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1、大3及2大学网络高等教化本科生毕业论文（设计）题目：低压电缆绝缘状态检测方法及寿命评估学习中心：内蒙古呼伦贝尔奥鹏学习中心层次：专科起点本科专业：电气工程及其自动化年级：2013年秋季学号：学生：_指导老师：完成日期：2015年6月1日内容摘要由于交联聚乙烯电缆绝缘性能好，易于制造和安装便利，近年得到了快速的发展，随着城网改造和农网改造的实施，电力电缆的利用比重也会越来越高，如何维护运用好已有的电力设备，提高供电牢养性就显得特别必要，电缆的运行状况干脆关系到电力系统的平安运行及供电的牢靠性。文首先论述了电缆的一般结构，介绍了目前电缆检测的方法及意义，分析了膨响电缆绝缘性能的因数以及电缆运行的等
2、效电路。着重:论述了电缆检测的三个主要检测手段，即绝缘电阻、泄露电流和介质损耗，对电缆性能检测的实际意义。关键词：绝缘电阻：介质损耗：电缆寿命内容摘要I1绪论41.1 课逐的背竞及意义41.2 国内外发呈现状41 .2.1国外低压电2绝缘检测和老化检测发呈现状42 .2.2我国低压电缆绝缘检测和老化检测发呈现状51.3 本文的主要内容52电缆故障类型及绝缘老化的缘由72.1 电缆故障的类型72.1.1 接地故障72.1.2 短路故障72.1.3 72.1.4 72.2 电缆老化缘由82. 2.1电气老化83. 2.2热老化84. 2.3机械老化85. 2.4水老化92.3电缆探讨现状及发展趋势
3、93电缆绝缘状态的检测与寿命分析I1.3.1 绝缘电阻的测量意义I1.3.2 绝缘电阻测量方法与分析113.3 介质损耗测量的意义133.4 介质损耗的测量与分析153.5 热老化性能概述163.6 热老化试验及数据分析174结论19参考文献20错误!未定义书筌.1绪论1.1 课题的背景及意义对电缆进行状态诊断及评估，是合理支配电缆更换,保证电力供应平安军苑的一个重要技术手段，也是在智能电网中实现对电缆有效管理的极其重要的部分。随着我国煤矿开采量的加大，电力电缆的利用比重也会越来越高。对于动力和照明线路来说，采纳的核胶绝缘电缆在运用过程中，由于橡胶的氧化分解作用，使磁化橡胶的电物理和机械性能发
4、生变更:变硬、变脆，在橡皮上形成裂税，空气和水分填充在裂纹中使电缆老化加剧，最终导致绝缘击穿或短路。此外，电缆运用环境恶劣加速电缆绝缘层材料的老化。所以对电缆失效尚无合适的标准,以及对电缆寿命缺少有效的探讨和估计方法，这种更换带有很大的盲目性，并且更换电缆工序繁琐并且是一项价格特别昂贵且繁重的作业，其结果必定造成材料的奢侈或带来事故的隐患.所以，对一电缆目前技术状态的准确评价不仅从保证电力设备工作牢咏性的观点来看是重要的,而且从预防火灾的角度来看也是很重要的。当前，绝大多数低压电缆用橡胶做绝缘材料，氧化分解能硫化橡胶的电物理和机械性能，使得电缆老化快速，绝缘击穿或短路现象会最终发生。而低压电缆
5、绝缘状态的在线检测可以精确评估电缆技术和运行状态，尽早发觉电缆绝缘缺陷，并实行适当的修理措施，以确保设备的平安运行和牢除运用，而且还具有特别重要的防火功能。1.2 国内外发呈现状国外低压电缆纳缘检测和老化检测发呈现状20世纪60年头起，国外就起先了关于X1.PE（交联聚乙烯）电缆绝缘弱点检测和老化检测技术的探讨，时至今日，该项探讨仍在不断发展。日本是较早开屣X1.pE电缆绝缘老化检测技术探讨的国家之一，但是研发的电缆绝缘检测仪只能发觉己经发生绝缘老化的电缆，无法描述被检测电缆的绝缘老化程度，而且该检测仪主要针对的是陆地所运用电缆。20世纪70年头前,世界上广泛运用电桥法及低压脉冲反射法进行电力
