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污秽条件下 的电缆终端 试验
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污秽条件下的电缆终端试验

March 2, 2017 • Cable Accessories / 电缆附件, 最近文章汇总

电缆及其附件是电网中不可或缺的组成部分,每当 架空线路或者母线过渡到电缆时,均需使用电缆 终端对其端部进行密封处理。电缆终端的结构依据应用于高压还是中压而不同。但鉴于电缆终端是与外部 运行环境接触的交界面,无论是用于高压还是中压均必须 注重耐污性能。尽管中压电缆终端的污秽试验已有标准, 但高压产品尚无类似标准。 本文由德国FGH工程测试机构Heiko Jahn和Wolfgang Manzke撰写,对已有标准进行了回顾,并且探讨了测试电 缆终端污秽性能的一些要素。 图1概述了用于测试中压与高压电缆附件的各种IEC与CENELEC标准。值得注意的是,这些标准仅规定了满足电力公司对产品质量的最低要求。一些用户以这些标准为基础,但加大了施加在附件上的荷载,选择制定了自己的试验规范。 对于中压终端,其污秽性能的试验的配件集成为单件,或者各自独立安装。由于这些配件尺寸较小,中压终端的重量通常足够轻,不需要增加额外的机械支撑结构。 随着额定电压的升高,终端尺寸也随之增大,因此在安装终端时,常常分步将各部件独立安装。护套可采用空心电瓷,或采用目前越来越多的不同硅橡胶材料的空心复合绝缘子。
图1:针对中压与高压电缆附件的相关测试标准。 电缆终端试验 污秽条件下的电缆终端试验 INMR China Issue 17 polution01

图1:针对中压与高压电缆附件的相关测试标准。

高压终端的外壳采用或者陶瓷或者复合绝缘子 电缆终端试验 污秽条件下的电缆终端试验 inmrchina17 polution02

高压终端的外壳采用或者陶瓷或者复合绝缘子

中压终端已经制定了污秽试验的标准 电缆终端试验 污秽条件下的电缆终端试验 INMR China Issue 17 polution02

中压终端已经制定了污秽试验的标准

    IEC60507与IEC/TS61245分别给出了交流与直流条件下,玻璃和电瓷绝缘子的污秽试验标准。但两个方法已标准化,IEC61442中第13标准中涉及的试验对象均不包含电条。污秽试验有如下两种,依据缆终端。虽然电缆终端基本上可被应用而定
  • 室内终端采用潮湿试验
  • •户外终端采用盐雾试验
认为是一种套管,意味着上述两个标准也可适用,但仍然需要注意避免内部击穿。 上述标准针对亲水性表面制定,用中压终端直接安装在电缆的末端,于憎水性硅橡胶材料将得出某些或者将均压环,热缩管,伞裙等所有不需要的试验结果,所以复合绝缘子被排除在这些标准的应用范围之外。因此,针对空心复合绝缘子的唯一标准化试验程序是IEC62217中的漏电起痕和电蚀损试验,该试验实际上是考量护套材料而非污秽性能。因此对于装配有复合绝缘子的高压终端,或者必须采用制造商与用户之间都认可的试验程序,或者必须有买方提供的规范。基于上述条件,对产品进行下述试验中压终端的潮湿和盐雾试验. polution_biao1 电缆终端试验 污秽条件下的电缆终端试验 polution biao1 安装在电缆上的中压终端,通常与电缆之间存在显著的机械性张力。因此,当漏电蚀痕影响到终端边缘或腐蚀过深时,材料可能会破裂并导致湿气侵入,最终可能造成终端失效。 对于所规定的不同试验条件,有时需要花费大量的时间和精力搭建试验平台。此外,由于这样的试验持续长达1000小时,大多数用户要求这类试验能够给出更多的信息,而不仅是简单的‘通过或没通过’。例如,虽然标准仅要求检测过电流,但当前的试验系统也能够长期测量泄漏电流,而从泄漏电流的曲线中可能发现憎水性是否丧失,也可以估计电缆终端上的应力。如果过电流的状况发生了任何变化,目前的系统可提供波形图,参见图2。一旦发生故障,当前的系统为进一步调查提供了可能。 为了确保试验结果,对室内和户外电缆终端分别进行潮湿试验和盐雾试验。 室内与户外产品试验方法的主要区别在于试验持续时间与盐水的电导率,IEC61442中定义了相对湿度与盐雾试验的条件,参见表1。 耐腐蚀试验箱的顶部必须是倾斜的,以避免水滴落在样品上影响试验结果。此外,需采用低阻电路为试验供电,以确保大试验电流流过时电压降很小。对于带有分支套管的三相电缆配件,也必须使用三相电压进行试验以正确测试整个终端系统。
图2:长期电流记录结果(上)与闪络电流波形图 电缆终端试验 污秽条件下的电缆终端试验 INMR China Issue 17 polu tu2

