一、試驗目的
10kV 電纜交流耐壓試驗主要用于檢驗電纜絕緣強度，是新敷設電纜驗收、預防性試驗或故障修復后驗證的重要手段。通過模擬運行中的過電壓情況，檢測電纜絕緣是否存在潛在缺陷，確保電纜在正常運行電壓及可能出現的過電壓下能安全可靠工作，有效評估電纜絕緣狀態，保障電網穩定運行。
二、試驗標準
依據《DL/T 596 - 2021 電力設備預防性試驗規程》及《GB/T 3048.8 - 2007 電纜電性能試驗方法》，10kV 電纜交流耐壓試驗的關鍵參數如下：
-
試驗電壓：通常為 2.5 倍額定電壓，即 25kV。但對于不同絕緣類型和結構的電纜，可能會有差異，例如 6/10kV 電纜試驗電壓可能為 21kV，8.7/10kV 電纜試驗電壓可能為 30.5kV，具體需參照電纜技術文件和相關標準。
-
試驗頻率：一般采用 30Hz - 300Hz 的變頻諧振法，該頻率范圍既能有效檢測電纜絕緣缺陷，又能降低試驗設備容量要求。
-
持續時間：持續時間為 5 分鐘，在這段時間內觀察電纜絕緣是否能承受試驗電壓而不發生擊穿、閃絡等異常現象。
三、試驗設備
-
變頻串聯諧振裝置：這是最常用的試驗設備，由變頻電源、勵磁變壓器、電抗器、分壓器組成。
-
變頻電源：提供頻率可變的交流電源，輸出頻率范圍一般為 30Hz - 300Hz，功率根據被試電纜電容和試驗電壓確定，確保能為試驗回路提供足夠能量。
-
勵磁變壓器：將變頻電源輸出的低電壓升高，為電抗器提供合適的勵磁電壓，其變比和容量需與試驗要求匹配。
-
電抗器：與被試電纜形成串聯諧振回路，通過調節電抗器的電感量（多采用多臺電抗器組合，可通過串聯或并聯改變總電感），使回路在試驗頻率下發生諧振，從而在電纜上產生所需的試驗電壓。電抗器的額定電壓、額定電流和電感量應根據電纜電容和試驗電壓準確選擇。
-
分壓器：用于精確測量試驗電壓，其分壓比準確可靠，能將高壓信號轉換為便于測量和監測的低電壓信號，反饋給測量儀器和控制系統，確保試驗電壓的準確性和穩定性。
-
傳統工頻試驗變壓器：理論上可用于 10kV 電纜耐壓試驗，但由于 10kV 電纜電容較大，需要試驗變壓器容量足夠大，這會導致設備體積笨重、運輸和現場操作不便，且成本較高，因此較少使用。在一些特殊情況下，若現場具備合適容量的工頻試驗變壓器，且滿足試驗要求，也可選用。
-
絕緣電阻測試儀（兆歐表）：試驗前需用 2500V 兆歐表測量電纜各相絕緣電阻，判斷電纜絕緣是否存在嚴重受潮、破損等缺陷。絕緣電阻值應不低于規定值（如一般要求≥1000MΩ），且三相絕緣電阻應平衡。
-
放電棒：試驗前后用于對電纜進行充分放電，放電棒應具有良好的絕緣性能和足夠的放電容量，確保操作人員安全。
-
萬用表：用于檢查試驗回路接線是否正確，測量回路電阻、電壓等參數，判斷設備工作狀態。
-
溫濕度計：記錄試驗時的環境溫度和濕度，環境濕度應≤80%，避免在雨天或潮濕環境下試驗，溫度一般要求在 0℃ - 40℃之間，溫度和濕度對電纜絕緣性能有一定影響，試驗記錄中需明確環境條件，以便后續分析。
四、試驗步驟
-
確認電纜兩端已斷開與其他設備的連接，懸空并做好安全隔離措施，在試驗區域設置明顯的 “高壓危險” 警示標志，設置圍欄，防止無關人員進入。
-
檢查電纜終端頭，確保其清潔干燥，無污穢、裂紋或其他明顯缺陷。若終端頭存在問題，可能影響試驗結果甚至導致試驗失敗，需在修復或更換后再進行試驗。
-
記錄電纜的型號、規格、長度、生產廠家、出廠日期等信息，這些信息有助于選擇合適的試驗設備參數和分析試驗結果。
-
檢查試驗設備是否完好，各部件連接是否正確、牢固。對變頻串聯諧振裝置進行通電檢查，確保設備能正常工作，各儀表顯示正常。
-
用 2500V 兆歐表依次測量電纜各相絕緣電阻。測量時，將兆歐表的 L 端接被測線芯，E 端接電纜金屬屏蔽層及其他非被測線芯（需可靠接地）。
-
測量前，先將被測線芯接地充分放電，放電時間一般不少于 2 - 5 分鐘，以消除電纜內部可能存在的殘余電荷，避免影響測量結果。
-
