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摘要：电气安装生产中，对新安装和大修后的电气设备要进行交接验收试验是鉴定电气设备本身及其安装和大修的质量，以判断设备能否投入运行。其次，电气设备的绝缘在制造、运输、检修过程中有可能发生意外事故而残留有缺陷。投运前应做耐压试验。它在长期运行中，又会受到水分、潮气的侵入，还会受到机械应力的作用、电场的作用、导体发热的作用以及大自然的等各种因素的影响，这些都会使绝缘逐渐发生老化而形成缺陷，绝缘缺陷的存在和发生又会造成设备损坏，定期做耐压实验（如：电气设备 春季预防试验），就可以把隐藏的缺陷检查出来，从而提高电力系统运行的安全性和可靠性。
关键词：电力工程；电气安装；高压直流耐压试验
1直流耐壓试验对交联聚乙烯绝缘电缆的局限性
交联聚乙烯绝缘电缆电性能优良、制造工艺简单、安装方便，被广泛采用，已成为纸绝缘电缆的替代品。按高压试验的通用原则，被试品上所施加的试验电压场强应模拟高压电器的运行状况。这对检验交联聚乙烯绝缘电缆效果不明显，而且还可能产生负作用，主要表现在以下几个方面：
2.1 交联聚乙烯绝缘电缆在交、直流电压下的电场分布不同。交联聚乙烯绝缘层是采用聚乙烯经化学交联而成，属整体型绝缘结构，其介电常数小于2.3，受温度变化的影响较小。在交流电压下，交联聚乙烯电缆绝缘层内的电场分布是由介电常数决定的，即电场强度是按介电常数反比例分配的，这种分布比较稳定。在直流电压作用下，其绝缘层中的电场强度是按绝缘电阻系数正比例分配的，而绝缘电阻系数分布是不均匀的。这是因为交联聚乙烯电缆在交联过程中不可避免地溶入一定量的副产品，它们具有相对小的绝缘电阻系数，但在绝缘层径向分布是不均匀的，所以在直流电压下交联聚乙烯电缆绝缘层中的电场分布不同于理想的圆柱体绝缘结构，与材料的不均匀性有关。
2.2 交联聚乙烯绝缘电缆在直流电压下会积累单极性电荷，释放由直流耐压试验引起的单极性空间电荷需要很长时间。电缆如果在直流残余电荷未完全释放之前投入运行，直流电压便会叠加在工频电压峰值上，电缆上的电压值将远远超过其额定电压。这会导致电缆绝缘老化加速，使用寿命缩短，严重的会发生绝缘击穿。
2.3 交联聚乙烯绝缘电缆的半导体凸出处和污秽点等处容易产生空间电荷，但如果在试验时电缆终端接头发生表面闪络或电缆附件击穿，会造成电缆芯线中产生波振荡，危害其他正常的电缆和接头的绝缘。交联聚乙烯绝缘电缆一个致命弱点是绝缘内容易产生水树枝，在直流电压下，水树枝会迅速转变为电树枝，并形成放电，加速了绝缘水劣化，以致于在运行工频电压作用下形成击穿。
2.4 直流耐压试验不能有效发现交流电压作用下电缆的某些缺陷。如在电缆附件内，在交流电压下，绝缘机械损伤等缺陷处最易发生击穿，在直流电压下则不会。直流耐压试验模拟高压交联电缆的运行状况，其试验效果差，并且有一定的危害性。
2 试验部分
21 直流耐压试验的必要条件
2.1.1 试验电压的产生。直流电压一般均用直流高压发生器产生， 直流高压发生器主要由调压器、升压变压器、整流元件、滤波电容器、极性转换装置和放电电阻组成，直流高压发生器应能输出试样试验所需的电压和电流。
