CRH380BL动车组生产现场局部放电试验方法

余 娇

（长春轨道客车股份有限公司工业化部，吉林 长春130062）

0 前言

AC25kV高压电缆及电缆头局部放电试验是保证CRH380BL高速动车组安全可靠运行的必要条件。本文是在CRH380BL动车组生产现场做AC25kV高压电缆局部放电试验过程中出现的问题基础上，进行总结归纳。

局部放电，是电缆中局部的、微小的放电，它以放电电荷量的形式体现出来。局部的，是指高压端（导体线芯），低压端（铜带屏蔽）及绝缘中的局部缺陷，包括各种尖端、毛刺、杂质、气泡、水汽等等。微小的，是指上述缺陷的体积很小(一般为微米级)及引起的放电量很小(一般为皮库仑)。

这种微小的放电，在电缆投入运行的初期，可能不会造成电力中断事故，但这种放电一天24小时，一年365天，一直不断的存在，随着时间的推移，这种缺陷周围的绝缘在这种微小放电的光、电辐射作用下，逐渐发热、老化、失去了绝缘性能，最终导致电缆的击穿，造成断电事故。

因此局部放电试验，作为检验电缆局部的微小缺陷的手段，已被各级标准作为高压电缆的出厂检验必检项目。

1 局部放电试验

局部放电试验（简称局放试验），是检测电缆和附件制作工艺过程是否存在局部的、微小的缺陷，确保高压电缆质量的试验。通过施加电压，测量电缆的局放量（以放电电荷形式体现）是否超标。该试验既要提高检测仪器的灵敏度,检测到这种微小的放电，又要提高系统的抗干扰能力，排除外界原因，找到电缆缺陷。CRH380BL动车组局放试验执行西门子标准，“噪音值小于或等于15pc，试验值小于或等于15pc,噪音值和试验值之间偏差小于或等于5pc。”但目前没有相关标准明确高压电缆局放量大小对应相应的电缆使用寿命。

2 局放试验干扰来源

除了测试装置的背景噪音之外，干扰的来源可以归纳为以下三方面：

1）来自空间的干扰

空间传播的无线电信号，试验场地附近出现的各种火花放电，如电焊及高压设备的放电等，都可以通过测试回路中的分布电容和电感耦合到检测阻抗上来。

2）来自电源的干扰

电网中的各种高次谐波、过电压脉冲、可控硅动作、高压设备放电、高压冲击和击穿试验等，都会在测试回路的50Hz电源上叠加各种干扰脉冲。

3）试验回路中试样之外的放电

在测试回路中，除了试样中的放电之外，其他所有的放电都归为干扰，如高压试验变压器、耦合电容器以及高压滤波器等高压设备的放电等，还有在试验回路的高场强内，不接地的金属物可能出现的浮动电位体的感应放电等。

3 生产现场局放试验

3.1 采用设备、设施

采用山东希波电气股份公司生产制造的ACHT-50kVA/80kV工频试验系统，该套系统包括隔离变压器、调压器、变压器、控制台、电容分压器、高压定标注入电容器和局放测试仪。试验时要求设备通过单独的接地极接地，车辆通过厂房接地极接地，防止厂房其他信号对试验的干扰。为此在局放专用台位上需做独立的接地极。

3.2 生产现场局放试验情况

CRH380BL动车组AC25kV电缆要求对试验电缆施加AC37.5kV电压情况下测量电缆及附件的局放量，达到西门子提出的试验标准视为合格。试验原理图如图1所示。设备安装调试期间试验情况如表1。

图1 局放试验原理图

表1 设备安装调试期间试验情况

现场实验过程中，第一日晚设备调试时，背景值400pc，由于背景值太大，读出的测量值没有意义。为验证是否是电源质量问题，第二日试验时增加了一台模拟隔离变压器，试验背景值从400pc降为50pc,为进一步确认电源干扰对试验影响大，我们做了一个对比试验：用二期厂房电源给局放设备供电，设备带连接电缆和试验电缆试验。由于二期厂房目前还没有使用设备，电源干扰小，局放试验背景值为33pc，AC37.5kV时局放测量值为33pc；改用一期总组厂房电源给局放设备供电，由于一期总组厂房用电设备较多，电源回路干扰很大，局放试验背景值为140pc；为进一步降低背景值，达到试验要求，采用二期厂房电源供电，并且在现有设备基础上再加一个隔离变压器，试验背景值为4pc，由于增加的隔离变为模拟隔离变，容量不够，不能进行带载试验。

同时在进行设备电源处理（增加电容滤波）、独立接地、试验接线方式和除尘、设备距离调整等改进措施之后，对CRH380BL动车组16列FC04车、16列TC10车、16列TC7车进行局放试验，如表2所示。试验结果符合试验标准。

表2 局放试验测量数据

4 结论

由表1可看出厂房照明灯、局放设备使用空间大小、均压罩连接方式对局放量有一定的影响,由于试验场地在生产厂房现场，受周围环境影响较大，试验值不稳定。从电压图像可看出厂房干扰较多，带上试验电缆前后，背景值差别很大，很难读取局放量。试验时操作者可尽量避免上述方面对局放不利的因素。

同时从试验情况可以看出，提高电源质量降低背景噪音是做好局放试验的前提条件。

5 生产现场局放试验注意事项

根据CRH380BL生产现场局放试验过程中出现的问题和改进方法，总结如下试验注意事项：

通过试验比较，选择电源插座三相线中对试验影响最小的两相，做为设备电源，同时为提高电源质量，在局放设备系统中隔离变压器前端增加电容，起到对电源滤波的作用。

通过试验确定，局放试验时局放设备系统中耦合电容和注入电容靠近试验电缆（即放在动车组车顶进行试验），试验背景值比耦合电容和注入电容放在车下试验背景值小。现有工艺文件中局放试验也是将耦合电容放在车顶进行试验。

通过试验确定，局放试验时高压连接电缆接在变压器和耦合电容之间作为高压引线比高压连接电缆接在耦合电容和试验电缆之间，局放背景值小。

对于受电弓车，长线电缆局放试验时T型端应与车体接地。

高压连接电缆不能放地上，应用支架支起。

局放设备接地和车辆接地要分开。

对局放设备和试验电缆要做好防尘措施。

试验时，注意试验设备之间的间隙。

［1］国标GB/T 12706-2008额定电压1kV到35kV挤包绝缘电力电缆及附件[S].

［2］罗兵,孙才新,顾乐观.局部放电在线监测中的电磁干扰及抑制方法[J].高压电器,1995,6(3):44－47.

［3］孙讲评,赵刚,傅正财,等.电流互感器局部放电试验干扰的的与抑制[J].高压电器,2008,12(6):555－558.