Les câbles électriques sont couramment utilisés comme lignes électriques pour les centrales électriques, les sous-stations et les entreprises industrielles et minières, ainsi que pour traverser les rivières et les chemins de fer.
Le câble électrique utilisé comme lignes de transport et de distribution urbaines et les entreprises industrielles et minières à l’intérieur de la ligne principale peuvent occuper moins de terres, embellir l’environnement.
Le développement de la construction d’énergie électrique directement conduit au développement du pays, câble d’alimentation dans la construction d’énergie jouent un rôle important, il aux affectés par le climat extérieur, dissimulation, durable, isolation élevée, imperméable à l’eau et acide peut bon, forte tensile, compressive, et un processus d’utilisation des utilisateurs aiment, mais dans le processus d’utilisation est facile d’apparaître une faille, comme des dommages mécaniques , corrosion du plomb, vieillissement thermique, etc.
Ainsi, le câble d’alimentation doit vérifier sa faille cachée par son test préventif de routine pour assurer le fonctionnement normal du système d’alimentation.
Selon les procédures recommandées par iEC840 ou CIGREWG21.03, le but de l’essai sur le terrain n’est pas de tester la qualité de fabrication du câble ou la qualité de fabrication des accessoires de câble, ce qui a été confirmé lors de l’essai de type et de l’essai en usine.
Le but du test d’acceptation de l’achèvement sur le terrain est de vérifier si la pose du câble et les accessoires sont installés correctement.
Des dommages accidentels peuvent se produire aux câbles dans le processus de transport, de manutention, d’entreposage, de pose et de remblayage.
La méthode d’inspection est selon IEC229, pour le câble dont l’épaisseur de gaine extérieure est supérieure ou égale à 2,5 mm, 10 kV DC est appliquée entre le bouclier du câble et le sol et la tension résiste pendant 1 minute.
L’IEC recommande deux méthodes pour tester la résistance à la tension de l’isolation principale du câble :
DC résister à la tension: 3U015 minutes;
AC résister à la tension: U05 minutes.
La méthode traditionnelle de résistance à la tension DC présente les avantages du poids léger, d’une bonne mobilité et de la faible capacité de l’équipement d’essai, et elle a un bon effet sur l’application du câble isolé en papier d’huile. Cependant, pour le câble XLPE, il a été prouvé qu’il n’est pas approprié d’adopter la méthode de résistance à la tension DC à la fois dans la théorie et la pratique.
GB L’article 18.0.1 stipule les éléments d’essai de câble à haute tension :
1. Mesurer la résistance à l’isolation;
DC résistent à l’essai de tension et à la mesure du courant de fuite;
Test de pression AC; 3.
4. Mesurer la résistance de la couche de blindage métallique et le rapport de résistance du conducteur;
5. Vérifiez la phase aux deux extrémités du circuit de câble;
6. Essai d’huile d’isolation pour les câbles remplis d’huile;
7. Test du système de connexion croisée.
Aucun élément d’essai n’est nécessaire pour détecter l’eau d’entrée de la doublure du câble et de la gaine extérieure dans la norme nationale. Maintenant, le test et le jugement sont discutés comme suit:
1. Étant donné que les dispositions de la norme nationale ne peuvent pas détecter si la couche de revêtement de la gaine extérieure du câble est inondée, les éléments d’essai ajoutés par les provinces comprennent :
1.1. Utiliser la résistance du revêtement en cuivre et le rapport de résistance du conducteur pour juger.
La procédure consiste à mesurer la résistance de DC du bouclier de cuivre et du conducteur à la même température à l’aide d’un pont à double paroi.
Lorsque le rapport de la couche actuelle à celle-ci augmente, il indique que la résistance de DC du bouclier de cuivre augmente, et que le bouclier de cuivre peut être corrodé.
Lorsque ce rapport est réduit par rapport à avant la mise en service, il indique que la résistance au contact au point de connexion du conducteur dans la fixation est susceptible d’augmenter.
Généralement dans l’expérience de champ, la valeur de résistance de l’armure en acier et de l’isolation de blindage est mesurée, et le rapport de résistance est employé pour juger si la gaine extérieure et la doublure du câble sont inondées.
1.2. Utilisez megohmmeter pour mesurer la valeur de résistance à l’isolation pour juger.
Ses étapes pour utiliser 500 V megohmmeter mesuré doublure caoutchouc et plastique câble couche extérieure de résistance à l’isolation, lorsque la résistance à l’isolation de moins de 0,5 ohms par kilomètre, puis utiliser la méthode suivante pour juger davantage, un multimètre est utilisé pour mesurer la résistance à l’isolation, en utilisant le principe de la batterie galvanique, en raison de la couche de métal câble en caoutchouc et en plastique , la couche blindée et le matériau de revêtement sont le cuivre, le plomb, le fer, le zinc et l’aluminium, etc., lorsque la gaine extérieure de la couche intérieure du câble dans l’eau, l’électrode métallique, potentiel + respectivement 0,334, 0,122, 0,44, 0,76 V et 1,33 V, le principe est que,
Lorsque la gaine extérieure du câble en caoutchouc et en plastique est endommagée et que l’eau est transportée dans le câble, les eaux souterraines sont un électrolyte, et la bande d’acier galvanisée de la couche blindée produira un potentiel de -0,76 V au sol.
