18. 3 综 述

18. 3. 1 在线和离线测试

离线测试技术是电缆系统现场评估常用的方式。 像它的名字所说的一样， 回路要停电并停止运行。 这对于测试时比通常测试电压或频率高的测试方法来讲是很必

要的， 更不用说如果比运行电压高的情况了。 这样的测试的缺点在于为了测试将线路停运需要时间， 这并不实际。 开关切换也需要时间， 因此成本昂贵。

现在已经有允许回路在运行中进行诊断测试的测试方法———在线测试[14，15] 。

这种测试方法可用于所有电压等级的系统 （ 5 ～ 500kV） 和所有结构形式的电缆

（ 纸绝缘、 交联聚乙烯绝缘、 三元乙丙橡胶绝缘等）。 这种方法的缺点是传感器通常要放置在电缆周围或设备的间隔处， 如接头或终端处。 这种方法的优点在于可以在电缆回路加电时读数， 不受时间、 日期、 年份和负载的影响。

18. 3. 2 直流电压测试

高压电缆绝缘系统直流测试已经作为标准测试很多年了， 最初始于纸绝缘电缆[2] 。 最重要的用途之一是测试纸绝缘铅套电缆系统， 将电缆放置到正常运行电压之前应验证回路对操作工人是可以安全加电的。 这种测试用直流电压可以充分做到。 直流电压测试在寻找纸绝缘电缆总体问题中仍十分有效， 也可以在周期性测试

（ 维护性测试） 做完之后作为验证性测试。 要考虑的最重要的问题是 “ 回路中还有别的绝缘形式 （ 如交联聚乙烯电缆） 的电缆么”？

由于系统已经增加了一些挤出绝缘电缆， 直流测试依然用与纸绝缘电缆系统中相同的形式。 不幸的是这种推断未经实际验证和研究。

研究表明直流测试对一些固定形式的缺陷无法有效测量， 而且可能会造成已有水树的交联聚乙烯绝缘电缆的老化情况更为恶化。 每当进行测试时， 要对稳态直流电压在绝缘系统中产生的电场进行充分考虑， 然而对于运行中的电缆， 交流电也会由于电缆绝缘的介电常数 （ 或电容） 产生电场。 理想状态下， 绝缘均匀同一， 直流和交流电场下电缆绝缘的稳态应力分布形式是一样的， 结果也是相关的、 具有可比性的。 然而包含缺陷的绝缘部分与绝缘体的电导率和介电常数的假定值明显不同， 直流下的应力分布与交流下的应力分布不再是对应的关系。 电导率受温度的影响比介电常数受温度的影响大， 直流电压与交流电压对应力分布会受温度和绝缘体内温度分布的影响。 进一步讲， 机械性故障是由一种又一种的绝缘缺陷引发的。 这些机械故障反应与用电压测试不同， 所以如果缺陷是气泡， 那么交流情况下的故障会由局部放电引起， 直流电压下发生的故障与交流情况相比不会有很高的局部放电重复率。 在这些情况下直流电压测试不再很有效。 然而， 如果缺陷由于结构热效应引起故障， 那么直流电压测试还是很有效的。 例如， 直流电压测试可以检测出蠕变界面是否存在杂质。

运行老化后的挤出绝缘电缆以当前推荐的电压水平进行直流电压测试可能导致

电缆重新投运后发生故障。 电缆如果保持运行状态没有进行直流测试的话， 可能就不会发生前面说的故障[7] 。 进一步说， 从 Bach 的文章[8] 中我们可以了解到， 以推荐的电压水平， 即使是固体绝缘中的普通缺陷也无法用直流电压测试检测出来。

对电缆系统的测试电压效果和风险进行工程评估后， 可能会有人认为直流高压只适合特殊应用。 如果是这样， 直流电压测试的优点就是最简单、 使用最方便。 当

用于挤出绝缘电缆中时诊断目的的测量值参考价值是有限的， 但已经验证层压绝缘电缆的现场评估中直流电压测试结果非常好。‌‌‌

18. 3. 3 替代性测试手段

利用运行中绝缘应力分布提出的新的方式作为替代性测试， 也可用于生产商作测试和评估用。

以提高的电压水平进行工频交流测试的一大缺点是测试变压器的体积大、 笨重， 且昂贵， 因此不能方便地运到测试现场。 这些问题通过使用谐振电路 （ 串并联电路） 和变压器补偿 （ 气隙铁芯） 测试可以得到缓解。 测试系统设计成工频下与电缆谐振， 通过激励电压频率或脉冲谐振系统的适度变化， 将谐振范围控制在电缆长度范围内。 理想状态下工频交流测试适用于局部放电定位和介质损耗因数

（ tanδ） 评估。

工频测试的一些实际应用中的缺点可以通过使用甚低频 （ VLF， 约 0. 1Hz） 电压或用时变电压 （ 如振荡波电压） 得到缓解。