注意的是，上述测验结果是对正常绝缘做的击穿实验。而交代和预防性实验所选用的实验电压值是偏低的，它只能击穿有缺点的绝缘缺点（机械损害、水树枝、终端头或接头盒应力铁锥施工或用料过错，等等），彻底不足以击穿电缆本体的正常绝缘。可见两种实验的意图和作业机理均不相同。好像没有必要将正常绝缘35-75Hz的击穿特性“延伸”运用到检测绝缘缺点方面。

3、规范问题

因为设备容量和体积等问题，现在国家尚无高压电力电缆敷设后在现场进行沟通耐压实验'>沟通耐压实验的相应规范。但对直流耐压实验的规范,因为前面所述原因人们也产生了一些疑问。CIGRI世界大电网作业会议21作业组的《高压挤包绝缘电缆竣工检验实验主张导则》中对现在选用的直流耐压实验办法提出疑议，并引荐运用工频及近似工频（30-300Hz）的沟通实验办法。IEC 60840规范中在45-150kV敷设后电缆实验规范中除原直流实验规范外，添加了1.7U0 5分钟或1U0 24小时的沟通实验规范。而在220kV等级中IEC 62067/CD草案中则取消了电缆敷设后实验中直流实验的规范，只要沟通实验的要求，即 20-300Hz 1.4U0 60分钟。为了更有用的对施工后的交联电缆进行交代实验,华北电力集团公司在《电力设备交代和预防性实验规程》修订内容中在电缆主绝缘耐压实验一项中添加了电缆的沟通耐压实验'>沟通耐压实验规范。之后，国内许多当地也相应的出台了当地性实验规范，其实验频率大多都在30-300Hz，中低压电缆实验电压为1.6-2.0倍的相电压，高压电缆实验电压一般都在1.4-1.7倍的相电压，详细依据各个当地略有不同，浙江引荐中低压电缆实验频率为45-65 Hz，高压电缆实验频率为35-75 Hz。