Lorsque la gaine extérieure ou la doublure intérieure est endommagée et que l’eau est prise dans l’eau, lorsque la résistance à l’isolation par kilomètre est inférieure à 0,5 mégaohms, le stylo mètre positif et négatif du multimètre est utilisé pour mesurer la résistance à l’isolation de l’armure au sol ou l’armure à la couche de blindage en cuivre en rotation. À cette époque, la cellule galvanique formée dans la boucle de mesure est reliée en série à la cellule sèche du multimètre.
Lorsque la combinaison de polarité fait ajouter la tension, la valeur de résistance mesurée est faible.
Au contraire, la valeur de résistance mesurée est plus grande.
Par conséquent, lorsque les valeurs de résistance à l’isolation mesurées par les deux ci-dessus sont grandes, cela indique que la cellule galvanique s’est formée et on peut juger que la gaine extérieure et la couche de revêtement ont été endommagées et inondées.
Par exemple, une gaine de câble en caoutchouc et en plastique endommage l’humidité, une résistance mesurée de 7 000 ohms et 55 000 ohms respectivement.
2, essai de tension de câble, la norme nationale pour la tension de DC, essai de tension d’AC, mais les provinces locales selon leur propre situation réelle pour choisir un d’entre eux, maintenant les avantages et les inconvénients des deux sont comparés comme suit : le câble de XLPE ne devrait pas faire l’essai de tension de DC, mais devrait faire l’essai de tension d’AC.
2.1 Dc tension résister à l’essai:
En principe, le champ de tension d’essai appliqué à l’élément d’essai doit simuler le fonctionnement de l’appareil à haute tension.
Bien que dc résister à l’essai de tension est très efficace pour trouver des défauts dans les câbles isolés en papier, il n’est pas nécessairement efficace pour les câbles isolés XLPE, et peut avoir des effets négatifs, principalement dans les aspects suivants:
2.1.1 La distribution électrique sur le terrain du câble XLPE est différente sous tension AC et DC. La couche isolante XLPE est faite de polyéthylène par liaison croisée chimique. Il s’agit d’une structure d’isolation monolithique, et sa constante diélectrique est de 2,1 à 2,3, qui est moins affectée par les changements de température.
Sous tension AC, la distribution du champ électrique dans la couche isolante du câble XLPE est déterminée par la constante diélectrique de chaque milieu, c’est-à-dire que l’intensité du champ électrique est inversement proportionnelle à la constante diélectrique, et cette distribution est relativement stable.
Sous la tension de courant direct, la distribution du champ électrique dans la couche isolante est déterminée par la résistivité du volume du matériau et distribuée en proportion directe, tandis que le coefficient de distribution de résistance à l’isolation n’est pas uniforme.
En particulier dans la tête de terminal de câble, la boîte de connecteur et d’autres accessoires de câble, la distribution de l’intensité électrique de champ d’AC et de la distribution électrique d’intensité de champ est complètement différente, et le mécanisme vieillissant de l’isolation sous la tension d’AC et la tension de DC est différent.
Par conséquent, le DC résister à l’essai de tension ne peut pas simuler l’état de fonctionnement du câble XLPE.
2.1.2 Le câble XLPE produira un effet d’accumulation sous tension DC pour stocker la charge résiduelle unipolaire accumulée.
Il faut beaucoup de temps pour que cette charge résiduelle soit libérée de l’accumulation de charge causée par le test de tension de résistance de DC.
Si le câble est mis en service avant que la charge résiduelle de DC ne soit complètement libérée, la tension résiduelle de DC sera superposée à la tension de fréquence de puissance maximale, ce qui fera en sorte que la valeur de tension sur le câble dépassera la tension nominale dans des conditions d’exploitation, ce qui accélérera le vieillissement de l’isolation et raccourcira la durée de vie du câble, voire la panne d’isolation.
2.1.3 L’une des faiblesses fatales du câble XLPE est qu’il est facile de générer des branches d’eau dans l’isolant. Les branches d’eau se transformeront rapidement en branches électriques sous tension DC et formeront la décharge, ce qui accélère la détérioration de l’isolation et conduit à une panne sous tension de fréquence de puissance après l’opération.
Cependant, la branche d’eau peut maintenir une résistance de tension considérable pendant une période de temps sous tension de travail d’AC.
2.1.4 Le flashdown ou la panne pendant l’essai de VH DC sur le terrain peut nuire à l’isolation normale des câbles et des joints.
