110kV电缆接头橡胶绝缘件电气试验方法的改进

邱陟峰

摘要：电缆接头橡胶绝缘件质量的好坏直接影响电缆接头的运行，必须在出厂前对其进行电气试验。现行试验方法是仅单个橡胶绝缘件进行电气试验，试验效率低，试验费用高。对现行试验方法进行改进，增加贯通型环氧棒，将2个橡胶绝缘件串联试验，环氧棒内设计气道使机械组装后试验装置内的空气排出。改进后的方法已经成功应用于110kV电缆接头橡胶绝缘件的电气试验上，2个橡胶绝缘件串联试验合格率与现行方法持平，试验效率提高70%，试验成本降低30%。

关键词：橡胶绝缘件;串联试验;机械组装;气道

引言

电力企业所用的电力装置设备之所以会发生故障问题，主要是设备中的绝缘性问题所引起的，而且设备绝缘装置的质量好坏直接影响到设备的使用寿命。设备的绝缘性、电压以及设备的温度等因素在无时无刻的影响着电力设备的实际作业功能。这些因素当中设备的绝缘性是关键的影响因素，如果电力企业所使用的电力设备不具备绝缘性，就会在导电方面造成严重的问题，最终影响到电力装置的正常使用。因此，设备绝缘预防性试验是电气设备检查的重要指标之一。

1电气设备绝缘预防性试验的重要性

1.1绝缘预防性试验的重要性

电力系统容量和规模的不断增大，给电力系统正常运行造成一定的不良影响。有数据显示，我国半数以上停电事故的根本原因是电气设备设施绝缘问题。而绝缘问题的防治包括两个方面，一个是问题出现后的维修维护，另一个就是事故问题预防。后者可以减少管理者工作量，有效遏制停电事故的发生，对维护电力系统正常运行具有重要意义。电气设备绝缘预防性试验就是绝缘问题预防措施。这种技术主要是利用设备绝缘性能状态不同时不同的物理、电力信息变化，来对电气设备的绝缘性进行测试，及时掌握电气设备的绝缘状况，方便及时发现问题和绝缘损坏原因，在安全事故、停电事故发生前对相关电力设备进行维护、更换，保证电力系统的平稳安全运行。

1.2电气设备绝缘缺陷分类

常见的电气设备绝缘缺陷分为局部性缺陷和整体性缺陷两类。顾名思义，前者是指设备部件部分绝缘层客观或人为原因造成的局部绝缘问题。例如设备绝缘部件的局部老化、局部裂缝和局部浸水等。而整体性缺陷是指设备或线路部件某一原因引发的整体性绝缘能力下降问题，例如设备热度过高、长时间超负荷工作等。

2高压电气设备绝缘预防性试验的基本原理

2.1泄漏电流的相关测试

在一般情况下，电力企业使用电气装置进行生产的过程中，所产生的电压很低，因此，企业一般使用2.5kV以下的直流兆欧表来进行测试。在对运行设备进行泄漏电流检测的过程中，如果绝缘良好，泄漏電流和电压的关系就基本上呈一条直线，且上升缓慢;如果绝缘受潮，泄漏电流则上升较快;当绝缘有缺陷时，泄漏电流将会猛增，和电压的关系则不再呈直线。因此，通过泄漏电流和电压之间的关系曲线，就可以很清晰地对绝缘状态进行分析判断了，这样也能更加简单的发现设备中所存在的问题。

2.2直流耐压相关试验

工作人员在对绝缘电阻进行试验的时候，还能够通过对测试设备进行增加直流耐压，然后观察数值的变化来对设备的内部情况进行了解以及评估。同时，对设备进行直流耐压测试的同时还可以对其进行泄漏电流的测试，并将这两个测试的数据进行整合以及分析，能够更加方便地了解到电气设备中绝缘出现的问题。其实化工企业在对设备进行检测时除了会使用直流耐压试验以外，还会使用交流耐压试验，但是两种方式比较之下就会发现，直流耐压试验所使用的机器设备更加的轻巧、使用起来较为方便、对绝缘造成的损伤较小。当然有优点就一定有缺点，绝缘内部所产生的电压分布不一样，直流耐压试验没有交流耐压试验更贴近实际情况。