2.1.2 试验电压。除产品标准另有规定外，施加试样上的试验电压应为脉动因素不大于5%的直流电压， 试验电压的极性按相应产品标准规定。回路中做半波整流，以获得直流高电压，当用一短路杆将高压硅堆短接时， 可获得工频高电压，作为交流输出状态，取消短杆时，作为直流输出状态。
2.3 试验准备
2.3.1 对电缆附件产品， 除相应产品标准有规定外与其相连接电缆长度一般不应小于5m。
2.3.2 试验前必须把电缆终端表面擦净，以减少泄漏电流并防止其表面闪络放电，在温度较高的环境条件进行直流高压试验，更应注意湿度对终端前沿的影响。
2.3.3 试验中的安全注意事项， 应按试验操作的有关规定进行。
2.3.4 直流预防性试验的耐压值一般为电缆额定电压的5倍。
3 接线方式
3.1 单芯电缆。导体接高压端，金属套或屏蔽接地。
3.2 多芯电缆。依次将每一导体接高压端，其它导体相互连接并与金属套、屏蔽或铠装一起接地。
3.3 分相铅包电缆
依次将每一导体接高压端， 其它导体相互连接并与金属套、屏蔽或铠装一起接地。
4 试验过程
4.1 油浸高压电力
电缆预防性试验必须摇测相间及相对地的绝缘电阻， 再进行直流耐压试验。
4.2 施加在电缆上的电压应从较低值（不应超过相应产品标准所规定的试验电压值40%） 开始，缓慢平稳地升压至每个档位，稳定一分钟，读泄漏电流至所规定的试验电压值， 以便能在毫安表上准确读数， 将试验电压值保持规定的时间后，缓慢降低电压， 直至所规定的试验电压值40%以下，然后切断电源的，并用绝缘接地棒对被试电缆的高压端放电， 放电电阻的阻值按相应的试验电压选取，一般不小于10kΩPkV，该电阻应能耐受施加至电缆的试验电压而不闪络放电，而且能承受放电能量而不致过热。
4.3测量电缆泄漏电流时，应在试验电压加上1min后读取数值，其数值可参考表1。电缆长度在500m 以下时，其泄漏电流不必按长度计算。长度超过500m 时，泄漏电流按长度成正比例换算。在试验直流耐压过程中，应测量直流电压下地相应泄漏电流值， 以便比较，一般10kV 电缆应在试验电压的0.2、0.4、0.6、0.8、1.0倍的几种情况下， 测量泄漏电流值，如果在耐压试验过程中， 泄漏电流不稳定或急剧上升应适当延试验时间。
5 鉴定分析
5.1 电缆在施加相应规定的试验电压与持续时间内， 无任何闪络放电或者试验回路电流不随时间而增大， 则可以认为电缆通过直流耐压试验为合格。
5.2 泄漏电流随时间增长而增大，且绝对值较大时，则说明被试电缆已存在缺陷。
5.3 试验期间内出现电流急剧增加，甚而直流高压发生器的线路开关跳闸或电缆不可能再次耐受所规定的试验电压， 则可认为电缆已击穿。
5.4 泄漏电流周期性摆动，这说明电缆绝缘有局部孔隙性缺陷。因为在一定电压下，孔隙被击穿，试验电流增大，同时，已充电的电缆电容经击穿的孔隙放电于是电缆充电电压下降直至孔隙绝缘恢复， 这时试验电流减小，继之电缆充电电压又升高，再击穿、放电又恢复，造成周期摆动。
5.5 相同的泄漏电流差值很大。当三相之间的不平衡系数（即泄漏电流的最大一相与最小一相的比值） 大于2 以及与以往的测量数值比较差异较大（但要考虑泄漏电流的绝对值，当最大一相泄漏电流对于10kV 及以上者小于20μA 时或6kV 及以下者小于10μA，不平衡系数可允许大些） 这说明泄漏电流较大的一相可能存在局部缺陷。当不平衡系数大于2 时， 必须将连接电缆的三个相的尾线全部拆去重新读不平衡系数。
6 应用效果
