110kV電纜接頭橡膠絕緣件電氣試驗(yàn)方法的改進(jìn)

邱陟峰

摘要：電纜接頭橡膠絕緣件質(zhì)量的好壞直接影響電纜接頭的運(yùn)行，必須在出廠前對(duì)其進(jìn)行電氣試驗(yàn)?，F(xiàn)行試驗(yàn)方法是僅單個(gè)橡膠絕緣件進(jìn)行電氣試驗(yàn)，試驗(yàn)效率低，試驗(yàn)費(fèi)用高。對(duì)現(xiàn)行試驗(yàn)方法進(jìn)行改進(jìn)，增加貫通型環(huán)氧棒，將2個(gè)橡膠絕緣件串聯(lián)試驗(yàn)，環(huán)氧棒內(nèi)設(shè)計(jì)氣道使機(jī)械組裝后試驗(yàn)裝置內(nèi)的空氣排出。改進(jìn)后的方法已經(jīng)成功應(yīng)用于110kV電纜接頭橡膠絕緣件的電氣試驗(yàn)上，2個(gè)橡膠絕緣件串聯(lián)試驗(yàn)合格率與現(xiàn)行方法持平，試驗(yàn)效率提高70%，試驗(yàn)成本降低30%。

關(guān)鍵詞：橡膠絕緣件;串聯(lián)試驗(yàn);機(jī)械組裝;氣道

引言

電力企業(yè)所用的電力裝置設(shè)備之所以會(huì)發(fā)生故障問(wèn)題，主要是設(shè)備中的絕緣性問(wèn)題所引起的，而且設(shè)備絕緣裝置的質(zhì)量好壞直接影響到設(shè)備的使用壽命。設(shè)備的絕緣性、電壓以及設(shè)備的溫度等因素在無(wú)時(shí)無(wú)刻的影響著電力設(shè)備的實(shí)際作業(yè)功能。這些因素當(dāng)中設(shè)備的絕緣性是關(guān)鍵的影響因素，如果電力企業(yè)所使用的電力設(shè)備不具備絕緣性，就會(huì)在導(dǎo)電方面造成嚴(yán)重的問(wèn)題，最終影響到電力裝置的正常使用。因此，設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn)是電氣設(shè)備檢查的重要指標(biāo)之一。

1電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn)的重要性

1.1絕緣預(yù)防性試驗(yàn)的重要性

電力系統(tǒng)容量和規(guī)模的不斷增大，給電力系統(tǒng)正常運(yùn)行造成一定的不良影響。有數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)半數(shù)以上停電事故的根本原因是電氣設(shè)備設(shè)施絕緣問(wèn)題。而絕緣問(wèn)題的防治包括兩個(gè)方面，一個(gè)是問(wèn)題出現(xiàn)后的維修維護(hù)，另一個(gè)就是事故問(wèn)題預(yù)防。后者可以減少管理者工作量，有效遏制停電事故的發(fā)生，對(duì)維護(hù)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行具有重要意義。電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn)就是絕緣問(wèn)題預(yù)防措施。這種技術(shù)主要是利用設(shè)備絕緣性能狀態(tài)不同時(shí)不同的物理、電力信息變化，來(lái)對(duì)電氣設(shè)備的絕緣性進(jìn)行測(cè)試，及時(shí)掌握電氣設(shè)備的絕緣狀況，方便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和絕緣損壞原因，在安全事故、停電事故發(fā)生前對(duì)相關(guān)電力設(shè)備進(jìn)行維護(hù)、更換，保證電力系統(tǒng)的平穩(wěn)安全運(yùn)行。

1.2電氣設(shè)備絕緣缺陷分類(lèi)

常見(jiàn)的電氣設(shè)備絕緣缺陷分為局部性缺陷和整體性缺陷兩類(lèi)。顧名思義，前者是指設(shè)備部件部分絕緣層客觀或人為原因造成的局部絕緣問(wèn)題。例如設(shè)備絕緣部件的局部老化、局部裂縫和局部浸水等。而整體性缺陷是指設(shè)備或線路部件某一原因引發(fā)的整體性絕緣能力下降問(wèn)題，例如設(shè)備熱度過(guò)高、長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷工作等。

