Тестер постоянного напряжения для кабеля — принцип и метод испытания 

Тестер постоянного напряжения для кабеля — принцип и метод испытания

Ниже приводится подробное описание принципа и метода испытания тестером постоянного напряжения для кабеля.

I. Принцип испытания

Испытание постоянным напряжением — это традиционный метод оценки прочности изоляции силовых кабелей, особенно кабелей с бумажной изоляцией. Его принцип заключается в приложении к изоляции кабеля высокого постоянного напряжения, значительно превышающего номинальное рабочее напряжение кабеля, в течение определенного времени для проверки ее прочности и обнаружения тока утечки.

Преимущества и механизм этого метода основаны на следующих моментах:

1. Портативность: кабели являются емкостными устройствами. Под постоянным напряжением после завершения процесса зарядки в цепи присутствует лишь небольшой ток утечки (на уровне микроампер). Поэтому тестеру не требуется обеспечивать большой емкостный ток, что делает оборудование легким и идеальным для полевых испытаний длинных кабелей.

2. Эффективное обнаружение сквозных дефектов: Распределение напряжения в постоянном электрическом поле зависит от удельного сопротивления изоляционного материала. Этот метод позволяет эффективно обнаруживать концентрированные дефекты в изоляции, такие как трещины, примеси или воздушные зазоры. При повышении напряжения до определённого значения эти дефектные участки разрушаются в первую очередь, и ток утечки резко увеличивается.

3. Диагностическое тестирование: При тестировании используется метод «линейного изменения напряжения», то есть напряжение постепенно увеличивается и стабилизируется перед измерением тока утечки, что позволяет построить кривую зависимости тока от напряжения (I-U). В кабелях с хорошей изоляцией ток линейно и стабильно растёт с ростом напряжения; если изоляция влажная, старая или имеет дефекты, значение тока утечки будет больше и нестабильнее, вплоть до «точки перегиба», что позволяет определить общее состояние изоляции.

Основные ограничения: Испытание кабелей из сшитого полиэтилена (XLPE) на постоянном токе легко приводит к накоплению пространственного заряда в изоляции, что может привести к её повреждению. Кроме того, распределение электрического поля во время эксплуатации отличается от распределения электрического поля переменного тока. Поэтому действующие стандарты в основном рекомендуют использовать методы испытаний кабелей из сшитого полиэтилена на переменном токе или СНЧ (очень низкой частоте).

II. Методы испытаний

Основные этапы испытаний следующие, с первостепенным вниманием к безопасности:

1. Подготовка к безопасности: Убедитесь, что кабель полностью обесточен и изолирован. Полностью разрядите все фазные провода, металлический экран/броню и надежно закоротите заземление. Убедитесь в целостности тестера и соединительных кабелей.

2. Электропроводка: Подключите высоковольтную выходную линию генератора постоянного тока к сердечнику тестируемого кабеля. Закоротите металлический экран/броню кабеля и все нетестируемые фазы (например, фазы B и C) и надежно заземлите их вместе с заземляющим зажимом тестера. Установите защитный барьер.

3. Настройка параметров: Установите конечное значение испытательного напряжения, время опрессовки (обычно 5–15 минут) и порог срабатывания сигнализации тока утечки в зависимости от типа кабеля, уровня напряжения и процедуры испытания.

4. Выполнение испытания:

◦ Поэтапное увеличение напряжения: Включите прибор и плавно увеличивайте напряжение от нуля, например, на 25% от номинального испытательного напряжения на каждой ступени, делая паузу в 1 минуту, затем считывайте и записывайте значение тока утечки на каждой ступени.

◦ Поддержание выдерживаемого напряжения: Начните отсчет времени после того, как напряжение достигнет заданного значения, поддерживайте напряжение стабильным в течение указанного времени и внимательно следите за конечным значением тока утечки.

5. Оценка результата:

◦ Пройдено: В течение указанного времени кабель не вышел из строя, а ток утечки оставался стабильным без резких колебаний. Значение тока на каждой ступени увеличивалось линейно с напряжением, без реверса или резких изменений.

◦ Неисправность: Произошёл пробой или значение тока утечки быстро и непропорционально увеличилось со временем и напряжением.

6. Завершение работы: После испытания плавно снизьте напряжение до нуля и отключите питание. Используйте специальный разрядник для полного разряда жил испытываемого кабеля, а затем отсоедините проводку.

Прибор для испытания кабеля на выдерживаемое напряжение постоянного тока (300 кВ) — Этот прибор подходит для испытаний на выдерживаемое напряжение постоянного тока и утечку на таком оборудовании, как оксидно-цинковые разрядники, дугогасительные разрядники, силовые кабели, трансформаторы и генераторы в энергетике, железнодорожной, химической, горнодобывающей, металлургической и сталелитейной промышленности. Он также может использоваться в качестве источника питания для сбора и распыления электростатической пыли.