交流(liú)耐(nài)壓試(shì)驗是鑒定電氣設備(bèi)絕緣強度的最嚴格、最有效和最直接的試驗方法,它(tā)對(duì)判斷電氣設備能否(fǒu)繼續投入運行(háng)具有決定性的意義(yì),也是保證設備絕緣水平,避免發生絕緣事故的重要手段。根據國內外交流耐壓試驗的經驗,IEC和(hé)CIGRE推薦了XLPE電(diàn)力電(diàn)纜進行交流耐壓試(shì)驗的試驗標準:

交流耐壓試驗標準

試驗電壓(yā)與k值
1)調感型串聯諧振耐壓(yā)試驗方法
調感式串聯諧振(zhèn)耐壓試驗方法是在50Hz工頻電壓的基(jī)礎上,通過調節(jiē)可調電抗器使電路呈純阻性產生諧振的原理進行耐壓試驗。多節電抗器(qì)可以並聯也可以串聯使用,滿足不同電壓(yā)和電流(liú)等級下諧振(zhèn)的需求。但是調感式串聯(lián)諧振耐(nài)壓(yā)方法具有很大的局限性,雖然理(lǐ)論上電抗器可(kě)以(yǐ)實現容量和體(tǐ)積的無限製放大,但是目前的工藝並不能滿(mǎn)足這一點,所以調感式串聯諧振耐壓試(shì)驗不能夠完成現有公裏級別(bié)的XLPE電纜(lǎn)的耐壓試驗要求。
2)固定電感(gǎn)並聯工頻諧振變壓器試驗方法(fǎ)
這種方法采用可調電感的工頻諧振變壓器配(pèi)合固定電抗器(qì)進行諧振耐壓試驗,也屬(shǔ)於固感式串聯諧振耐壓試驗。典型接線圖如(rú)下圖所示:

固定電感並聯工頻(pín)諧振變壓器接線(xiàn)圖
3)調頻式串聯諧振(zhèn)耐壓試驗方法
調頻式串聯諧振(zhèn)方法是利用RLC串聯諧振電路發生諧振的時候可以在試(shì)品電纜上產生高於輸入電(diàn)壓Q倍電壓的原理來進行交流耐壓試驗的。調頻式串(chuàn)聯諧振裝置原理(lǐ)圖如圖所示。

調頻式串聯諧振耐壓試驗(yàn)裝置示(shì)意圖
根據RLC串聯諧振的原理,當RLC串聯電路發生諧振的時候,整(zhěng)個電路呈現純阻性的狀態,並且阻值到達最小值,此(cǐ)時電路的容性阻(zǔ)抗和感性阻抗相等,電源提(tí)供的有功功率全部消耗在回路(lù)電(diàn)阻上,試品電纜中的電場能量(liàng)與高壓電抗器中的電磁場能量互相補充。諧(xié)振回路中的無功功率全部由高壓電抗器提供(gòng)。此時,高壓電抗器上的電(diàn)壓降和試品電纜上的電壓降數值大小相等,相位相反。所以當回路中的電抗器和試品電纜確定以後,隻需要調節回路(lù)中的(de)電源頻率就可以(yǐ)很容易的產生諧振。

RLC串聯回路原理圖

電阻、高壓電抗器、電纜上的電壓分別為:

其中Q稱為串(chuàn)聯諧振電路的品質因數,其(qí)數值等於諧振時感抗(kàng)或者容抗與電阻的比值(zhí):

由上述分(fèn)析(xī)可知,當RLC串聯(lián)電路發生諧振時,電路消耗的有功功(gōng)率僅僅為回(huí)路總電阻上的功耗,所以試驗裝置電(diàn)源僅(jǐn)需要提供很小的電壓(yā)就可以在試品電纜上得到Q倍於輸入電壓的電壓(yā)值,Q值可達20-80。可以極(jí)大的降低試(shì)驗電源的容量(liàng),便於工業領域的實(shí)現。