6、电缆故障测试,两者对低阳故障很精确,但对高阳故障不适用,故经常结合燃烧降限（烧穿）法,即加大电流将故障处烧穿使史绝缘电阻降低以达到可以运用电桥法或低压脉冲法测量的目的。烧穿方法对电缆主绝缘有不良影响,现已很少运用。近几年来，欧美发达国家及日本的学者为了尽可能地等效工频电压并尽可能地减小试验设备的体枳和重员，适应电缆运行现场试验的须要，先后提出多种离线破坏性试验方法,如01低须电压试脸、KHZ振荡波电压试验、吊联谐振或变频谐振沟通电压试验；以及离线非破坏性试验方法，如在0.1超低频电压、KHZ振荡波电压卜的电缆局部放电量试验，并举荐上述试验方法和手段作为今后电力电缆竣工交接试验或预防性试验方法。
7、我国低压电缆绝缘检测和老化检测发呈现状国内天津高校杜伯学采纳温差法对X1.PE电缆老化进行评估,其探讨对象为IOKv的陆用电缆；上海交通高校王雅群采纳等温松驰电流对X1.PE电缆寿命评估，但是受到国内外电缆制造工艺差异的影响，计算所得老化因子与国外学者报道的结果相差普遍较大。其中检测技术分为非在线式和在线式：非在线式包括反汲取电潦、残留电压、电位衰减法、直流泄漏电流、残留电荷、直流电压趣加法等在线式包括直流成分、脉动法，直流电压叠加法等。目前的应用绝缘监测剩余寿命评估方法都比较偏向丁从定性分析的角度切入，在定量分析方面，只能给出一个比较宽泛的范困。直潦耐用试脸常用于油介质电气设备的预防性诊断试
8、脸，20世纪90年头初期之前,国内外普遍沿用油纸绝缘电缆的试验方法，常实行离线直潦耐压破坏性试验作为绝税电力电缆竣工交接试验和周期性预防性试验的唯一手段。理论分析计算、试验探讨和长期积累的大量实际运行阅历表明：一方面，由于直流耐压试验过程是向电缆绝缘介质注入大量的空间电荷过程，空间电荷限于介质良好的绝缘性能而不能刚好泄漏,这些残留空间电荷积聚形成的同部电场与外施工频电场迭加，畸变介质内部电场分布，严峻损伤电缆绝缘，往往使得试脸合格的电力电缆在投入运行后几小时或儿I小时内就发生电缆绝缘击穿故障，甚至发生多点击穿故障。另一方面，直流耐压试验的电压取值很高，试验时间较长，直流电场促使介质中的水树枝向
9、电树枝转变，周期性的直潦耐压武验无疑是导致电缆绝缘早期劣化，相对缩短电缆平安运行寿命。1.3 本文的主要内容本文探讨的是低用电缆绝缘状态检测方法及寿命评估。全文共分为四章，内容简介如下：第一章绪论，简述课题的背景和意义、论题的国内外发呈现状，介绍论文的主要内容：其次章是电缆故障类型及绝缘老化的缘由：第三章电缆绝缘状态的检测与寿命分析：第四章最终对全文进行总结，并指出了探讨课题的将来发展方向。2电缆故障类型及绝缘老化的缘由2.1 电缆故障的类型电缆故障有很多种，大致分为：按地故障电缆一芯或多芯对地故障。其中又可分为低阻接地或高阻接地。一般接地电阴在20-100.以卜为低阻故障，以上为高阻故障。因
10、运用的电桥和检流计灵敏度不同，对低阻与高阻的划分也往往不一样。原则上接地电阻较低，能干脆用低压电桥进行测域的故障，称为低阻故障。须要进行烧穿或用裔压电桥进行的故障,称为高阻接地。短路故障电缆两芯或：芯短路，或两芯、三芯短路接地。其中也可分为低阻短路或高阻短路故障，其划分原则与接地故障相同。2.1.3 断线故障电缆一芯或多芯被故隙电流烧断或受机械外力拉断，形成完全断线或不完全断线，其故障点对地的电阻也可分为高阻或低阻故障.般以IMQ为分界限，小于IMe为低阻。能较精确地测出电缆的电容，用电容量的大小来推断故障点可称为高阻断线故障。2.1.4 闪络性故障这类故障绝大多数在预防性试验中发生，并多出现