6.1 直流耐压试验采用高压硅堆串接在高压回路中，作半波整流电路，获取高电压，提高了使用寿命，增加了试验的精确度。
6.2 直流耐压试验作为预防性的高压试验， 给基础建设生产节省上百万的经济损失，起到了是否采用的决定性作用， 节省了试车和投产的时间。
6.3 通过预防性试验降低工人的劳动强度，减少重复调试的弊端，提高了一次性成功试车的比率。
关键词：电力工程；电气安装；高压直流耐压试验
1直流耐壓试验对交联聚乙烯绝缘电缆的局限性
交联聚乙烯绝缘电缆电性能优良、制造工艺简单、安装方便，被广泛采用，已成为纸绝缘电缆的替代品。按高压试验的通用原则，被试品上所施加的试验电压场强应模拟高压电器的运行状况。这对检验交联聚乙烯绝缘电缆效果不明显，而且还可能产生负作用，主要表现在以下几个方面：
2.1 交联聚乙烯绝缘电缆在交、直流电压下的电场分布不同。交联聚乙烯绝缘层是采用聚乙烯经化学交联而成，属整体型绝缘结构，其介电常数小于2.3，受温度变化的影响较小。在交流电压下，交联聚乙烯电缆绝缘层内的电场分布是由介电常数决定的，即电场强度是按介电常数反比例分配的，这种分布比较稳定。在直流电压作用下，其绝缘层中的电场强度是按绝缘电阻系数正比例分配的，而绝缘电阻系数分布是不均匀的。这是因为交联聚乙烯电缆在交联过程中不可避免地溶入一定量的副产品，它们具有相对小的绝缘电阻系数，但在绝缘层径向分布是不均匀的，所以在直流电压下交联聚乙烯电缆绝缘层中的电场分布不同于理想的圆柱体绝缘结构，与材料的不均匀性有关。
2.2 交联聚乙烯绝缘电缆在直流电压下会积累单极性电荷，释放由直流耐压试验引起的单极性空间电荷需要很长时间。电缆如果在直流残余电荷未完全释放之前投入运行，直流电压便会叠加在工频电压峰值上，电缆上的电压值将远远超过其额定电压。这会导致电缆绝缘老化加速，使用寿命缩短，严重的会发生绝缘击穿。
2.3 交联聚乙烯绝缘电缆的半导体凸出处和污秽点等处容易产生空间电荷，但如果在试验时电缆终端接头发生表面闪络或电缆附件击穿，会造成电缆芯线中产生波振荡，危害其他正常的电缆和接头的绝缘。交联聚乙烯绝缘电缆一个致命弱点是绝缘内容易产生水树枝，在直流电压下，水树枝会迅速转变为电树枝，并形成放电，加速了绝缘水劣化，以致于在运行工频电压作用下形成击穿。
2.4 直流耐压试验不能有效发现交流电压作用下电缆的某些缺陷。如在电缆附件内，在交流电压下，绝缘机械损伤等缺陷处最易发生击穿，在直流电压下则不会。直流耐压试验模拟高压交联电缆的运行状况，其试验效果差，并且有一定的危害性。
2 试验部分
21 直流耐压试验的必要条件
2.1.1 试验电压的产生。直流电压一般均用直流高压发生器产生， 直流高压发生器主要由调压器、升压变压器、整流元件、滤波电容器、极性转换装置和放电电阻组成，直流高压发生器应能输出试样试验所需的电压和电流。
2.1.2 试验电压。除产品标准另有规定外，施加试样上的试验电压应为脉动因素不大于5%的直流电压， 试验电压的极性按相应产品标准规定。回路中做半波整流，以获得直流高电压，当用一短路杆将高压硅堆短接时， 可获得工频高电压，作为交流输出状态，取消短杆时，作为直流输出状态。
2.3 试验准备
2.3.1 对电缆附件产品， 除相应产品标准有规定外与其相连接电缆长度一般不应小于5m。
2.3.2 试验前必须把电缆终端表面擦净，以减少泄漏电流并防止其表面闪络放电，在温度较高的环境条件进行直流高压试验，更应注意湿度对终端前沿的影响。