2高壓電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn)的基本原理

2.1泄漏電流的相關(guān)測(cè)試

在一般情況下，電力企業(yè)使用電氣裝置進(jìn)行生產(chǎn)的過(guò)程中，所產(chǎn)生的電壓很低，因此，企業(yè)一般使用2.5kV以下的直流兆歐表來(lái)進(jìn)行測(cè)試。在對(duì)運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行泄漏電流檢測(cè)的過(guò)程中，如果絕緣良好，泄漏電流和電壓的關(guān)系就基本上呈一條直線，且上升緩慢;如果絕緣受潮，泄漏電流則上升較快;當(dāng)絕緣有缺陷時(shí)，泄漏電流將會(huì)猛增，和電壓的關(guān)系則不再呈直線。因此，通過(guò)泄漏電流和電壓之間的關(guān)系曲線，就可以很清晰地對(duì)絕緣狀態(tài)進(jìn)行分析判斷了，這樣也能更加簡(jiǎn)單的發(fā)現(xiàn)設(shè)備中所存在的問(wèn)題。

2.2直流耐壓相關(guān)試驗(yàn)

工作人員在對(duì)絕緣電阻進(jìn)行試驗(yàn)的時(shí)候，還能夠通過(guò)對(duì)測(cè)試設(shè)備進(jìn)行增加直流耐壓，然后觀察數(shù)值的變化來(lái)對(duì)設(shè)備的內(nèi)部情況進(jìn)行了解以及評(píng)估。同時(shí)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行直流耐壓測(cè)試的同時(shí)還可以對(duì)其進(jìn)行泄漏電流的測(cè)試，并將這兩個(gè)測(cè)試的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合以及分析，能夠更加方便地了解到電氣設(shè)備中絕緣出現(xiàn)的問(wèn)題。其實(shí)化工企業(yè)在對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)時(shí)除了會(huì)使用直流耐壓試驗(yàn)以外，還會(huì)使用交流耐壓試驗(yàn)，但是兩種方式比較之下就會(huì)發(fā)現(xiàn)，直流耐壓試驗(yàn)所使用的機(jī)器設(shè)備更加的輕巧、使用起來(lái)較為方便、對(duì)絕緣造成的損傷較小。當(dāng)然有優(yōu)點(diǎn)就一定有缺點(diǎn)，絕緣內(nèi)部所產(chǎn)生的電壓分布不一樣，直流耐壓試驗(yàn)沒(méi)有交流耐壓試驗(yàn)更貼近實(shí)際情況。

2.3交流耐壓相關(guān)試驗(yàn)

工作人員在利用交流耐壓試驗(yàn)的方式對(duì)絕緣性能進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候，有著非常嚴(yán)格的試驗(yàn)要求，當(dāng)然這樣也能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)設(shè)備中絕緣方面所出現(xiàn)的問(wèn)題以及存在的不足，交流耐壓試驗(yàn)因其獨(dú)特的高效率逐漸成為我國(guó)電力企業(yè)進(jìn)行設(shè)備絕緣檢測(cè)最直接有效的方式。但是，如果被檢測(cè)的設(shè)備在檢測(cè)時(shí)本身絕緣就有所損壞，那么在用交流電壓檢測(cè)的時(shí)候會(huì)對(duì)所檢測(cè)的設(shè)備造成更大的損壞。因此，在對(duì)設(shè)備進(jìn)行交流電壓檢測(cè)的時(shí)候一定要提前做好吸收比、介質(zhì)損耗絕緣電阻以及泄漏電流的檢測(cè)工作，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題才能夠進(jìn)一步對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)。

3現(xiàn)行試驗(yàn)方法

3. 1 試驗(yàn)裝置

在 110 kV 800 mm2 XLPE 電力電纜上安裝戶外 終端，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)裝置與電氣設(shè)備的連接，通過(guò)過(guò)渡接 頭和過(guò)渡環(huán)氧棒實(shí)現(xiàn)變徑，以滿足不同截面用橡膠 絕緣體的電氣試驗(yàn)，將試驗(yàn)橡膠絕緣件安裝在過(guò)渡 環(huán)氧棒和封止端環(huán)氧棒上。

3.2安裝方法

為了便于試驗(yàn)安裝，電氣試驗(yàn)前用專(zhuān)用擴(kuò)徑工 裝將橡膠絕緣件擴(kuò)徑到支撐管上，試驗(yàn)安裝時(shí)確定 安裝位置后抽出支撐管完成安裝。 在緩慢抽出支撐管的過(guò)程中，橡膠絕緣件的收 縮使其和環(huán)氧棒之間的空氣排出。