11、在电缆中间接头和终端头。试验时绝被击穿，形成间隙性放电，当所加电压达到某肯定值时，发生击穿，当电压降至某一值时，绝缘红原而不发生.击穿。有时在特殊条件卜.，绝缘击穿后又豆原正常，即使提面试验电压，也不再击穿，这种故障称为封闭性故障。以上两种现象均属于闪络性故障。电缆故障是指电缆在预防性试脸时发生绝缘击穿或在运行中，因绝缘击穿、导线烧断等而迫使电缆线路停电的故障常见的故障有接地故隙，短路故障，断线故障，闪络性故障和混合型故障等。2.2 电缆老化缘由电缆老化缘由可分为：电气老化电气老化指的是在电场长期作用卜.，由于电缆制造中的质量缺陷，施工中机械与外力作用损宙，绝缪t物中的空隙、裂纹等，造成局部电
12、场不匀称，诱发局部放电，以导体的变异部、空隙、杂质为起点，局部破坏，发展成树枝化，渐渐地导致绝缘破坏。电老化机理很困难，它包含因为绝缘击穿产生。放电引起的一系列物理和化学效应。固体绝缘材料的绝缘击穿机理主要有以下两种理论：1.达到肯定电场时，电子数量急剧增加，使得绝绿材料遭到击穿破坏，由于击穿破坏的主要缘由是电子，因而称为“电击穿”。2.在绝缘体上加上电压后，有微电流通过，由这一电流产生的焦耳热导致材料击穿破坏，这被称为“热击穿”。2.2.2焦老化热老化指的是绝缘介侦负荷电流变更及短路电流引起的热伸缩、材料氧化、热分解等化学变更以及硬度变更、龟裂等物理变更引起的老化和绝缘材料性能降低，其化学结
13、构在热量的作用卜.发生变更，使得绝缘性能卜.降的现象，热老化的本质是绝缘材料在热量的影响卜发生了化学变更，所以热老化也被称为化学老化。一般状况卜.，化学反应的速度随着环境温度的上升而加快。用于绝缘的高分子有机材料会在热的长期作用下发生热降解，主要是氧化反应，这种反应也被称为自氧化游离基连锁反应，如聚乙烯的辄化反应就是从C-H健中H的脱离起先的。热老化使得绝缘材料的电气和机械性能同时产生劣化，绝缘寿命削减，但是最显著的表现还是材料的伸长率、拉伸强度等机械特性的变更,例如，X1.-PE材料被认为当拉伸率从初始的400%-600%降低到100%时寿命终止.机械老化机械老化是电缆系统在生产、安装、运行
14、过程中受到各种机械应力的作用发生的老化，这种老化主要是绝缘材料在机械应力作用下产生微观的缺陷.这些微小的缺陷愤着时间的消逝和机械应力的持续作用渐渐恶化，形成微小裂缱并渐渐扩大，直至引起局部放电等破坏绝缘的现象.这种现象也被称为电机械击穿。2.2.4水老化水浸入电缆后(制造时或施工与运行中接头浸潮等)，由于电场的受效果，在电场不匀称及电场力集中点形成水树枝化。通常有内导水树枝化、蝴蝶水树枝化和外导水树枝化阵。橡皮、塑料电缆等浸水后施加电压作长期试验时，与不加电压只浸水的状况相比较绝缘介质特性要低。这一现象被称为“浸水课电现象”。对产生“浸水课电现象”的缘材料进行显微视察，发觉有和电树枝相像的树枝
15、状结构的存在，因为这种树枝结构水有关，并且是在低电场强度、长时间作用下形成的，为与电树枝区分，称之为水树水树枝在充溢水的状态下看起来是白色的，但是干燥后就不易视察到。水树枝多见结晶性材料如聚乙烯和交联聚乙烯，而在无定型材料的PVC、丁基橡胶等聚合物中少发觉“此外，水树枝在直流电压的作用下较难产生，但是在沟通电压作用下较易产生，频电压也能促使水树枝的产生。电缆老化缘由可分为：电缆老化的因素般涉及电、热、机械与环境等方面。2.3电缆探讨现状及发展趋势电力电缆试验技术严峻滞后于电力电缆制造和应用技术。国家关于绝缘电力电缆(X1.PE)投运后的试验方法、标准和运行规程大多在20世纪70年头颁布，比较陈