搖動兆歐表手柄（或按下啟動按鈕），使兆歐表輸出額定電壓，待讀數穩定后讀取絕緣電阻值并記錄。由于電纜存在吸收現象，兆歐表讀數可能會隨時間逐漸增大，應讀取穩定后的數值。一般要求電纜絕緣電阻≥1000MΩ，若絕緣電阻過低，可能表示電纜存在絕緣缺陷，需進一步檢查分析，必要時查找故障點并修復后再進行后續試驗。
-
測量完一相后，將該相放電接地，再測量其他相，依次完成三相絕緣電阻測量。
-
按照變頻串聯諧振裝置說明書進行接線。將變頻電源輸出端與勵磁變壓器輸入端連接，勵磁變壓器輸出端與電抗器連接，電抗器與被試電纜線芯連接，電纜金屬屏蔽層及非被試線芯可靠接地。分壓器高壓端接在電纜線芯與電抗器之間，低壓端接至測量儀器，用于測量試驗電壓。
-
確保所有接線牢固可靠，避免接觸不良導致試驗過程中出現電壓波動、打火等異常情況。接線完成后，由專人對照接線圖進行復查，確保接線正確無誤。
-
合上試驗電源開關，啟動變頻電源。開始時，將輸出電壓調至最低（一般為 0V）。
-
緩慢調節變頻電源的輸出頻率，同時觀察回路電流和電壓變化。當回路電流達到最大值且電壓也明顯上升時，說明回路接近諧振狀態，此時微調頻率，使回路達到精確諧振，即電流達到最大且電壓穩定在試驗電壓附近。在調諧過程中，要注意輸出電壓不能超過試驗電壓，防止過電壓損壞電纜。
-
諧振狀態穩定后，開始以 1 - 2kV/s 的速度逐步升高電壓至試驗電壓（如 25kV）。升壓過程應均勻緩慢，避免電壓突變對電纜絕緣造成沖擊。在升壓過程中，密切觀察試驗設備的儀表顯示、電纜外觀及有無異常聲音等情況。若發現電流突增、電壓異常波動、冒煙、有異常響聲等現象，應立即停止升壓，降低電壓至零，切斷電源，檢查原因。可能的原因包括電纜絕緣擊穿、試驗設備故障、接線錯誤等，需排查并解決問題后再重新開始試驗。
-
當電壓升至試驗電壓后，啟動計時器，保持 5 分鐘。在這 5 分鐘內，持續觀察試驗電壓和電流是否穩定，有無擊穿、閃絡等現象。若試驗過程中出現電壓突然下降、電流急劇增大等情況，說明電纜絕緣可能發生擊穿，應立即停止試驗，降壓并切斷電源，對電纜進行充分放電后，分析故障原因，確定故障位置并進行修復。若電壓和電流保持穩定，且電纜外觀無異常，無放電聲等現象，則認為電纜在該電壓下耐受正常。
-
5 分鐘耐壓時間結束后，緩慢降低試驗電壓至零，降壓速度可適當加快，但不宜過快以免產生過電壓。降壓完成后，關閉變頻電源，斷開試驗電源開關。
-
使用放電棒對電纜進行充分放電，放電時間一般不少于 5 分鐘。放電時，先將放電棒的接地端可靠接地，然后手持絕緣操作桿，將放電棒的放電端逐漸靠近電纜線芯，進行放電操作。放電過程中可能會看到放電火花并聽到放電聲音，這是正常現象。放電完成后，可再次使用兆歐表測量電纜絕緣電阻，與試驗前的絕緣電阻值進行對比，一般要求耐壓試驗前后絕緣電阻測量應無明顯變化，若絕緣電阻明顯下降，可能表示電纜在試驗過程中受到損傷，需進一步分析。
五、判斷標準
-
絕緣電阻判斷：試驗前電纜各相絕緣電阻應≥1000MΩ（具體數值可根據電纜類型和相關標準調整），三相絕緣電阻應平衡。耐壓試驗前后，絕緣電阻測量值無明顯變化（一般變化不超過 20%），可認為電纜絕緣在試驗過程中未受損傷。若絕緣電阻過低或試驗前后變化過大，需對電纜進行進一步檢查，分析原因。
-
交流耐壓判斷：在 5 分鐘的試驗時間內，若電纜未發生擊穿（表現為電壓突然下降、電流急劇增大）、閃絡（沿電纜表面或終端頭表面出現放電現象）等異常現象，且試驗電壓和電流保持穩定，則認為電纜交流耐壓試驗合格。若發生擊穿或閃絡，說明電纜絕緣存在缺陷，需查找故障點，對電纜進行修復或更換后重新進行試驗。
-
局部放電檢測（可選）：在一些對電纜絕緣性能要求較高的場合，如重要變電站的進線電纜、城市核心區域的供電電纜等，可能需要進行局部放電檢測。一般要求局部放電量≤10pC 為合格。若局部放電量超過規定值，說明電纜絕緣內部可能存在局部缺陷，如氣隙、雜質等，雖未在試驗電壓下發生擊穿，但長期運行可能會導致絕緣性能下降，需進一步評估電纜的可用性，必要時采取相應措施，如對電纜進行局部修復或更換。
六、注意事項
-
