1.油浸紙絕緣電纜的直流耐壓試驗

直流耐壓反映電纜絕緣的泄漏和耐壓特性。理論分析和實用效果均表明，油浸紙介質(zhì)電纜、充油電纜或充氣電纜的直流、交流耐壓特性基本相同。

對油紙絕緣電力電纜的試驗，除制造廠在進行例行試驗時采用交流電壓外，安裝和運行單位對電纜線路進行交接驗收和預(yù)防試驗或故障修復(fù)后試驗時，都采用直流耐壓，因為直流耐壓試驗具有下列優(yōu)點。

a.最常用的直流試驗設(shè)備直流高壓發(fā)生器 攜帶輕便，適合現(xiàn)場使用。對電纜作直流耐壓試驗時一般以半波整流獲得試驗電壓，并應(yīng)用多倍壓整流技術(shù)，故可用體積容量都較小的試驗設(shè)備（試驗變壓器 和整流設(shè)備），獲得對較長電纜線路進行直流高壓試驗的電壓。

b.交流耐壓試驗有可能在絕緣空隙中產(chǎn)生游離放電，從而導(dǎo)致絕緣的永久損壞，采用直流耐壓試驗則避免了這種情況發(fā)生。

c.在進行直流耐壓試驗時，可以同時測量泄漏電流。中試控股根據(jù)泄漏電流的數(shù)值及其隨時間的變化、泄漏電流和試驗電壓的關(guān)系，可以判斷電纜的絕緣狀況。

d.對電纜進行直流耐壓試驗時，按規(guī)程規(guī)定采用負極性接線，即將導(dǎo)體接負極。這種接法的好處是，如果紙絕緣已經(jīng)受潮，由于水帶正電，在直流電壓下，有明顯“電滲現(xiàn)象”，會使水分子從表層移向?qū)w（負極），從而使泄漏電流增大，甚至形成貫穿通道，有利于暴露紙絕緣中已經(jīng)局部受潮的缺陷。

e.直流耐壓試驗加壓時間可以較短，如規(guī)程規(guī)定對6～35kV電纜進行交接和預(yù)防性試驗時每相加壓時間為5min。這是因為直流擊穿電壓與加壓時間關(guān)系不大，如有缺陷，一般在直流電壓下幾分鐘內(nèi)就可以發(fā)現(xiàn)，無需長時間加壓。

在進行直流耐壓試驗時測泄漏電流，實際上和用兆歐表測電纜絕緣電阻的道理是完全相同的。但由于直流耐壓試驗時施加電壓和使用的儀表準(zhǔn)確度都高于兆歐表，而且可以在加壓過程中觀察泄漏電流的變化，所以泄漏電流試驗比測量絕緣電阻更能有效地發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷。

電纜在直流電壓下，流過絕緣內(nèi)部的電流是電容電流、吸收電流和傳導(dǎo)電流的疊加。流過絕緣的泄漏電流隨時間而變化，它同電纜絕緣的品質(zhì)、所含雜質(zhì)、氣泡、水分等含量有關(guān)：絕緣完好的電纜，隨著加壓時間延長，泄漏電流減少，并趨于一個穩(wěn)定數(shù)值；絕緣較差的電纜，泄漏電流很快趨向穩(wěn)定值，而且穩(wěn)定后的數(shù)值與初始值很接近；絕緣存在嚴(yán)重缺陷時，泄漏電流不隨時間延長而下降，反而出現(xiàn)上升趨勢，如果延長加壓時間或提高直流電壓，泄漏電流增加的趨勢可能繼續(xù)發(fā)展直到絕 緣擊穿。

為使所測得的泄漏電流反映電纜絕緣的真實狀況，應(yīng)采取措施消除外來因素對泄漏電流的影響。中試控股如果測得的泄漏電流數(shù)值不穩(wěn)定，泄漏電流隨時間延長而上升，或隨試驗電壓增加而急劇上升，必須查明原因。

一般把電纜直流耐壓試驗后和耐壓試驗前測得的泄漏電流的比值稱為吸收比。所謂耐壓試驗前的泄漏電流是指在直流耐壓試驗加到規(guī)定電壓后1min時的泄漏電流I1，耐壓試驗后的泄漏電流是指耐壓持續(xù)到4min（對于6～35kV電纜）或14min（對于110～220kV電纜）時的泄漏電流I2。規(guī)程規(guī)定，電纜泄漏試驗的合格標(biāo)準(zhǔn)是，吸收比I2/I1≤1。

2.交聯(lián)聚乙烯電纜的耐壓試驗

在我國，直流電壓目前仍然是交聯(lián)聚乙烯（XLPE）電纜進行試驗的主要電源，在IEC標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定，額定電壓150kV以上的XLPE電纜及其附件安裝后的電氣試驗采用交流電壓試驗，即施加電力系統(tǒng)相間電壓，經(jīng)1h試驗，或施加正常運行電壓，經(jīng)24h試驗，不推薦采用直流電壓試驗。