16、旧落后，有的甚至是沿用油纸绝缘电力电缆的试验方法。直流耐压试验常用于油介质电气设备的预防性诊断试验，20世纪90年头初期之前，国内外普遍沿用油纸绝缘电缆的试验方法，常实行离线直流耐压破坏性试验作为绝缘电力电缆竣工交接试验和周期性预防性试验的唯一手段。直流耐压试验常用油介质电气设备的预防性诊断试验，20世纪90年头初期之前，国内外普遍沿用油纸绝缘电缆的试验方法，常实行离线直流耐压破坏性试验作为绝缘电力电缆竣工交接试验和周期性预防性试验的唯一手段.理论分析计算、试验探讨和长期积累的大员实际运行阅历表明：一方面，由于直流耐用试验过程是向电缆绝缘介痂注入大盘的空间电荷过程，空间电荷限于介痂良好的绝缘性
17、能而不能刚好泄漏。这些残留空间电荷枳聚形成的局部电场与外施工频电场迭加,畸变介质内部电场分布，严峻损伤电缆绝缘，往往使得试验合格的电力电缆在投入运行后几小时或几十小时内就发生电缆绝击穿故障，甚至发生.多点击穿故障。另方面,直流耐用试验的电压取值很高,试验时间较长，直流电场促使介质中的水树枝向电树枝转变,周期性的直流耐用试验无疑是导致电缆绝缘早期劣化.相对缩短电缆平安运行寿命。据统计：在1962-1999年间，直流耐压试验合格后投入运行的电缆在短期内发生故障的次数约占电缆运行故障总次数的。这一事实再次说明白直流耐压试验不仅不能够刚好发觉电缆运行缺陷，反而使电力电缆的绝缘损伤较大，缩短电缆运行寿命
18、。到目前为止，很多国家包括中国在内，已不再采纳直流耐压试验作为交联聚乙烯绝缘电力电缆的硕防性试验手段.皿“卜图图0-其中，uR.US分别为抗力和载荷效应的均值。3电缆绝缘状态的检测与寿命分析3.1绝缘电阻的测量意义电气设备的绝缘电阻，是反映绝缘体在肯定直流电压作用下,通过它的稳定传导电流的大小。在某一电压卜.，电流越小，绝缘电阻就越大；电流越大，绝缘电阻就越小，表明白绝税体在直流电压作用卜的特性。对于良好干净的绝缘体，无论绝缘体内或是表面的离子数都很少，电导电流很小,绝缘电阻值很大。假如绝缘存在贯穿的集中性缺陷,例如开裂、脏污，特殊是受潮以后，绝缘体的导电齿子数要急剧增加，电导电流明显上升，绝
19、缘电阻大大下降。实践证明，绝修电阻大小常能灵敏地反映绝缘状况，有效地发觉设备普遍受潮、局部泮竣受潮和贯穿性缺陷因此，测定绝缘电阻也是探讨绝缘材料的品质和特性，探讨绝缘结构，以及产品在各种运行条件下的运用性能等方面的重要手段。对于己经投入运行的电缆，绝缘电阻是推断电缆品质变更的重要依据。3.2绝缘电阻测量方法与分析测量绝缘电阻的方法较多:有通过试验变压罂来操作的，这种方法电压较高，设备价格也贵,接线困难;也有用兆欧表来操作的，这种方法价格便宜，接线简沽,运用便利，荷洁操作。目前现场普遍是用兆欧表来进行测量的。由于把兆欧表的测量作为对设备的一种前期测试，是对设备绝缘状况的一种初步的检查，再结合一些
20、其他的试验，就可以对电气设备进行统合的推断，所以运用兆欧表测量绝缘电阻是特别重:要的，缺之不行。本试验用兆欧表的方式来对电缆进行测量，仪器采纳数字式绝缘测试器和数字而阻汁。(D数字兆欧表与传统摇表的比较绝缘电阻是我国计划法规定的电气平安检测项目中的强检项目.兆欧表是测量绝缘电阻的专用仪表，所以应用特别广泛.传统的兆欧表主要是指手摇指针式兆欧表.它的主要不足之处有以下几点：1.测员时必需用手摇动发电机并保证有120转/分的速度才能维持正常的输出电压。2 .同一台摇表的电压等级少.量程范围小。3 .由表针指示读数，刻度为非线形，测量误差和读数误差都较大。4 因为无法输出比较稳定的电压，所以在钞!(