整個試驗過程必須嚴格遵守電氣安全操作規程。試驗區域應設置牢固的圍欄，懸掛醒目的 “高壓危險” 標志，派專人監護，嚴禁無關人員進入試驗區域。
-
電纜兩端必須安排專人看守，防止人員在不知情的情況下靠近電纜，尤其是在電纜末端，即使試驗設備在另一端，也可能因電纜感應電壓等原因對靠近人員造成觸電危險。看守人員應配備有效的通訊工具，與試驗操作人員保持密切聯系。
-
試驗前后，必須使用合格的放電棒對電纜進行充分放電，放電時間不少于規定時間。放電時，操作人員應戴絕緣手套，站在絕緣墊上，按照正確的操作方法進行放電操作，確保放電安全。
-
試驗人員必須穿戴符合要求的絕緣防護用品，如絕緣鞋、絕緣手套等。試驗設備的金屬外殼、接地端等必須可靠接地，接地電阻應符合相關標準要求，一般不大于 4Ω。
-
試驗應在環境濕度≤80% 的條件下進行，避免在雨天、大霧天或潮濕環境中試驗。潮濕環境可能會使電纜表面絕緣性能下降，導致試驗結果不準確，甚至可能引發表面閃絡等異常情況。若無法避免在濕度較高的環境下試驗，應采取有效的防潮措施，如使用除濕設備降低環境濕度，對電纜終端頭進行干燥處理等。
-
環境溫度一般要求在 0℃ - 40℃之間。溫度過低可能會使電纜絕緣材料變脆，影響其絕緣性能；溫度過高可能會使電纜絕緣電阻下降，導致試驗結果不準確。在極端溫度條件下，應考慮對試驗結果進行溫度修正或采取適當的溫度調節措施，如在低溫環境下對電纜進行預熱，在高溫環境下對試驗設備和電纜進行散熱等。
-
試驗前，必須根據電纜的電容、長度等參數，準確選擇合適的電抗器組合，確保電抗器的電感量與電纜電容在試驗頻率下能發生諧振，滿足試驗電壓和電流要求。若電抗器選擇不當，可能無法達到諧振狀態或導致試驗設備過載。
-
試驗電壓必須使用經過校準的標準分壓器進行測量，確保試驗電壓的準確性。分壓器應定期送計量部門校準，在校準有效期內使用。嚴禁使用未經校準或校準不合格的分壓器測量試驗電壓，以免造成過電壓或欠電壓試驗，影響試驗結果的準確性和電纜的安全。
-
在升壓過程中，若發現電流突增、電壓異常波動、有異常響聲或冒煙等現象，應立即迅速降低電壓至零，切斷電源，對電纜和試驗設備進行全面檢查。可能的原因包括電纜絕緣缺陷、試驗設備故障、接線錯誤等，必須查明原因并排除故障后，方可重新進行試驗。
-
對于老舊電纜，由于其絕緣性能可能已經下降，在進行正式的交流耐壓試驗前，可先進行 0.1Hz 超低頻耐壓試驗（試驗電壓一般為 3U0，即 17.4kV）進行預檢。超低頻耐壓試驗對電纜絕緣的損傷較小，通過超低頻耐壓試驗可以初步判斷電纜絕緣是否存在嚴重缺陷，若超低頻耐壓試驗發現問題，可進一步分析處理后再考慮進行常規的交流耐壓試驗。
-
對于采用交叉互聯方式的電纜，在進行交流耐壓試驗時，需斷開交叉互聯接地箱，將電纜分段進行試驗。分段試驗可以更準確地檢測每段電纜的絕緣性能，避免因交叉互聯結構對試驗結果產生干擾。試驗完成后，應及時恢復交叉互聯接地箱的連接，確保電纜正常運行。
-
詳細記錄試驗過程中的各項數據，包括試驗電壓、試驗時間、環境溫濕度、絕緣電阻值（試驗前后）、試驗波形（如有監測設備記錄）、試驗過程中出現的異常現象及處理情況等。這些記錄是評估電纜絕緣性能和試驗結果的重要依據，必須準確、完整。
-
對比電纜的歷史試驗數據，分析絕緣電阻、耐壓性能等參數的變化趨勢，判斷電纜絕緣是否存在劣化現象。若發現絕緣性能有明顯下降趨勢，應加強對電纜的監測，縮短試驗周期，必要時采取相應的維護措施，如對電纜進行絕緣修復、更換部分絕緣部件等。
-
試驗結束后，及時編寫試驗報告。試驗報告應包括試驗目的、試驗依據、試驗設備、試驗過程、試驗結果、結論及建議等內容。試驗報告應規范、清晰，對試驗結果的判斷應準確、客觀，為電纜的運行維護提供有力的技術支持。
通過嚴格按照本通用試驗方案進行 10kV 電纜交流耐壓試驗，并做好各項安全措施、注意事項和數據記錄與分析，能夠準確評估 10kV 電纜的絕緣狀態，及時發現絕緣缺陷，確保電網的安全可靠運行。試驗完成后，應恢復電纜的接地連接，拆除臨時接線，清理試驗現場，保持現場整潔。
