应用0.1Hz超低频余弦方波耐压试验技术的优化方案

如前所述，直流耐压试验不适用于聚乙烯/交联聚乙烯绝缘电缆，因为在直流电场下形成的空间电荷会保存在电缆绝缘层中，当试验完毕重新投入运行后，残存的空间电荷（电场）会与运行电压的电场叠加，在实际上仍能运行的电缆中造成击穿，交流工频耐压试验最为有效，但由于电力电缆的电容很大，需要大功率试验设备，设备笨重，难以对聚乙烯/交联聚乙烯电缆进行预防性耐压试验（现场试验），针对聚乙烯/交联聚乙烯绝缘电缆的现场耐压试验问题，Seba KMT公司与德国大学研究所及供电公司共同研制，试验推出了0.1Hz超低频余弦方波耐压试验技术，此后有些制造厂家提出了一些可用于聚乙烯/交联聚乙烯电缆的耐压试验方法，比较有代表性的有0.1 Hz超低频正弦波耐压试验装置，谐振耐压试验系统及振荡电压试验方法。

为评价各种耐压试验方法并为制定统一的耐压试验标准（主要是考虑到聚乙烯/交联聚乙烯电缆）提供理论及实验依据，从1989～1992年柏林工业大学高压技术研究所，柏林电业公司，欧登堡（Oldenburg）电业公司，多特蒙德（Dortmund）电业公司及西门子公司等共同针对中压直埋电力电缆的耐压试验方法进行了广泛的科学研究，系统地研究比较了以直流、0.1 Hz超低频余弦方波、0.1Hz超低频正弦波、振荡电压、50 Hz工频为电压源的耐压试验方法，在1993年发表的科研结果报告中给出了以下几点重要的结论。

（1）对聚乙烯/交联聚乙烯电缆做直流耐压试验，即使加上高于试验规范（油纸电缆）的电压也无法发现电缆绝缘中老化引起的潜在故障。

（2）对油纸电缆可以用0.1 Hz超低频余弦方波进行耐压试验，试验电压可大大低于规范中的直流电压水平。

（3）现场对电缆做耐压试验，特别是聚乙烯/交联聚乙烯绝缘电缆应用0.1Hz超低频余弦方波耐压试验技术得到的结果最佳，因为在对聚乙烯/交联聚乙烯绝缘电缆进行耐压试验时，0.1 Hz超低频余弦方波产生局部放电的初始电压较低（比0.1 Hz超低频正弦波要低20%），而水树中的通道的延展速度很大，这样在给定的耐压试验时间内发现所有将在运行中出现的潜在故障点的可靠性就更大。

（4）在对同一段老化电缆做比较击穿试验时得到下面的结果。(www.xing528.com)

1）50 Hz工频时，U/U0=5。

2）0.1Hz超低频余弦方波时，U/U0=7。

3）0.1 Hz超低频正弦方波时，U/U0=10。

4）直流时，U/U0＞14。

其中U为耐压试验电压，U0为电压等级中的相地电压。