(圖:電線電纜絕緣材料性能檢測)
隨著社會經(jīng)濟和科學技術的不斷發(fā)展,電能逐漸成為人們生產(chǎn)生活中不可缺少的能源,各種電力設備也在群眾的日常生活中發(fā)揮著重大作用。而電線電纜是電能運輸至電力設備的主要工具,在電力運輸和電力分配過程中占有重要地位。
電線電纜作為電力系統(tǒng)中電力傳輸?shù)闹饕d體,不僅要有良好的導電性,以便提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟效益;還要保證絕緣性能,確保電力傳輸網(wǎng)絡的穩(wěn)定性及安全性。若絕緣性能不穩(wěn)定或有缺陷,電力安全將受到嚴重威脅,從而引發(fā)火災等現(xiàn)象。因此,為了滿足電力系統(tǒng)運行需要,必須重視其絕緣性能,并進行絕緣試驗。在使用前或產(chǎn)品設計定型時,必須采用標準方法檢測,以確保電線電纜的絕緣性能滿足設計使用要求。
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電纜產(chǎn)品絕緣性能檢測方法
1、絕緣電阻和電阻率的測試
絕緣體的基本功能是組織電流流通,保證電流按既定路線流轉,絕緣電阻代表了絕緣體阻止電流流通的能力,如果絕緣電阻太低,則泄漏電流的風險越大,容易由于發(fā)熱損壞絕緣體,因此需要定期檢測。根據(jù)標準GB/T 3048.5-2007《電線電纜電性能試驗方法第5部分:絕緣電阻試驗》中的規(guī)定,絕緣電阻和電阻率的檢測主要使用電壓-電流法和直流比較法。
電壓-電流法一般用于實驗室檢測,測量范圍在(104-106)Ω,使用高阻計,使用高阻計,測量電壓有四級,即100V、250V、500V、1000V,在產(chǎn)品標準中按測量場強做出選擇和規(guī)定。測量環(huán)境為相對濕度在80%以下,環(huán)境溫度在20±5℃。
直流比較法,電源要求穩(wěn)定,輸出端電壓值變化不應超過±1%。適用于工廠產(chǎn)品測試,使用檢流計對通過試樣和標準電阻電流進行比較,并計算出試樣絕緣電阻。測量范圍為(105~2×1015)Ω,測量電壓在100-500V。
除了以上兩種方法,還有實驗室檢測方法,如歐姆表法、電橋法、充電法、自放電法等,試樣需要在試驗前進行預處理,放置于溫度為(23±2)℃以及相對濕度為(50±5)%的條件下處理24小時。不同檢測方法各有使用范圍和優(yōu)缺點,根據(jù)實際情況進行選擇。
2、電容及損耗因數(shù)測試
電容是電纜電性參數(shù)之一,當交流電壓通過電纜,電流產(chǎn)生,電容電流與電纜電容成正比。對于超高壓電纜,當電容電流接近額定電流,就成為限制電纜容量與傳輸距離的重要因素。通過進行電容及損耗因數(shù)檢測,可以發(fā)現(xiàn)各種絕緣劣化現(xiàn)象,檢測方法為介質損耗角正切檢測方法,根據(jù)GB/T3048.11-2007《電線電纜電性能試驗方法 第11部分:介質損耗角正切試驗》的規(guī)定,測量的是外施正弦電壓與通過試樣的電流之間相角的余角正切值。測量設備為電流比較儀式電橋或西林電橋等。
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3、機械性能試驗
對電線電纜進行機械性能的檢測,需要嚴格按照GB/T2951-2008《電纜和光纜絕緣和護套材料通用試驗方法》進行,主要是對絕緣材料在未老化前和經(jīng)過加速老化處理后進行斷裂伸長率和抗張強度的檢測。
試樣制成管狀結構,取樣長度為100mm,如果是扁平軟線,絕緣線芯不要分開。在電纜外形尺寸上,相應標準有明確規(guī)定,如果電纜外徑在25mm之內,可以使用投影儀等設備從互相垂直的兩個方向上分別測量,超過25mm,使用測量帶測量圓周長再計算出直徑。
4、電纜絕緣材料其他通用試驗
電纜絕緣材料其他試驗有熱老化試驗、收縮試驗及密度測定方法。
熱老化試驗使用空氣烘箱,在絕緣或護套料擠出后存放不低于16小時才可以進行試驗。烘箱中空氣應流過試樣表面,并從烘箱頂部附近排出。在規(guī)定的老化溫度下,烘箱內全部空氣更換次數(shù)每小時在20次以內,但不要少于8次。
收縮試驗使用的試樣是在每個被試絕緣線芯上距離電纜端頭至少0.5m處切取相關電纜產(chǎn)品標準規(guī)定長度的1.5倍長度,按照標準中規(guī)定溫度和時間加熱,并在空氣中冷卻至室溫后根據(jù)標準中的規(guī)定測量最后的長度,最終計算收縮率。
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結語
目前我國已經(jīng)將電纜作為國民經(jīng)濟發(fā)展中的重要配套物資,對電纜質量做出了明確規(guī)范和標準要求,從生產(chǎn)到應用以及檢測都制定了詳細標準,由于劣質電纜充斥市場,引發(fā)的質量問題有很多,電纜絕緣問題已成為威脅電力應用系統(tǒng)安全的重要因素之一,直接影響到系統(tǒng)運行的效率,因此目前對電纜絕緣性能的檢測力度越來越大。在檢測過程中,要堅持使科學方法,做好各個項目的檢測,以有效管理和運營電纜行業(yè)發(fā)展。
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