摘要：由于固体绝缘电缆的快速发展，几乎已取代了油浸纸介质电缆，而直流耐压试验已不能适应固体绝缘电缆试验要求。故介绍了目前国内外所采用的几种固体绝缘电缆的试验。
引言
随着电力电缆的应用越来越普遍，对其提出了两个焦点话题：①电缆出现故障后如何简便、快速、准确地测出故障点的位置;②现场如何对电缆定期或必要的进行有效试验。因此即在现场用什么试验方法才能达到与电缆工频试验一样的试验效果，这是现场试验人员迫切需要解决的问题。
1 电力电缆的几种试验方法
电力电缆主要试验其绝缘层，应考虑电缆绝缘的泄漏特性、耐压特性、损耗特性和局放特性等。
a)电缆绝缘的泄漏特性。
b)电缆绝缘的耐压特性。
c)电缆绝缘的损耗特性。
d)电缆绝缘的局放特性
因此有以下几种电缆的绝缘试验方法。
1.1 兆欧表法
兆欧表通常有500V、1000V、2500V、5000V、10kV多种不同电压等级，兆欧表法是兆欧表在某一恒压下测量绝缘体的电阻值。它只能反映电缆绝缘的泄漏特性。
1.2 直流耐压试验
直流耐压试验反映电缆绝缘的泄漏特性和耐压特性。理论分析和实际效果均表明油浸纸介质电缆、充油电缆或充气电缆。其直、交流耐压特性基本相同。
固体介质电缆如橡塑电缆(包括固体绝缘电缆)，因绝缘层中气隙的存在，在直流状态下往往会使气隙短时放电，而加强(提高)了气隙的耐压强度，同时由于气隙放电后形成的反电势短时不能消失而形成积累效应，当改变外加电压方向后，绝缘耐压强度显著降低。故直流耐压试验不但不能充分反映电缆的实际耐压，且有时对电缆还有破坏作用。
固体绝缘电缆在运行过程中发生的故障，用兆欧表测电阻较低，用直流电源"烧穿"故障点时，绝缘电阻却越来越高，即泄漏电流越来越趋于正常值，"隐蔽"了故障点。其原因为:②直流作用下多个含潮水气隙引发的故障点放电后形成反电势，提高了该点绝缘强度;②交流下形成的导电桥路在直流下被破坏。故障直流耐压不适合试验橡塑电缆。
1.3工频耐压试验方法
工频耐压试验最能反映电缆绝缘实际情况的，原因为：①电缆是在工频下运行的，其试验电压频率在工频下最为合理，可完全模拟运行情况。②从理论上讲，工频耐压试验不但能反映电缆的泄漏特性，而且能完全反映电缆的耐压特性，还能反映电缆局部电介质损耗引起的局部耐压特性。
但实际中，由于电缆为容性负载，每兆欧有约150～400PF的电容量。若10kV 固体绝缘电缆长为1k兆欧，工频试验电压为20kV时可计算出该试验设备的容量 ≮50kVA 。故需50kVA的调压控制器和50kVA/20kV的试验变压器才能完成工频试验。若电缆的长度为5k兆欧时，设备的容量应≮250kVA。而当电缆为110kV耐压等级电缆时，也可通过上式计算得知。当电缆较长时因设备太笨重而无法实施。
为了减小工频试验装置的体积重量，通常由变压器与电感L、电缆组成工频串联谐振电路(见图1)。
因电缆电容一定，可通过调节电感使回路发生工频串联谐振。此方法显然比直接采用工频变压器做试验要好此，但实际设备很笨重，且操作很麻烦。
图1 工频串联谐振装置原理图
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1.4 超低频耐压试验
超低频(VLF)耐压试验装置的输出频率一般为0.01Hz～0.1Hz。输出波形为正弦波或余弦波。故超低频试验也是一种交流耐压试验。采用超低频试验的目的是为了在满足交流电压条件下,尽可能地减小试验设备的体积和重量。
与工频试验相比，在试验电压不变的条件下，VLF设备的容量可以减小(50/0.01～0.1)=500～5000倍。同时a)具有直流试验的特点;b)不存在电缆的"积累效应问题"，并能较好地发现气隙局放产生绝缘损耗所引起的绝缘问题，具有工频试验的优点;c)由于试验频率低，对于由电缆中偶极子(如水份)产生绝缘损耗所引起的绝缘下降较工频试验要少。故有条件时应在现场做电缆的介损试验。
1.5 变频谐振耐压试验
因负载电容量一定，通过调节电感L使电路发生工频谐振。但通常调谐比较麻烦，设备也较笨重，现场实施也较困难。变频装置通过变化激励电源的频率可很方便的实现谐振。其频率范围一般在30～300Hz之间。
变频谐振装置(见图2)试验是在等效工频试验的前提下尽可能减小试验设备的体积和重量。
图2 变频谐振试验原理图
因变频谐振试验的电压频率有时较电缆的实际工作频率要高出许多(最大6倍)。由电介质的基本特 性可知，当频率越高，电缆绝缘的偶极极化损耗越厉害，越容易发现问题，但频率高后，固体绝缘电缆的两 层半导电层会加剧电缆的夹层极化损耗。
1.6 电缆的介损测量
测量介损只能反映电缆的整体老化受潮损耗情况。对于发现局部劣化及受潮不太灵敏，包括电缆接头问题等。故不适合现场试验。
1.7 电缆的局放试验
橡塑电缆的绝缘中存在的气隙、潮水等，在额定直流电压下，一般只存在极短的局放过程或不发生局放。若发生局放，其放电过程比较短，在一定的时间内其局放过程不至于使电缆的绝缘击穿，但其危害性很大。故只对电缆的特定部位应进行局放测量。如对电缆的怀疑部位、中间接头、终端头等。
1.8 振荡电压试验
振荡电压试验用于超高压电缆的现场交接试验，图3中直流高压电源先给电缆充电、充满后开关K打到"b"位，此时，电缆和电感L、电阻R1、R2形成串联振荡电路，产生频率约为几kHz衰减的正弦(余弦)波，通过测试振荡波形的有关参数来判断电缆的绝缘好坏。这套装置在现场试验比较方便轻巧，但 是否有效，仍待确认。
图3 振荡电压试验原理图
2 结论
a)对于橡塑电缆，直流耐压试验只能发现电缆绝缘已明显劣化或击穿的情况。因对电缆有"破坏"作用，故仅在迫不得已时使用，且仅作参考。
b)超低频试验装置由操作控制和高压电源组成。现场操作轻巧方便，对电缆没有"破坏"作用，完全可以作为橡塑电缆的一种试验方法。由于技术限制使其主要用于35kV的电缆试验。
c)变频谐振试验装置由变频电源、激励变压器、谐振电抗器、分压器组成。35kV的电缆采用本方法，现场操作较麻烦。对于66kV的电缆可作为一种现场试验方法。
d)对110kV的电缆振荡电压法体积小，现场操作方便。但能否有超低频和变频谐振试验的效果，尚待验证。
e)局放试验只能检测电缆的特殊部位(中间接头、终端头等)。对110kV的电缆现场作此试验很有必要。
f)介损测量法，由于其本身的局限性，在现场使用几乎没有实际意义。
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