電纜耐壓測試新寵--0.1Hz超低頻耐壓測試

為何要進行電纜耐壓檢測

生活中因電線老化而發生火災的事時有耳聞，讓我們真切感受到電纜線路運行的安全與否，關系到企業的安全生產和人民生命財產的安全，而電力電纜在不可避免的在使用過程中容易受到各種因素的影響，導致出現故障、短路等問題，這些問題都與絕緣部分缺損有一定的關系，如果定期對電纜的絕緣進行診斷，電力電纜的許多事故是可以有效避免的，其中一項重要而有效的檢測手段*是電纜耐壓測試。

電纜耐壓測試手段的發展歷程

在過去幾十年，電力公司針對電纜的耐壓檢測手段經過了幾次更替，下面一一介紹。根據試驗電壓類型的不同，電纜耐壓試驗又分為直流耐壓試驗和交流耐壓試驗（工頻串聯諧振、調頻串聯諧振耐壓以及新興的0.1Hz超低頻耐壓）。接下來，以耐壓試驗技術應用的時間順序來對比一下各種耐壓試驗方法的優缺點。

一、交聯電纜直流耐壓試驗的缺點

通過直流耐壓試驗可以判斷電纜絕緣狀況的好壞。但是一些觀點認為，當對交聯聚乙烯電纜進行直流試驗后，如不能有效的釋放掉直流殘余電荷，投運后在直流殘余電荷加上交流電壓峰值將可能致使電纜發生擊穿。交聯聚乙烯電纜的直流耐壓試驗中，由于空間電荷效應，絕緣中的實際電場強度可比電纜絕緣的工作電場強度高達11倍。交聯聚乙烯絕緣電纜即使通過了直流試驗不發生擊穿，也會引起絕緣的嚴重損傷。由于施加的直流電壓場強分布與運行的交流電壓場強分布不同。直流試驗也不能真實模擬運行狀態下電纜承受的過電壓，并有效的發現電纜及電纜接頭本身和施工工藝上的缺陷。

實踐也表明，直流耐壓試驗不能有效發現交流電壓作用下的某些缺陷，如在電纜附件內，絕緣若有機械損傷等缺陷，在交流電壓下絕緣*易發生擊穿的地點，在直流電壓下往往不能擊穿。直流電壓下絕緣擊穿處往往發生在交流工作條件下絕緣平時不發生擊穿的地點。因此，使用非直流的方法對交聯電纜進行耐壓試驗*越來越受到人們的重視。

二、工頻串聯諧振試驗方法

目前的工頻串聯諧振試驗設備均是靠調感來調諧，大容量的高壓電抗器通過，機械裝置調節磁路中的氣隙長度來改變電抗值，其變化值有一定范圍，所帶的容性負載也相應有一定的范圍；而且質量大，可移動性差，主要用于大型發電機(固定容量)的耐壓和實驗室工作，現場交聯聚乙烯絕緣電纜從幾十米到幾十千米都有，容量有大有小，工頻串聯諧振試驗設備很難滿足實際試驗要求。

三、調頻串聯諧振試驗方法

由于大功率電力電子技術的應用，使得調頻串聯諧振系統的品質因數非常高， 可達60~160甚至更高， 相應的試驗系統單位參考質量約為0.5~2kg/kVA.可見，調頻串聯試驗系統有其突出的優點：調頻串聯諧振耐壓與工頻耐壓等效性好，效率高，設備輕便，試品容量范圍幾乎不受限制。調頻串聯諧振方法是目前比較有效的現場交流耐壓試驗方法，但由于其不具有高壓電纜介損的測試功能，不能更好的評估電纜的絕緣狀態，所以調頻串聯諧振方法是有缺憾的。

四、超低頻（0.1Hz）耐壓試驗

0.1Hz的超低頻耐壓屬于交流耐壓，且能大大降低交流耐壓試驗設備的容量和質量以適于現場試驗，理論上可以降低500倍，由于結構原因，實際下降50~100倍，方便現場使用。首先，將50Hz電源通過整流和濾波變成所需直流電壓，通過逆變電路變成l kHz電壓； 再由0.1Hz正弦振蕩器作調幅處理， 使其原l kHz電壓等幅波變成0.1Hz的變化調幅波。這個調制電壓通過兩個高壓變壓器和電壓倍增電路產生正的和負的按0.1Hz正弦波變化的高電壓。用壓敏電阻器VDR 1和VDR 2進行解調，從而使負載上輸出0.1Hz高壓正弦電壓波形。

試驗研究表明，0.1Hz電壓對水樹的監測十分有效，而水樹的產生和發展是交聯聚乙烯絕緣電纜*主要的老化方式。而針對水樹的監測是調頻串聯諧振方法所辦不到的，所以0.1Hz的超低頻技術在電纜的絕緣診斷方面有它不容忽視的優勢。但是目前*僅針對10kV~35kV 電纜出具了超低頻檢測標準，高壓電纜的耐壓 檢測也有對應電壓等級的超低頻設備可以做，但是缺少了相關標準依據，所以超低頻設備在配網中應用居多。