2.3.3 试验中的安全注意事项， 应按试验操作的有关规定进行。
2.3.4 直流预防性试验的耐压值一般为电缆额定电压的5倍。
3 接线方式
3.1 单芯电缆。导体接高压端，金属套或屏蔽接地。
3.2 多芯电缆。依次将每一导体接高压端，其它导体相互连接并与金属套、屏蔽或铠装一起接地。
3.3 分相铅包电缆
依次将每一导体接高压端， 其它导体相互连接并与金属套、屏蔽或铠装一起接地。
4 试验过程
4.1 油浸高压电力
电缆预防性试验必须摇测相间及相对地的绝缘电阻， 再进行直流耐压试验。
4.2 施加在电缆上的电压应从较低值（不应超过相应产品标准所规定的试验电压值40%） 开始，缓慢平稳地升压至每个档位，稳定一分钟，读泄漏电流至所规定的试验电压值， 以便能在毫安表上准确读数， 将试验电压值保持规定的时间后，缓慢降低电压， 直至所规定的试验电压值40%以下，然后切断电源的，并用绝缘接地棒对被试电缆的高压端放电， 放电电阻的阻值按相应的试验电压选取，一般不小于10kΩPkV，该电阻应能耐受施加至电缆的试验电压而不闪络放电，而且能承受放电能量而不致过热。
4.3测量电缆泄漏电流时，应在试验电压加上1min后读取数值，其数值可参考表1。电缆长度在500m 以下时，其泄漏电流不必按长度计算。长度超过500m 时，泄漏电流按长度成正比例换算。在试验直流耐压过程中，应测量直流电压下地相应泄漏电流值， 以便比较，一般10kV 电缆应在试验电压的0.2、0.4、0.6、0.8、1.0倍的几种情况下， 测量泄漏电流值，如果在耐压试验过程中， 泄漏电流不稳定或急剧上升应适当延试验时间。
5 鉴定分析
5.1 电缆在施加相应规定的试验电压与持续时间内， 无任何闪络放电或者试验回路电流不随时间而增大， 则可以认为电缆通过直流耐压试验为合格。
5.2 泄漏电流随时间增长而增大，且绝对值较大时，则说明被试电缆已存在缺陷。
5.3 试验期间内出现电流急剧增加，甚而直流高压发生器的线路开关跳闸或电缆不可能再次耐受所规定的试验电压， 则可认为电缆已击穿。
5.4 泄漏电流周期性摆动，这说明电缆绝缘有局部孔隙性缺陷。因为在一定电压下，孔隙被击穿，试验电流增大，同时，已充电的电缆电容经击穿的孔隙放电于是电缆充电电压下降直至孔隙绝缘恢复， 这时试验电流减小，继之电缆充电电压又升高，再击穿、放电又恢复，造成周期摆动。
5.5 相同的泄漏电流差值很大。当三相之间的不平衡系数（即泄漏电流的最大一相与最小一相的比值） 大于2 以及与以往的测量数值比较差异较大（但要考虑泄漏电流的绝对值，当最大一相泄漏电流对于10kV 及以上者小于20μA 时或6kV 及以下者小于10μA，不平衡系数可允许大些） 这说明泄漏电流较大的一相可能存在局部缺陷。当不平衡系数大于2 时， 必须将连接电缆的三个相的尾线全部拆去重新读不平衡系数。
6 应用效果
6.1 直流耐压试验采用高压硅堆串接在高压回路中，作半波整流电路，获取高电压，提高了使用寿命，增加了试验的精确度。
6.2 直流耐压试验作为预防性的高压试验， 给基础建设生产节省上百万的经济损失，起到了是否采用的决定性作用， 节省了试车和投产的时间。
6.3 通过预防性试验降低工人的劳动强度，减少重复调试的弊端，提高了一次性成功试车的比率。