介损试验在10 kV城市配网电缆中的应用

赵伟杰

（国网北京丰台供电公司，北京 丰台100071）

目前，城市配网中的10 kV 电缆多为交联聚乙烯电缆，针对该种电缆线路的交接和预防性试验主要有两种技术。一种为耐压试验技术，该种技术通过对电缆线路施加远高于额定值的电压，促使缺陷或劣化部位击穿，从而做到有计划地检修或更换。另一种为状态评价技术，该种技术通过测量电缆线路在试验条件下的特征参数，如介质损耗系数、局部放电、绝缘电阻、吸收比等，并综合运用分析诊断技术，以获取电缆缺陷或劣化的严重程度、类型、位置等关键信息，从而做出科学的检修决策。

1 介损试验简介

1.1 介损试验设备

常用的介损试验检测装置接线图如图1 所示，检测装置主要包括测试主机（集超低频电源、测量模块、数据分析模块等为一体）、无局放高压连接电缆以及接地线等3 个部分。目前常用的一种介损试验设备为超低频介损试验检测设备，它能有效地找出交联聚乙烯绝缘电缆线路的缺陷，其频率仅为工频的1/500，理论上超低频介损试验设备的容量可以比工频交流试验设备的容量降低500 倍。除去设备结构等因素，超低频试验设备的实际容量远比工频交流耐压试验设备小，比变频谐振试验装置更适用于现场试验，因此超低频介损试验装置得到了一定程度的应用。

图1 介损试验检测装置接线图

1.2 介损试验方法

按照IEEE-400-2013《有屏蔽层电力电缆系统绝缘层现场型试验与评估导则》中的相关规定，10 kV电缆介损试验通常有以下5个步骤。

电缆测距：采用测距仪对电缆线路的长度、接头位置与数量进行测试。

绝缘电阻测量：介损试验测试前，采用绝缘电阻测试仪测量电缆的绝缘电阻。

试验接线：检查电缆终端清洁并处于良好状态，将高压连接电缆一侧与被测电缆终端连接，另一侧与测试主机连接，将其他相电缆终端与检测装置接地。

介损测试：对被测电缆进行加压，测试0.5U0，U0、1.5U03个电压下相关介损数据，得到介损值以及测试曲线。在每个电压水平下，测量8 个介质损耗（TD）数值，测量结果给出TD平均值，TD差值和TD标准偏差（数据精度应确保达到10-6）。

数据保存：将测试结果进行保存。

1.3 介损试验检测判断标准

“介损随时间稳定性”“介损变化率”“介损平均值”3 个指标是电缆线路超低频介损试验检测结果的主要判据，根据检测数值所处的范围不同，共分为正常状态、注意状态和异常状态3 种状态，分别对应“无需采取行动”“1年后复测”和“立即采取检修行动”3种检修策略，具体如表1所示。

表1 10 kV交联聚乙烯电缆介损检测判断标准

表2 介损试验数据记录表

2 介损试验应用实例

介损试验对于10 kV 配网电缆在交接和预试中都有很重要的作用，一些地区的电网运行单位对介损试验进行了试点性的应用。在对试点单位20条电缆的介损试验中，有4条为注意状态，有4条为异常状态。通过对部分运行环境较为恶劣的电缆中间接头进行更换，复测后电缆恢复健康状态。对更换下来的中间接头进行解体分析，发现了进水受潮缺陷，证实了介损试验的准确性和有效性。而上述电缆的受潮缺陷在以往的OWTS等试验中是未被发现的。

2019年结合供电保障工作，介损试验试点工作继续扩展。对5 家单位的135 条电缆进行介损试验后，发现有21条电缆存在不同程度的缺陷问题。对处于异常状态的10条电缆进行停电处缺处理，更换中间接头后复测，电缆恢复为健康状态。对问题接头进行解体发现均为进水受潮缺陷，有效降低了由于接头进水导致的绝缘性能降低，避免了接头击穿故障。

2020年介损试验得到了进一步推广。对新发电缆，介损试验已作为交接试验中的强制性项目，制定了“逢停必试”的原则，在应用过程中也取得了良好的效果，大大降低了进水、受潮等原因故障的发生率。2020年，国网某供电公司运维检修部配电线缆检修抢修班工作人员，在瑞丽江畔二路电缆路径迁改工程中，对迁改后电缆进行介损试验，发现试验数据严重超标，如表2 所示。各项数据均显示被试电缆处于异常状态。为了确保设备的安全稳定运行，试验人员立即对异常情况进行紧急处理。如果不及时处理，可能造成七级设备事件。经过现场勘查以及对试验数据的分析，试验人员采取对被试电缆进行分段试验的方法，最终确定问题电缆所在区段，对问题电缆进行了连夜更换，有效避免安全事件的发生。

3 结束语

在10 kV 配网电缆的交接和预防性试验中，介损试验以其独有的特点，发挥了重要的作用。实践证明，介损试验是评估电缆绝缘状态的有效手段，尤其是对于电缆与中间接头受潮缺陷非常有效，是传统耐压试验、OWTS 局放试验的重要补充。在未来的工作中，应将介损试验进行深入的推广，增加在一线工作中的应用范围和频率，进一步组织相关的培训，培养该方面的专业性人才。同时将介损试验与传统的耐压试验、OWTS 试验进行对比研究，论证三种试验合而为一的可行性，进一步提升检测工作的准确性和高效性。此外，还可以深入研究敷设方式、运行年限与介损试验结果之间的关系，对介损试验进行一定程度的仿真模拟，加以实际试验的验证，建立介损试验的模型，预测电缆的运行情况，从而可以有选择性的优先对一些电缆线路安排状态检修工作，最大程度的提高配电电缆运行的经济性和可靠性。