En outre, le DC résister à l’essai de tension ne peut pas effectivement trouver certains défauts sous l’action de la tension AC, comme dans les accessoires de câble, isolation s’il ya des dommages mécaniques ou des défauts de cône de stress égarés.
Lorsque l’isolation est la plus susceptible de se décomposer sous tension AC, elle est souvent incapable de se décomposer sous tension DC.
La panne d’isolation sous tension DC se produit habituellement à l’endroit où la panne d’isolation ne se produit pas dans des conditions de travail ac.
2.2 Test de pression AC :
Étant donné que le DC résiste à l’essai de tension ne peut pas simuler la résistance du champ de fonctionnement du câble isolé XLPE et ne peut pas atteindre l’effet d’essai désiré, nous considérons d’utiliser le test à haute tension AC.
Étant donné que la valeur de capacitance du câble est différente, nous devrions d’abord mesurer la valeur de capacitance du câble d’alimentation avant le test, calculer le courant de capacitance sous la tension d’essai en fonction de la valeur de capacitance, afin de sélectionner l’instrument d’essai approprié.
2.2.1 Il est entendu que la tension nominale de la plupart des câbles de centrale électrique est de 6 kV et que la longueur de la plupart des câbles est inférieure à 1,5 km, de sorte que nous pouvons adopter la méthode conventionnelle d’essai de résistance à la tension AC.
Si un transformateur d’essai de 50kV et 20kVA est utilisé, son courant de sortie maximum est de 1000mA. Selon I=2ν Fuc, prenant le câble 6kV comme exemple, la valeur maximale de capacitance du câble testé par ce transformateur d’essai est de 265NF (F =50Hz,U= 12kV).
2.2.2 Pour certains câbles de grande capacité, comme la méthode conventionnelle d’essai de résistance à la tension ac, des transformateurs d’essai de grande capacité sont nécessaires, et la capacité du régulateur de tension et de l’alimentation électrique est également particulièrement importante.
Le site est souvent difficile à faire, le transport d’instruments d’essai, ont souvent besoin d’utiliser de grandes voitures, grues, etc, à la fois long et laborieux.
Par conséquent, selon la situation spécifique, nous utilisons le test de conversion de fréquence, série ou série et méthode de résonance parallèle pour effectuer le test de tension du câble.
2.2.3 Test de tension ultra-basse fréquence 0,1 Hz :
Selon la capacité d’essai (formule S= WCUS2 =2∏ FUS2KVA, C-câble capacité sous la formule, Etats-Unis - est la tension d’essai, F - fréquence de puissance, 50Hz en Chine), on peut voir que 0,1 Hz tension AC et 50Hz tension, le premier a besoin d’une puissance équivalente à 1/500 de la seconde, par conséquent, il peut être utilisé sur le terrain sans aucun problème pour produire des équipements portables.
À l’heure actuelle, cette méthode est principalement utilisée dans l’essai de câbles de moyenne et basse tension.
Selon la pratique sur le terrain, lorsque la tension résister à l’essai du câble XLPE est effectuée, la tension d’essai peut être 1,5-1,8 fois celle de 50Hz lorsque la tension ultra-basse fréquence de 0,1 Hz est utilisé. Il est plus facile de trouver les défauts d’isolation du câble que la tension DC, et il est plus facile d’exposer et de décomposer les défauts d’isolation que la tension ac 50Hz.
2.2.4 Test de tension résonnante de conversion de fréquence :
Le système d’essai de résonance de conversion de fréquence peut non seulement répondre aux exigences de résistance de tension du câble XLPE à haute tension, mais a également les avantages du poids léger et de la bonne mobilité, ainsi il est approprié pour l’essai de champ.
L’appareil utilise un réacteur fixe comme réacteur résonnant pour obtenir une résonance dans la manière de modulation de fréquence. La plage d’ajustement de fréquence est de 30-300Hz, ce qui est en ligne avec la tension AC de la fréquence de puissance et la fréquence approximative de puissance (30 ~ 300Hz) recommandé dans CIGREWG21.09 « Lignes directrices pour le test d’achèvement des câbles isolés à haute tension exsqueezed ».
La tension AC peut reproduire la même intensité de champ que l’état de fonctionnement, avec une bonne équivalence, une efficacité élevée, de l’équipement portatif et une longueur presque illimitée de l’échantillon.
En résumé, compte tenu de la faible capacité et du volume de l’équipement d’essai de fréquence de puissance de champ de câble, facile à transporter et à actionner, et les défauts de câble sont plus efficaces que la résistance conventionnelle de tension de DC, ainsi la méthode conventionnelle d’essai de résonance de conversion de fréquence ou de fréquence devrait être adoptée pour effectuer le test d’acceptation d’achèvement de champ de câble.
En outre, l’appareil de résonance de conversion de fréquence peut répondre aux exigences du test de remise de câble XLPE de L10kV et 220kV et au-dessus, ainsi il est suggéré que la tension résonnante de conversion de fréquence résistent devrait être le premier choix.