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热成像仪法检测电缆中间接头及终端头的内部故障

试验设计：

通过对一段100米长的电缆分绝缘良好、绝缘损伤和绝缘击穿状态下进行模拟试验，从理论上我们知道橡塑电缆在电压、大电流的作用下，电缆由导体、主绝缘、半导电层、铜屏蔽层、衬垫层，钢带铠装和电缆护套之间形成一个多层绝缘的夹层极化，由于电缆在制造、工艺、尺寸或机械、外力损伤而使绝缘损坏、断裂，还有水分，杂质、化学侵蚀等原因使电缆绝缘强度下降，介质损耗的增加及大电流的热效应都会使绝缘的温度升高，如果绝缘中存在缺陷，绝缘中发出的热量会超过向周围介质散发的热量，则绝缘的温度将会不断升高而产生热不平衡。从而利用红外线热成像仪并结合预防性试验跟踪记录每一个环节下不同的试验数据，以备我们对试验结果的分析、判断和总结。

试验目的：

电缆线路的薄弱环节是终端头和中间接头，电缆事故往往也多发生在这两个环节，只有我们不断试验，并结合工作实际进行分析和总结找出行之有效的方法，及时检测出电缆头故障，做好措施，避免事故，做到防患于未然。

1、绝缘电阻的测量

2、直流耐压及泄漏电流的测量

3、交流而压试验

4、交流法给电缆通入1-10A的电流

5、红外线热成像，检查温度情况

一、电缆正常状态下的试验数据（记录天气情况与环境温度）

1、绝缘电阻的测量

2、直流耐压及泄漏电流的测量

3、交流耐压

4、红外线成像，检查温度情况

二、模拟电缆故障状态（绝缘损伤后，未击穿时）的试验数据（记录天气情况与环境温度）

（分别记录弧光放电试验过程中的放电频率、放电电流、放电电压、放电时间、放电次数、环境温度、故障点温度）

100米长3×50MM2橡塑电缆、3M（3×50MM2）冷缩电缆终端头、中间头各一套、电源盘、接线盒、放电棒、500V-5000V摇表各1块、电容器（1-10uF,30kV）、围栏、大电流发生器或调压器（25kVA）、滑线变线器（100）、TDM型交、直流试验变压器和操作箱一套；电流表（10A）1块、白布带、电烙铁、空开（1P、20A）、钢锯、手锤、钢钉、锉刀、电工钳、螺丝刀、万用表、毫伏表、绝缘杆、球隙；T19-毫安表（100uA、500uA、1000uA）

1、电缆正常运行状态下的试验数据（6kV橡塑电缆）：绝缘电阻测定和导通试验数据：

绝缘电阻测定值（用摇表测量MΩ）

导通试验值(用万用表测量Ω)

芯线间

各相与大地间

将末端ABC短接,在始端测量

AB

2500

AE

2500

AB

0

BC

2500

BE

2500

BC

0

CA

2500

CE

2500

CA

0

电缆外接套绝缘电阻

500

电缆内衬层绝缘电阻

500

红外线热成像结果

无异常

电缆外护套——电缆内衬层的绝缘

铠装-屏蔽层

18.3kΩ

屏蔽层-铠装

112kΩ

2、直流耐压及泄漏电流的测量

（1）试验接线（见CAD附图一，当屏蔽层绝缘电阻大于等于0.5MΩ,uA表应串接在屏蔽线和地之间,但另一端屏蔽线必须悬空；当屏蔽层绝缘电阻小于等于0.5MΩ时，uA表应串接在高压侧，这时uA表应采用高压屏蔽环法）

（2）试验电压及相关数据

相别

A-BC及地

B-AC及地

C-AB及地

试验电压(kV)

5

10

15

20

25

5

10

15

20

25

5

10

15

20

25

泄漏电流(uA)

0.2

1

5

11

25

0.2

1

4

13

29

0.2

2

5

12

28

绝缘电阻(MΩ)

主绝缘：2500

主绝缘：2500

主绝缘：2500

钢铠-屏蔽层：0.2-0.4

钢铠-屏蔽层：0.2-0.4

钢铠-屏蔽层：0.2-0.4

红外线热成像

正常

图1

3、交流耐压

相别

A-BC及地

B-AC及地

C-AB及地

试验电压(kV)

2.5

5

7.5

10

2.5

5

7.5

10

2.5

5

7.5

10

电流(A)

0.2

1

5

11

0.1

1

2

3

0.1

0.5

1.5

3

（无故障点电缆加电压）

试验电压：AC6300V

加压时间：2Min

天气：晴

环境温度：11℃

成像距离：1.5M、成像仪与电缆头之间无任何物体相隔

电缆护套温度：16℃

现象：无放电现象发生，红外线成像仪图像显示无异常

图2

电流

红外线成像状态

3A

未见异常

6A

9A

4、交流法：接线（如图二）

绝缘电阻测定值（用摇表测量MΩ）

导通试验值(用万用表测量Ω)

芯线间

各相与大地间

将末端ABC短接,在始端测量

AB

2500

AE

2500

AB

0

BC

2500

BE

70

BC

0

CA

2500

CE

2500

CA

0

电缆外接套绝缘电阻

500VMΩ表

500

电缆内衬层绝缘电阻500V

MΩ表

500

红外线热成像结果

无异常

电缆外护套