电缆实验频率争议

由于电缆的电容量较大，采用传统的工频实验变压器很笨重，庞大，且大电流的工作电源在现场不易取得。因而一般都采用串联谐振沟通耐压实验设备。其输入电源的容量能明显降低，重量减轻，便于使用和运输。初期多采用调感式串联谐振设备（50Hz），但存在自动化程度差、噪音大等缺点。因而现在大都采用TPXZB系列调频式（30-300Hz）串联谐振实验设备，可以得到更高的品质数（Q值），并具有自动调谐、多重维护，以及低噪音、灵活的组合方式（单件重量大为下降）等优点。

综合国内外有关技术材料，挑选合适的实验频率规模是个比较重要的问题。在这方面，有一些不同的观念和提法。就目前的国内外的提法来看，我们总结可分成3类：第1类为较宽频率规模30-300Hz、20-300Hz、1-300Hz；第2类为工频规模，45-65Hz，45-55Hz；第3类为挨近工频，35-75Hz。

（1）第1类较宽频率规模

国际大电网会议第21、09工作组发布的《实验导则》，建议频率规模为30-300Hz。但实际上更低一些频率也具有较好地等效性。IEC60840和IEC62067规范草案（2001年和2000年）就规定可采用20-300Hz。

国外有些厂家设计串联谐用电抗器，在特殊情况下也有采用z.ui低频率为25Hz或20Hz的。当然频率愈低，被试电缆的长度（电容量）可增大。但是电抗器铁心因而放大，使重量增加。个别材料显示,1-300Hz的沟通实验也具有与工频沟通实验的等效性，这说明实际应用中频率下限有可能取得更低，例如小于20Hz甚至到0.1Hz也是可行的。进一步表明在这样的频率规模内，绝缘内部各介质的电压散布及介质特性仍基本相同。

工作频率超过300Hz是否适当？有材料报道说，随频率增高，串谐电抗器及励磁变压器的损耗降低，但是要考虑被试品电容介质的极化发热问题，因而频率高于300Hz是不可取的。

（2）第2类为工频规模

国际上工业频率主要指50Hz和60Hz两种，故IEC规范规定对高压绝缘的工业实验频率规模为45-65Hz，在我国额定工频为50Hz。GB/T16927.1-1997规定工频实验频率规模为45-55Hz。

认为工频电力电缆的实验电压也须是工频，这是趋于比较保守的观念。针对此问题应该侧重说明交接和预防性实验的目的在于发现绝缘缺点的能力来定的。在不同的频率下只要绝缘内部介质电压散布相同，又有基本相同的检出绝缘故障的能力，就能到达实验的目的。因而即使选用比工频规模更宽的频率也是可以承受的。

在90年代中期为了挑选适当的沟通耐压实验的频率规模，做了大量、仔细的基础研究工作。得出频率在30-300Hz规模内，橡塑电缆内部几种典型绝缘缺点的击穿特性没有明显差别。这应该是可信的，也得到普遍采用。分析构成这种在不同频率下良好的击穿特性，主要原因是更优的同轴绝缘结构，单一的绝缘介质，材质相对纯真、电场散布合理、规则。因而，在不同频率下结构内部电压散布相同，构成宽频率规模实验的条件。

油纸绝缘电缆一直采用频率等于零的直流电压进行耐压实验，其实际效果很好，数十年来未受到置疑。

（3）第3类为挨近工频频率，35-75Hz

国外曾对正常XLPE（交联聚乙烯）绝缘电缆样品，在不同频率下进行击穿实验。结果表明在频率为35-75Hz时击穿电压均落在可置信度95%之内。因而有观念赞成实验电压频率z.ui好选在35-75Hz,也较为靠近运行电压频率50Hz。值得注意的是，上述测验结果是对正常绝缘做的击穿实验。而交接和预防性实验所采用的实验电压值是偏低的，它只能击穿有缺点的绝缘弱点（机械损伤、水树枝、终端头或接头盒应力铁锥施工或用料错误，等等），完全不足以击穿电缆本体的正常绝缘。可见两种实验的目的和工作机理均不相同。好像没有必要将正常绝缘35-75Hz的击穿特性“延伸”应用到检测绝缘缺点方面。

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