超低頻技術的興起

1992年，超低頻正弦波技術率先在歐洲*應用于配網電纜的耐壓、介質損耗、局部放電測量，適用于新電纜交接試驗，預防性試驗和后期的運維檢修工作等。2016年，北京國網電力公司將超低頻設備引進到國內，經過兩年的大量試驗驗證，超低頻技術廣受國內電力行業客戶認可，于是2018年國網出具了Q/GDW 11838—2018 配電電纜線路試驗規程，規程內容見下表。可以看出針對耐壓，不同的電壓等級所花費的時間是不一樣的，電壓等級高的儀器效率更高，超低頻余弦不能做電纜介損測試，所以超低頻正弦是更受市場青睞的。目前在中壓配網電纜檢測中，各省市電力公司都將超低頻產品納入了需求計劃。

奧地利B2HV超低頻產品在中國

b2 Electronic GmbH于2001年在奧地利成立，主要研發生產用于電纜測試、電纜診斷和現場絕緣油測試的設備。其技術團隊在高壓設備測試工程領域擁有豐富的開發經驗，對電力行業用戶的需求有深刻的認識，使公司能生產出更適合市場使用的集人性化功能化一體的產品。

2004年，經過三年的打磨，B2的*臺超低頻電纜測試儀HVA30面世，此后B2不斷進行產品革新，2012年生產出體積和重量只有行業同類產品二分之一但是品質功能絲毫沒有減弱的HVA28TD，2014年生產出可輸出200KV電壓的超低頻測試系統HVA200，至今市場上沒有第二款可以達到這種級別。B2的產品在各地取得了非常大的認可。

自2018年至今，北京康高特儀器設備有限公司作為奧地利B2HV的總代理已經往各省市電力公司輸送逾百臺不同型號的超低頻設備了，未來我們還會憑借產品自身的過人品質以及我司*的服務贏得更多電力公司的認可。

B2HV代表性超低頻設備的優勢

B2HV的產品普遍比市場同級別產品更輕便，測試電纜距離更遠，測試所需時間更短，安全防護機制更可靠，產品防塵防水等級更高超低頻耐壓測試主要針對10kV和35kV電纜展開，不管是針對10KV電纜還是35KV電纜的設備，B2HV都有不可替代的產品，下面針對典型的幾款產品進行詳細介紹

HVA28TD是一款10KV電纜超低頻介損測試儀，可評估電纜老化程度，電纜健康情況盡在掌握，3公里以內電纜介損測試必備神器！

特點如下：

■10KV電纜超低頻介損測試儀器中全球*輕便的一款，僅有14kg重量，體積重量只有同類同等級產品的二分之一，現場測試再也不用興師動眾，一人便可輕松搞定；

■使用時間不受限制，不用測測停停，可以無間斷連續運行；

■IP67防護等級使其扛摔耐造；

■特有的電壓檢測保護以及雙放電裝置，確保操作人員的生命安全；

■現場無需外部PC。可通過USB或藍牙下載所有結果，以便在PC軟件上進行進一步調查和創建報告

HVA45TD是一款10KV電纜超低頻耐壓介損一體的測試系統，可測試10KV電纜耐壓以及評估電纜老化程度，電纜健康情況盡在掌握，13公里電纜耐壓介損測試毫無壓力！

特點如下：

■10KV電纜超低頻耐壓測試僅需15分鐘，市場同等級的其他品牌產品要60分鐘；

■性價比高，類似進口產品中，相同的價位，卻在電壓等級、測試距離以及使用體驗上更上一層；

■僅有36kg重量，相比傳統的工頻和串聯諧振耐壓儀，超低頻設備更輕便，現場測試再也不用興師動眾；

■使用時間不受限制，不用測測停停，可以無間斷連續運行；

■IP67防護等級使其扛摔耐造；

■特有的電壓檢測保護以及雙放電裝置，確保操作人員的生命安全；

■現場無需外部PC。可通過USB或藍牙下載所有結果，以便在PC軟件上進行進一步調查和創建報告；

■可選配外置局放模塊，進行10KV電纜的超低頻局放測試

HVA90是一款35KV電纜超低頻耐壓測試儀器，可外置介損和局放模塊，進行35KV電纜耐壓測試、評估電纜老化程度以及診斷電纜局放情況，目前全球只此一款是針對35KV電纜而設計生產的超低頻設備！

特點如下：

■重量127KG，相比傳統的工頻和串聯諧振耐壓儀，體積和重量都表現更好；

■使用時間不受限制，不用測測停停，可以無間斷連續運行；

■無油干性設備，運輸安全；

■特有的電壓檢測保護以及雙放電裝置，確保操作人員的生命安全；

■現場無需外部PC。可通過USB或藍牙下載所有結果，以便在PC軟件上進行進一步調查和創建報告；

■可選配外置介損局放模塊，進行35KV電纜的超低頻介損局放測試