我國使用高壓（110～220kV）XLPE電纜始于1984年。隨著城市電網(wǎng)建設(shè)和改造的發(fā)展，從1985年以后，廣州、上海、北京等大城市相繼從國外進口高壓XLPE電纜及其附件。正是從這時候開始，一些國家對高壓XLPE電纜采用直流耐壓試驗的結(jié)果和電纜運行情況進行了研究分析，得出了一個共同的結(jié)論，即高壓XLPE電纜不宜采用直流耐壓試驗，認為XLPE電纜在進行直流耐壓試驗時，主要存在以下幾方面的問題。

a.XLPE電纜絕緣層在直流和交流電壓下，內(nèi)部電場分布情況完全不同。在直流電壓下，電場按絕緣電阻系數(shù)呈正比例分配，而XLPE絕緣材料存在電阻系數(shù)不均勻性，導(dǎo)致在直流電壓下電場分布的不均勻性。交流電壓下，電場按介電系數(shù)呈反比例分配，XLPE為整體絕緣結(jié)構(gòu)，其介電系數(shù)為2.1～2.3，且一般不受溫度變化的影響。因此，在交流電壓下，XLPE絕緣內(nèi)部電場分布是比較穩(wěn)定的。這樣，往往造成在交流工作電壓下有缺陷的部位在直流試驗時不被擊穿，反過來，在直流試驗時被擊穿的部位，在交流工作電壓下卻不會產(chǎn)生問題。

b.XLPE絕緣內(nèi)部如果有了水樹枝，在交流工作電壓下，水樹枝的發(fā)展是很緩慢的，而在直流耐壓試驗時會加速水樹枝的發(fā)展，甚至轉(zhuǎn)變?yōu)殡姌渲Γ粗绷髟囼灂?dǎo)致XLPE絕緣產(chǎn)生積累效應(yīng)，加速絕緣老化，縮短使用壽命。

c.直流耐壓試驗過程中，在XLPE電纜及其附件絕緣內(nèi)會形成空間電荷，空間電荷的不斷形成可導(dǎo)致電纜在交流工作電壓下?lián)舸蛟诟郊缑嬉蚍e累電荷而沿界面滑閃。

綜上所述，直流試驗電壓不能有效發(fā)現(xiàn)XLPE電纜的絕緣缺陷，而且，直流試驗電壓可能造成XLPE電纜絕緣的損傷，以至在試驗后重新投入運行時，在交流工作電壓下提前發(fā)生絕緣擊穿事故。因此，對于XLPE電纜有必要采用除直流試驗之外的其它試驗方法。

2.1超低頻電壓試驗

超低頻交流耐壓試驗裝置 的輸出頻率一般為0.01～0.1H Z ，輸出波形為正弦波或余弦波，故超低頻試驗也是一種交流耐壓試驗。采用超低頻試驗的目的是為了滿足在交流電壓條件下，盡可能減小試驗設(shè)備的體積和重量。

直流試驗不能有效檢驗出XLPE電纜線路的缺陷，注入的空間電荷又會影響其絕緣性能，而采用交流電壓試驗，需要高電壓大容量的試驗設(shè)備，因此，可以選用超低頻電壓試驗。從50H Z 改到0.1 H Z ，理論上可以把試驗設(shè)備容量降低到1/500。這樣，0.1H Z 的試驗設(shè)備就可以與直流試驗設(shè)備一樣做到容量小、自重輕，適合現(xiàn)場使用。

對于XLPE電力電纜，不宜采用直流電壓進行現(xiàn)場耐壓試驗，而應(yīng)采用0.1H Z 超低頻電壓試驗。0.1H Z 超低頻電壓試驗的項目主要包括耐壓試驗和介損測量。目前國際上開發(fā)的0.1H Z 試驗設(shè)備，電壓均低于100kV，只適用于中壓（6～35kV）XLPE電纜線路。一般推薦的試驗標(biāo)準(zhǔn)是3U0/1h。

2.2交流變頻串聯(lián)諧振試驗

工頻耐壓試驗最能反映電纜絕緣的實際情況，這是因為：電纜是在工頻下運行的，其試驗電壓和頻率在工頻下最為合理，可完全模擬運行情況；從理論上講，工頻耐壓試驗不但能反映電纜的泄漏特性，而且能完全反映電纜的耐壓特性，還能反映電纜局部電介質(zhì)損耗引起的局部耐壓特性。

對XLPE電纜進行工頻交流耐壓試驗，最大的困難是要有很大容量的試驗設(shè)備。電壓越高，線路越長，試驗設(shè)備容量越大。為了適應(yīng)在現(xiàn)場進行XLPE電纜交流耐壓試驗的需要，關(guān)鍵在于要盡量減小試驗設(shè)備的容量。應(yīng)用串聯(lián)諧振 技術(shù)，是減小試驗設(shè)備容量的一項有效措施。試驗證明，中試控股變頻串聯(lián)諧振裝置 能夠以較低電壓、較小容量的電源設(shè)備，使電纜絕緣承受較高的試驗電壓。

目前，從國外引進的變頻串聯(lián)諧振試驗成套設(shè)備 ，包括一臺固定電感為10～100H的電抗器，它裝在一輛20t的平板車上，另外用一輛集裝箱貨車，安裝調(diào)頻器、變壓器和計算機控制系統(tǒng)等設(shè)備。成套裝置變頻范圍為30～300H Z ，輸出電壓可達250kV，電流75A，能適用于220kV XLPE電纜的交流耐壓試驗。