2.3交流耐压相关试验

工作人员在利用交流耐压试验的方式对绝缘性能进行检测的时候，有着非常严格的试验要求，当然这样也能够及时的发现设备中绝缘方面所出现的问题以及存在的不足，交流耐压试验因其独特的高效率逐渐成为我国电力企业进行设备绝缘检测最直接有效的方式。但是，如果被检测的设备在检测时本身绝缘就有所损坏，那么在用交流电压检测的时候会对所检测的设备造成更大的损坏。因此，在对设备进行交流电压检测的时候一定要提前做好吸收比、介质损耗绝缘电阻以及泄漏电流的检测工作，没有发现问题才能够进一步对设备进行检测。

3现行试验方法

3. 1 试验装置

在 110 kV 800 mm2 XLPE 电力电缆上安装户外 终端，实现试验装置与电气设备的连接，通过过渡接 头和过渡环氧棒实现变径，以满足不同截面用橡胶 绝缘体的电气试验，将试验橡胶绝缘件安装在过渡 环氧棒和封止端环氧棒上。

3.2安装方法

为了便于试验安装，电气试验前用专用扩径工 装将橡胶绝缘件扩径到支撑管上，试验安装时确定 安装位置后抽出支撑管完成安装。 在缓慢抽出支撑管的过程中，橡胶绝缘件的收 缩使其和环氧棒之间的空气排出。

4改进试验方法

4.1装置改进

在现行试验装置的基础上，在过渡环氧棒和封止环氧棒之间增加一个贯通型环氧棒，将两个橡胶绝缘件串联，同时做电气试验。现行试验装置橡胶绝缘件安装时支撑管不能重复利用，造成试验费用高，因此改进后的装置采用机械组装方式将环氧棒插入橡胶绝缘件，节省支撑管。为了便于环氧棒插入橡胶绝缘件，将环氧棒的连接电极设计成具有斜坡的导入锥结构。改进后的试验装置及连接电极如图2所示。

4.2安装方法

通过橡胶收缩率计算安装后的橡胶绝缘件尺寸，根据该尺寸预先在环氧棒上做标记并设置挡板和固定夹具，以保证安装后的尺寸与设计相同。安装前将橡胶绝缘件预扩到扩径棒上，然后将橡胶绝缘件取下，使内径扩大。为了防止回缩应尽快完成橡胶绝缘件的安装。安装时在环氧棒上和橡胶绝缘件内孔均匀涂抹润滑油后，把橡胶绝缘件放在两环氧棒之间，通过液压装置缓慢将环氧棒插入橡胶绝缘件内。环氧棒插入时，两环氧棒与橡胶绝缘件之间形成密闭空气腔，安装后空气会存留在连接电极的斜坡内或橡胶绝缘件与环氧棒之间，在电气试验时可能发生沿面击穿或产生局部放电，因此必须排出试验装置内的空气。

4.3空气排出

为了保证安装后试验装置内没有空气，在环氧棒电极内设计贯通型气道。在安装橡胶绝缘件A时，试验装置内的空气通过贯通型环氧棒电极内气道排出;在安装橡胶绝缘件B时，试验装置内的空气被压入贯通型环氧棒和封止型环氧棒电极内气道，以确保连接电极的斜坡内或橡胶绝缘件与环氧棒之间没有空气。试验装置和带气道环氧棒如图3所示，组装后的试验装置如图4所示

结语

电力系统的运行与电力设备的绝缘性能有关，一旦系统中电力设备出现绝缘问题导致漏电现象，不仅会使供电企业产生经济损失，而且很有可能危及群众安全，必须加强监管。实际电力系统运行过程中可以通过做好电气设备绝缘预防性试验，来提前查出电力设备存在的绝缘缺陷，并采取措施进行处理或更换来预防停电事故及安全事故的发生。

参考文献

[1]王晖，唐琪川，蒋乃辉.提高燃气电厂电气设备绝缘可靠性的实践探讨[J].通信电源技术，2019，36（9）：72-73.

[2]许建雄.高压电气设备的绝缘预防性试验关键点[J].现代制造技术与装备，2019（4）：162-163.