4改進(jìn)試驗(yàn)方法

4.1裝置改進(jìn)

在現(xiàn)行試驗(yàn)裝置的基礎(chǔ)上，在過(guò)渡環(huán)氧棒和封止環(huán)氧棒之間增加一個(gè)貫通型環(huán)氧棒，將兩個(gè)橡膠絕緣件串聯(lián)，同時(shí)做電氣試驗(yàn)?，F(xiàn)行試驗(yàn)裝置橡膠絕緣件安裝時(shí)支撐管不能重復(fù)利用，造成試驗(yàn)費(fèi)用高，因此改進(jìn)后的裝置采用機(jī)械組裝方式將環(huán)氧棒插入橡膠絕緣件，節(jié)省支撐管。為了便于環(huán)氧棒插入橡膠絕緣件，將環(huán)氧棒的連接電極設(shè)計(jì)成具有斜坡的導(dǎo)入錐結(jié)構(gòu)。改進(jìn)后的試驗(yàn)裝置及連接電極如圖2所示。

4.2安裝方法

通過(guò)橡膠收縮率計(jì)算安裝后的橡膠絕緣件尺寸，根據(jù)該尺寸預(yù)先在環(huán)氧棒上做標(biāo)記并設(shè)置擋板和固定夾具，以保證安裝后的尺寸與設(shè)計(jì)相同。安裝前將橡膠絕緣件預(yù)擴(kuò)到擴(kuò)徑棒上，然后將橡膠絕緣件取下，使內(nèi)徑擴(kuò)大。為了防止回縮應(yīng)盡快完成橡膠絕緣件的安裝。安裝時(shí)在環(huán)氧棒上和橡膠絕緣件內(nèi)孔均勻涂抹潤(rùn)滑油后，把橡膠絕緣件放在兩環(huán)氧棒之間，通過(guò)液壓裝置緩慢將環(huán)氧棒插入橡膠絕緣件內(nèi)。環(huán)氧棒插入時(shí)，兩環(huán)氧棒與橡膠絕緣件之間形成密閉空氣腔，安裝后空氣會(huì)存留在連接電極的斜坡內(nèi)或橡膠絕緣件與環(huán)氧棒之間，在電氣試驗(yàn)時(shí)可能發(fā)生沿面擊穿或產(chǎn)生局部放電，因此必須排出試驗(yàn)裝置內(nèi)的空氣。

4.3空氣排出

為了保證安裝后試驗(yàn)裝置內(nèi)沒(méi)有空氣，在環(huán)氧棒電極內(nèi)設(shè)計(jì)貫通型氣道。在安裝橡膠絕緣件A時(shí)，試驗(yàn)裝置內(nèi)的空氣通過(guò)貫通型環(huán)氧棒電極內(nèi)氣道排出;在安裝橡膠絕緣件B時(shí)，試驗(yàn)裝置內(nèi)的空氣被壓入貫通型環(huán)氧棒和封止型環(huán)氧棒電極內(nèi)氣道，以確保連接電極的斜坡內(nèi)或橡膠絕緣件與環(huán)氧棒之間沒(méi)有空氣。試驗(yàn)裝置和帶氣道環(huán)氧棒如圖3所示，組裝后的試驗(yàn)裝置如圖4所示

結(jié)語(yǔ)

電力系統(tǒng)的運(yùn)行與電力設(shè)備的絕緣性能有關(guān)，一旦系統(tǒng)中電力設(shè)備出現(xiàn)絕緣問(wèn)題導(dǎo)致漏電現(xiàn)象，不僅會(huì)使供電企業(yè)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)損失，而且很有可能危及群眾安全，必須加強(qiáng)監(jiān)管。實(shí)際電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中可以通過(guò)做好電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn)，來(lái)提前查出電力設(shè)備存在的絕緣缺陷，并采取措施進(jìn)行處理或更換來(lái)預(yù)防停電事故及安全事故的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

[1]王暉，唐琪川，蔣乃輝.提高燃?xì)怆姀S電氣設(shè)備絕緣可靠性的實(shí)踐探討[J].通信電源技術(shù)，2019，36（9）：72-73.

[2]許建雄.高壓電氣設(shè)備的絕緣預(yù)防性試驗(yàn)關(guān)鍵點(diǎn)[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2019（4）：162-163.