21、量试品的汲取比和极化系数时会存在较大误差，并且操作困难。5 .指针式摇表在关机时反向冲击电流大，不当心会损坏指针。6 .须要人工抄表，没有数据保存功能,不符合试验数据信息化的要求。7 .体积重员大，不便携带，给运用带来不便。现在市场上还出现了种利用电机取代手摇的摇表，其输出电压较手摇式的摇表精确，但是仍旧摆脱不了机械式仪表固有的缺点。数字兆欧表的出现克服了传统摇表的种种缺陷，使得停电时绝缘电阻测量的测量精度、自动化程度和信息化程度等都有了一个很大的进步。数字式兆欧表较传统摇表的优越性主要表现为以下几点：1 .依靠仪表自身具有的直流电源可以产生精确的直流高压，而且针对不同的被检测对象可以便利选择
22、不同的电压等级。2 .量程范围大，可以依据实际测证数值进行自动实现量程切换“3 .采纳高精度AD,使得测量精度较传统摇表有数价级上的提高，而且采纳液晶显示屏干脆显示读数，避开J指针式仪表的读数误差。4 .可以便利、精确的测量：试品的汲取比和极化系数。5 .有完备的历史数据记录保存的功能.便干历史数据的回溯。同时还具有同微机的接口，可以进行数据上传以及仪罂参数的下载。6,体积小、重量轻，便于携带，提高了测量的效率。当然，取得数字式兆欧表的这些优越性是要付出某些代价的。比如，它须要额外的电源、制造成本较传统摇表要高、存放的环境要求较高等。综合考虑测量的精确性和好用性，本试的采纳数字兆欧表来对电缆进
23、行测量。(2)绝缘电阻测量的方法数绝缘测试器的测量方法大致相同，现以KEM3023(数字式绝缘测试器)为例把测试方法简述如下：1.1 量前的打翼测量前必需切断被测量各设备的电源，井接地短路放电决不允许用兆欧表测量带电设法的绝缘电阻。以防发生人身和设备事故。有可能感出高电压的设备,在可能性没仃消退，不行进行测量。被测物的表面应擦干净。测定电力设备的绝缘电EI1.目的是在于了解电气设备内部绝缘性能，而要避开表面绝缘随各种外界的影响。2,兆欧表的摆放位置表应放在平稳位置上，以免发生度数偏差。放置点留意远离大电流的导体和有外磁场的场合。测量前应对本身检查次，即开路时是否是OO,短路是否是为零（“线路”
24、，“接地”短接）。3.3 介质损耗测量的意义绝税介质损耗是作为绝缘材料的电介质在较高电压电场作用卜.，由于介质电导和介质极化的滞后效应，在其内部引起的能量损耗。也叫介质损失。介质损耗角正切（tang值表示。TanS值能够较全面的反映在沟通电场中绝缘的品旗，例如:绝缘材料的分子结构与组成;绝缘中含气、受潮，或微粒杂质存在的程度;工艺处理的完善程度（干燥是否充分，浸渍是否匀称和充分）；结构设计是否合理（如外屏蔽层与绝缘接触是否良好，导线表面有否匀称电场的屏蔽层），以及运行中的产品绝缘是否老化等。因此tan6的测试对限制用于沟通系统的电力电缆是特别重耍的。绝缘介质在电场作用下，除了会出现电老化、水树
25、枝、击穿等老化现象外，还呈现出极化、电导、损耗等其它重要特性。1极化任何不同的绝缘材料，都可以认为是置于电极之间的电介质，并呈现电介痂的特性，极化现象就是其一。极化是指置于电场中的电介质，沿着电场方向产生.偶极矩、在电介质表面产生束缚电荷的现象。依据形成极化机理的不同，介质极化可以分为以卜.四种：D电子和离子的位移极化分子中的电子在电场的作用下，电子轨道发生弹性位移，从而使得原本呈电中性的分子变成呈现正负极的偶极子。由离子组成的分子结构也会出现类似的状况,正负离子在电场作用下偏离原来的位置，形成偶极子.位移极化程度随电场强度增大而增大，而且形成的速度极快，外电场一旦消逝，极化随即也消逝。这种极
