18. 6 工频离线监测
18. 6. 1 简 介
这些测量方式都有一定的优点， 本章中重点介绍离线测试的方法， 测试中绝缘上的应力与运行情况下相同。 也能完成大部分通用形式电缆新产品和附件的出厂测试。
实际中电缆系统可以视为一个巨大的容性负载， 过去如果要给电缆加载正常运行状态的电应力， 就要用到笨重且昂贵的测试发电机。 可以采用谐振脉冲测试源来免于使用巨大且笨重的电源， 这些后面会有所介绍。
工频测试的更深入的优点是允许进行以评估为目的的局部放电测试和介质损耗因数 （ tanδ） 测试。 其他测试源也可以进行这些测试， 但是会引起解释的不确定性， 因为这些测试是在测试频率下进行而非实际运行频率下。
测试中采用与运行中相同类型的电压使现场评估看起来是合理的。 但是在工厂中进行整盘测试用到的工频变压器也是一个巨大且昂贵的设备。 因为实际运用中的电力电缆可能是由多种连接方式连接在一起的， 所以需要用到更大的测试变压器来
利用谐振原理可以大幅缩小变压器的尺寸。 如果能用电感抵消掉有效电容， 谐振回路的乘数效应 （ 它的品质因数 Q） 可允许采用小一些的测试变压器。 谐振效应的理想情况下， 测试变压器只要提供平衡电缆和电感中实际的阻性损耗就可以了。 通过使用脉冲谐振电路可以进一步减小测试电压发生器的尺寸和重量。
18. 6. 2 测试设备的要求
对于通用的三种电网频率和谐振测试系统有下列要求：
1） 测试设备要求有一个可以与测试波形峰值相互响应的输出电压表。 为方便起见， 要定期对输出电压的有效值进行校正 （ 有效值是电压峰值的 0. 707 倍）。
2） 输出电压波形是正弦波， 其中包含一个最小的电源频率谐波和噪声。 这在进行诊断性测试时 （ 如局部放电测试、 功率因数测试等） 特别重要。
总的谐波和噪声的最大值建议如下：
● 耐压测试中输出电压峰值的 ± 5% 。
● 诊断性测试中输出电压峰值的 ± 1% 。
应该注意到用感应调压方式的调压器易产生较大程度的谐波失真。 诊断性测试中推荐使用工频电力滤波器将噪声减至最低。
对于耐压试验， 用测试系统过电流保护设备来确定击穿何时发生， 并检测和指示击穿点。 基于这个原因， 要求操作系统的断路器要是具备高响应速度和高重复率的电子回路， 实验中的速度要与实际中的速度一致。
18. 6. 3 测试系统特性
虽然在电源设计上有所不同， 但常规测试设备的运行特性与电力变压器仍十分近似。
谐振系统与传统变压器运行方式的不同之处在于被测电缆电容有一个特殊的调谐范围。 范围之外的容量不能通电。 测试中通过使用适当的备用电容并联在被测样品两端可使串联谐振系统中加电的最小值降至零。 并联谐振测试系统可以不连电容就直接通电。 最大值取决于电流或测试系统的热量变化率， 测试中不能超过最大值。 通用的调谐范围规定为 20∶ 1， 是电容的最大最小值之比。
传统变压器和谐振测试变压器都能给被测电缆提供与正常运行时相同的电应力。
输出脉冲谐振测试系统由一个被调至很低频率的电源频率 （ 如 1Hz） 构成。 被测电缆的应力分布因此与正常运行时相同。 唯一的不同在于应力值的周期性变化。因此对电缆的测试持续时间要适当加长才能获得与恒定幅值电源频率测试相同的电压- 时间特性。
18. 6. 4 测试过程
18. 6. 4. 1 以系统电压测试 （ 中压）
工作人员对架空线路巡视后需对线路进行重合闸操作， 系统电压测试是其间较
实用的做法。 巡视的目的是确定故障设备移除后、 故障线恢复后、 馈线从交流回路中分离后是否有损坏。 这些操作中用到的熔丝与常用的断路器中熔丝尺寸相同。
开合总的线路系统的操作人员已经对地下住宅配电 （ URD） 回路进行过上述操作。 URD 回路可以通过总的断路器或插拔式电缆终端进行重复加电。 在某些情况下， 连续重合闸和断电操作可用于隔离故障点。 但此操作由于容易对地下配电系统造成严重损坏， 故应谨慎进行。 这种重合闸方式可能引起瞬时高压， 并可能因此对回路造成极大的电流冲击。 这两种情况都可能导致地下回路寿命减短、 可靠性降低。
已经研制出了为避免使故障回路再次通电的装置。 采用标准的测试仪器， 高压整流器、 合适的适配器和交流电源， 就可以对地下回路进行测试， 以确定该回路是否适合再次通电。 常用于总体测试的分相的电压测试仪经调整后可与高压整流器和适配器配合用于地下回路的测试。 电压表可以指示被测回路的充电电流。 由于地下系统容性很高， 所以正常回路首次接入测试装置时也会显示很高的读数。 随着电容充电过程的结束， 电压表上的读数会减小， 如果读数不减小， 即说明回路有故障。
上述任一实验完成后， 回路要整体接地， 接地时间应大于测试时间的四倍以确保系统安全。 测试电压的上升速率和下降速率推荐值约为 1kV / s。
新电缆系统验收试验要对系统加指定电压， 持续时间通常为 15min。 维护试验为 5 ～ 15min。 所有的诊断性测试 （ 如局部放电测试） 都应控制在这样的时长。 电压值变化应维持在 1% 之内。