图2:闪络电流波形图

图2:长期电流记录结果(上)与闪络电流波形图 电缆终端试验 污秽条件下的电缆终端试验 INMR China Issue 17

图2:长期电流记录结果

                采用现有的技术甚至可以通过远程控制进入测量系统观察试验室,并通过手机或电子邮件将试验室发生的事件通知试验工程师。这确保了一旦试验发生意外中断,延误将被降到最低。 高压电瓷终端的盐雾与固体污层试验虽然可以采用上述流程测试中压终端的污秽性能,然而对于高压终端,标准却没有要求这样的测试技术。对于电瓷护套的终端,可参照IEC60507(交流试验)或者IEC/TS61245(直流试验)。但由于这些标准中并未特别提及电缆终端,试验如何布置尚有待探讨。 但不管怎样,标准可以被解读为测试运行环境下的终端,精确适用于针对诸如穿墙套管等组件所提出的标准。此试验必须准备一小段电缆,将被试电缆安装在一端,另一端也必须密封,或者使用至少耐污性能相同的终端或者使用GIS隔离插销。如果使用GIS进行密封,更容易在实验室中搭建和移动试验平台。 针对交流试验的IEC60507与直流试验的TEC/TS61245所叙述的试验程序基本相同,区别主要在于试验电压。在试验开始前将确定是采用固体污层法还是盐雾法。尽管两种方法的试验结果通常被认可是等价的,但倾向于使用盐雾法以模拟沿海地区的运行环境。相比之下,通常优选固体污层法来模拟终端上积污为沙尘地区的应力。表2给出了盐雾法的试验要求与关键参数,表3中则给出了固体污层法的相关参数。
可使用盐雾或固体污层的方法测试电瓷护套终端的污秽性能 电缆终端试验 污秽条件下的电缆终端试验 INMR China Issue 17 pic polu

可使用盐雾或固体污层的方法测试电瓷护套终端的污秽性能

高压复合终端的污秽试验 目前,全球电网越来越多地采用非电瓷绝缘子,因此,测试其污秽性能尤为重要。但当前,唯一用于测试电缆终端空心复合绝缘子的IEC标准是IEC62217/IEC61462中所描述的漏电起痕和电蚀损试验。 遗憾的是,该试验并不是全尺寸试验,因此没有考虑均压环的长度或者运行现场对终端产生的影响。试验的唯一结果只说明了护套材料以及设计的好坏。但是,在任何情况下耐污性能都是必不可少的,即便是对于全新的具有良好憎水性的复合绝缘子。测试此类电缆终端的要求通常包括: •尽管现有的标准将复合终端排除在外,仍根据陶瓷绝缘子的标准进行试验,即IEC60507(1991-04)Ed.2.0,IEC/TS61245(1993-10)Ed.1.0,包括进行盐雾试验的预处理。 •同样,即便复合终端不在目前的标准中,仍然根据陶瓷绝缘子的标准进行试验,但不进行盐雾试验的预处理。 •根据买方制定的规范进行试验。
全球范围内,复合护套高压终端的应用日益增加 电缆终端试验 污秽条件下的电缆终端试验 quanqiufanweinei

全球范围内,复合护套高压终端的应用日益增加

污秽,电缆,终端试验 电缆终端试验 污秽条件下的电缆终端试验 yanwufa biao2                       由上可知,对复合绝缘子进行试验时,直接采用与陶瓷绝缘子相同的标准污秽试验条件存在着明显的问题。例如,就盐雾试验而言,标准要求必须使样品预闪络8次。已知放电产生的冲击,这将降低复合护套的憎水性。因此,试验并不能正确反映运行中的正常性能,而仅仅是‘最恶劣’的运行情况。 污秽,电缆,终端试验 电缆终端试验 污秽条件下的电缆终端试验 biao3在固体污层试验方法中也存在类似的问题。由于不能直接在硅橡胶表面涂覆人工污层,试验需要首先在表面刷一层高岭土,并使用棉布或刷子研磨其表面,以克服其憎水性。在经过如此处理后,复合绝缘子表面的表现与陶瓷类似。同样,这样的试验结果不能反映运行中复合好的方法似乎是遵循复合护套终端绝缘子的正常性能,而仅仅是最恶劣买方所要求的规范进行试验。这至条件下的性能。少保证了试验结果被电缆系统的 终端用户所接受。规范的一个实例鉴于上述状况,为了找到可被接受的是意大利电网运营商Terna公司使解决方法,目前对于实验室来说,最用的UXLK208,该规范提出了以下 测试复合终端的试验程序盐雾试验,试验参数参照IEC60507‚重要修改包括a)使用80%试验电压进行3小时的不间断预处理b)预处理后使用100%试验电压进行12次1小时耐受试验,要求必须通过至少8次试验不出现闪络或击穿。 由于试验电压取U0(相对地电压)‚终端并没有经受重复闪络的严峻考验。另一方面,经验表明,在整个试验过程中,终端样品并非一直保持憎水性。因此该试验程序似乎提供了很好的折衷方法。 总结 尽管中压电缆终端的耐污试验是IEC61442标准的组成部分,但尚没有定义高压产品的标准。对于陶瓷终端,可使用现有的IEC60507与IEC61245进行试验。但仍然需要注意避免内部击穿。而对于复合护套终端,因为现有的试验标准将复合绝缘子排除在外,现有标准不适用。因此需要对现有的试验方法进行修改,或按照买方制定的规范进行试验。污秽试验的标准修订工作正在进行,但显然复合绝缘子仍然未被列入修订中,我们还需要等待未来新的标准。
现有的标准尚未充分涵盖复合护套的高压终端 电缆终端试验 污秽条件下的电缆终端试验 INMR China Issue 17 xianyoudebiaozhun

现有的标准尚未充分涵盖复合护套的高压终端

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