26、化过程中没有能量损耗，故称为无损极化或弹性极化。2）热离子位移极化介质中少量与四周分了联系较弱的带电离了（一般为杂质）在外电场的作用卜.，其热运动趋向于顺电场方向在有限范围内位移，造成这些离子在介质中分布不均，形成偶极化。这种极化受到分子热运动的限制，温度越高，热运动越活跃，极化越困难。因此，这种极化建立速度较缓慢，电场消逝后，豆原也较缓慢.3）偶极子极化在介质中存在种特殊的分了，即使没有电场的作用，它本身也呈现为个偶极了2没有外电场时，它们I着热运动随机排列.因此整体对外不显电极性。但在电场作用下,偶极子会随着电场力发生.偏转，如图4.1所示.这种极化在偶极子转向时须要克服分子间的吸引力，因
27、而要消耗能量。4）夹层极化绝缘介质中的自由离子和电子在外电场的作用下沿着电场方向迁移，变更分布状况，在迁移过程中被介质中的电极或缺陷捕获，不能刚好放电或更合，于是在某一空间产生宏观感应电偶极矩，形成空间电荷极化。当绝缘介明由多乂不同材料组成时，这些带电粒子将停留在组合材料的交界面上，最终形成各层上的电荷积累.这种电荷移动和积聚,称为夹乂极化过程这种极化屈丁松弛极化，须要消耗能量，而且建立和史原的时间最长，达数秒，甚至数日之久。在施加低频交变电场时，松弛极化和弹性极化都会发生。而施加高频电场时，由于空间电荷来不及移动，将不存在松弛极化。松弛极化须要消耗能呈，弹性极化不消耗能量。松弛极化受到分子热
28、运动限制，因此极化强度与温度成反比。此外，水分有增塑作用，介质受潮后，松弛极化时间缩短，同样时间长度内建立的极化强度将增大。2电导对于志向绝缘介质而言，不含任何自由的带电粒子，电导率。等于0,介质是不导电的。但是事实上，a总会呈现一个很小的值，就是说，介质中有少量自由的带电粒子存在。带电粒子在电场的作用下会定向运动，形成微弱的电流，这就是平常所说绝缘漏电流,介质中的载流子一般是自由离子，它们来源了介质本身，也有的来自外部杂历.外部温度越高，分子热运动就越猛烈，对自由离子的约束也越小，形成的电导电流越大，这点和金网的导电特性是完全相反的，此外,介质在外加高压电场的作用下，会形成肯定程度的电离，使
29、得数流了数目增多，。下降。当然，介质受潮后6也会下降。3损耗绝缘介质在电场的作用卜会产生电能的损耗，这些损耗主要来自以卜三个方面：1）电导损耗如前文所述，绝缘介质存在肯定的值.于是电流在介质中运动时会产生焦耳热现跳电能转化为热量散发。2）极化损耗电场对介质中运动的电荷做功，产生绝缘介质因松弛极化而引起的热损耗，这就是极化损耗。随着交变电场频率的增加，电荷往亚运动更加频繁，极化损耗也越大。3）游离损耗游熟损耗是绝缘介质内部由于气泡、油隙、凸起电极等电场集中处电场强度高于某一数值时产生游离放电引起的。游离损耗只有当电压超过肯定数值时才会发生，并且随着电压的上升而急剧增加.经过上述分析，绝缘介质在直
30、流电场作用下，由丁介质没有周期性的极化过程,介质中的损耗仅由电导引起.在沟通电压下，除电导损耗外，还存在由于周期性的极化而引起的能量损耗，为表征某种绝缘材料或结构的介旗损耗，运用介痂损耗功率P表示绝缘介质的品痂好坏是不便利的，因为P值与试验电压、介痂尺寸等因素有大，不同设备间难以进行比较，而是用绝缘介痂中流过的电流的有功重量和无功重量的比值来表示，即tans。它的好处是只与绝缘材料的性质有关，而与它的结构、形态、几何尺寸等无关，这样便于不同设备之间进行比较。3.4 介质损耗的测量与分析目前测试介质损耗的仪器有很多，可以用工DA200来对电缆进行测母探讨，IDAZOO采纳频率响应原理，测试介质损
31、耗、电容等绝缘参数。频率范圉从0.00011.1.z-1.KHz,依据介质损耗、电容值的频谱响应，从而诊断判定各种绝缘介质的老化程度，区分影响绝缘的因素。如水分、温度、氧化等.适用丁对变压器、套管、电缆（交链聚乙烯电缆X1.pE及油浸纸电缆八CTPT互感器、发电机,电动机及断路器的绝缘测试.图3.1IDA200的测试原理图此仪罂测量介损的同时，也能得到试品的电容量.假如多个电容界中的一个或儿个发生短路、断路，电容量就有明显的变更，因此被测电缆的电容量能反映H1.电缆绝缘材料的性能变更。测量时仪器对试品施加相同幅值不同频率的沟通电压，自动计算被测试品的有功功率和无功功率,最终给出不同频率下被测试
32、品的介质损耗角正切值。1.试验室内测试流程除产品标准中另有规定者外，试样有效长度应不小于3m,试样两端绝缘外的也盖物应当心地剥除，留怠不得损伤绝缘表面。试样应在试验环境中放过足够长的时间，使试样温度与试验温度平衡，并保持稔定。浸入水中试验时，试样两个端头甑出水面的长度不小于25（hmn,绝缘部分露出的长度应不小于150三,在空气中试验时，试样端部绝缘部分露出护套的长度应不小丁TOoI1.m.露出的绝缘表面应保持干燥和干净-金属护套电缆、解蔽型电缆或恺装电缆试样，单芯者，应测量整个电缆的介班损耗（从0O1.HZ到）；多芯名，应分别就电缆每个线芯对其余线芯与绝层的介质损耗进行测量。非金属护套电缆，
33、非屏蔽电缆或无恺装的电缆试样，应浸入水中，单芯者测量整个电缆的介质损耗（从0O1.HZ到）;多芯者，应分别就电缆每个线芯对其余线芯与绝缘层的介质损耗进行测量。3.5 热老化性能概述电线电缆产品在正常运用条件下，性能缓慢地变坏直至丢失其工作性能得过程称为“老化”。对于电气装备用电线电缆所采纳得探皮、塑料等高分子材料，促使老化得因素有：辄气得存在;在受热条件下工作;受日光辐射;臭氧的作用；以及低温下弯曲移动、磨耗;材料的裂解或聚合。材料组分的迁移和挥发:受油或溶剂的侵蚀等等。在这些因素中热与氧是材料老化的主要因素，热氧老化将普遍发生于各种运用环境中,尤其是在大气中，因此探讨和考核产品的热氧老化是极
34、为重要的，橡皮、塑料等高分了材料能够汲取外界的氧气，并在本体内扩散.氧原子可以与橡胶、树脂起化学反应（氧化）而引起交联以至使材料丢失优良的弹性、松软性并使机械性能逐步变坏，最终也引起电气性能的丢失。擦塑材料中的部分协作剂（如增塑剂）被氧化，氧化生.成物有的可挥发，有的有可促进老化过程，产品在热状态卜工作，因为温度愈高，材料的分子热运动将大大增加，同时由于热的作用，材料的裂解，组分的迁移或挥发也必定加剧，这些现象统称为“热老化”。因此产品所采纳的橡塑材料的热老化与材料的品质、配方工艺有很大的关系、如橡皮的热老化除了与橡胶晶种有关外.还取决于防老体系和硫化体系。加入防老剂能够使氧化生成的中间产物钝
35、化而延迟氧化.但防老剂本身在肯定温度下也会挥发、消耗以致失去作用。聚显乙稀塑料的热老化性能主要与稳定体系有关。3.6 热老化试验及数据分析热老化试验主要采纳烘制法。热寿命评定试验的目的就是要通过一系列的试脸探讨得出产品的寿命与运用温度之间的关系曲线（称为寿命曲线），这样就可以得出在各个运用温度下相应的工作寿命，从而依据运用的要求合理的选择产品的工作温度。使产品在牢靠而又经济的条件下工作.因此热寿命评定试验可以确定产品的耐温等级.D试验温度在肯定温度范围内，材料汲取氧气并在内部扩散，以每部分较匀称地缓慢轨化，温度增加，氧化速度上升，因此提高试脸温度可缩短试验周期。但试验温度高过某临界温度时，吸氧
36、与扩散的过程就会不平衡，以造成试晶表面加速强力老化，生成种硬膜，阻挡氧往里淡入,使老化不匀称，影响试验的效果。试验温度应选择低于这个临界温度。临界温度与材料品种有关，与试样厚度也有明显关系。试样厚，临界温度低,临界温度应通过大量的试验确定。2）试验时间长期的试验表明，96h的热老化试脸已能反映出材料机械性能的明显变更，也反映了像皮护套中游窗硫对绝缘橡皮迁移的影响，因此一般选96h,对于耐热橡皮等特殊材料则适当延长。3）指标的选择大多数材料采纳抗拉强度和伸长率的变更作为指标,加速热老化试脸的指标须依据长期积累的阅历，结合自然老化的结果和相应的试验温度、试验时间综合考虑予以选定。4）试脸中要求自然
37、通风以保证氧的浓度。试样间保持忖定距离。产品的绝缘老化时应带导体进行，以保证导体对材料老化的影响因素和绝缘内表面空气流通的程度与实际相接近。5）全部试样机械性能测试温度为23t5C烘箱法加速热老化试验装置1）试验装置a）热老化烘箱:要求自动限制箱内温度（2-C）.箱内全部空气更换次数每小时8-20次,不采纳旋转式风扇或鼓风机。b）250kg（2.45k劝拉力试验机，夹具空载时移动速度为250mmmin土5011unmin2）试样打算a）从成圈或成盘产品中切取试样，橡皮或塑料绝缘的产品至少切取10个试样,带有塑料或橡皮护套的产品再切取10个护套试样，分别进行绝缘和护套的试验。每个试样长度为100
38、Eob）剥去外面的有关结构部分，试样应不偏心、无气孔、砂眼、杂质,且无机械损伤.C）依据表4.6规定制符样品。如因试样太小不能采纳标距为20mm哑铃试片时,，则采纳较小的IOmm哑铃试片。d）试样标距为20或IOmm,试片有效部分应磨平。3）试验过程a）取一组未老化的试样，在23C5C的温度卜进行拉力试验，并计匏得出每一试样的抗拉强度（MPa）和伸长率（蛤。然后求出试验结果的中间值作为老化前的数据。b）将打克进行老化试验的试样，放在热老化试脸的烘箱中，按产品规定的温度与时间进行加速热老化。试样自由悬挂在烘箱内，令不得转动。试样间的距离应为1520mm,其与烘箱之间的距离应不小于50mm。不同硫
39、化体系和有相互膨响的试样不应放在同一烘箱内。C）按规定时间热老化后，取出试样，在23C5C下至少放置3h,但不能超过96h,进行试样的拉力试验.同样以试验结果的中间值得出热老化后的抗拉强度和伸长率（截面按老化前已测好的尺寸计算），并可求出老化系数K1.,K2。4结论本文是结合低压电缆电性能参数测试和机械性能参数测试，首先积累数据，绐出正在运用中低压电缆运行状态的评估结果；然后进行数据分析,获得电缆的寿命曲线和寿命方程，由定性至定量地给出当前主干电缆绝缘状态及工作寿命，并对运行条件、绝缘状态监测方法进行探讨。主要探讨了以卜几方面内容：(D在阅读和分析大量文献资料后，对现有低压电缆状态检测技术进行
40、了归纳和比较。分析了电力电缆各种故障的成因，依据电缆组成材料、测址方法和结构特性等不同对电缆故障进行了分类。并选出合适的探材方法和仪器来对电缆进行系统的探讨。(2)针对当前的探讨手段时低压电缆进行绝缘电阻、泄雷电流、介质损耗和其他一些协助探讨方法对电缆进行电参数和机械参数的测量并进行探讨。参考文献1钟勇.绝缘电电及其测其的探讨检验.检疫科学1999:29-30.2周辉,谈电我电缆葩级电阻的测试.测埴与限制，2003:62.3柯益.电力电缆内流耐压试脸分析及结果推断.江西电力职业技术学院学报,2001:23-21.4汪根，华尹斌.R流葩缘检测的探讨与应用.微许算机信息，2003:38-395史传卿.电力电缆讲座.供用电，2001年:54-18.
