本文依據現行電力行業標準,結合HVA45TD高壓測試儀的技術特性,系統梳理了電纜耐壓試驗的全流程操作規范,涵蓋設備準備、標準步驟、常見問題處置、安全管控及維護要求,明確了振蕩波測試的參數設置依據,可為電力行業高壓試驗從業者提供標準化操作參考,保障電纜耐壓試驗的準確性與安全性。
在“雙碳”目標驅動下,我國配電網電纜化率持續提升,據中國電力企業聯合會《2025年電力工業運行分析報告》統計,2025年全國10kV及以上交聯聚乙烯(XLPE)電纜運行總長度突破580萬公里,因絕緣劣化、接頭缺陷引發的電纜故障占配電網總故障的62%,嚴重影響供電可靠性。《電力設備預防性試驗規程》(DL/T 596-2021)明確要求,35kV及以下運行中電纜需定期開展交流耐壓試驗,振蕩波測試作為無損傷絕緣檢測技術,已成為電纜狀態評估的主流方案。HVA45TD高壓測試儀集成高壓發生、振蕩波控制、局部放電檢測功能,可滿足10kV-35kV電壓等級電纜的交接試驗、預防性試驗及故障后驗證試驗需求,本文基于行業標準規范,明確HVA45TD使用的全流程操作要求,為現場試驗提供標準化指導。
HVA45TD高壓測試儀的核心應用場景圍繞電纜全生命周期的絕緣狀態評估展開,各場景均對應明確的行業標準要求,具體適用場景如下:
第一,新敷設電纜的交接驗收試驗。依據《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》(GB 50150-2016)要求,10kV-35kV XLPE電纜投運前必須開展交流耐壓試驗,驗證敷設過程中未出現絕緣損傷、接頭安裝缺陷等問題。傳統工頻耐壓試驗需配套大容量試驗變壓器,現場轉運難度大,而HVA45TD高壓測試儀整機重量不足80kg,可適配城市地下管廊、山區架空電纜等復雜作業環境,試驗效率較傳統設備提升50%以上。
第二,運行中電纜的預防性試驗。DL/T 596-2021規定,35kV及以下普通運行環境電纜每3年開展一次耐壓試驗,重負荷、化工腐蝕、沿海高鹽霧環境下的電纜每年開展1次試驗。振蕩波測試屬于非破壞性試驗,不會在電纜絕緣內部產生累計空間電荷,避免傳統直流耐壓試驗對完好絕緣造成的二次損傷,HVA45TD內置的局放檢測模塊可在耐壓試驗同時完成缺陷定位,大幅減少停電作業時長。
第三,電纜故障修復后的驗證試驗。電纜發生擊穿、閃絡故障修復后,需通過耐壓試驗驗證修復部位的絕緣性能,符合《電力電纜線路運行規程》(DL/T 1253-2023)的投運要求,HVA45TD可快速生成試驗報告,滿足故障搶修后的快速復電需求。
第四,老舊電纜的狀態評估。對于運行年限超過15年的老舊電纜,可通過HVA45TD的振蕩波測試功能,結合局放數據判斷絕緣劣化程度,為電網公司的電纜更換計劃提供數據支撐,降低非計劃停電風險。
HVA45TD高壓測試儀的開機前準備工作需嚴格遵循高壓試驗規范,保障試驗數據準確及作業安全,具體步驟如下:
第一,試驗前資料與環境核查。首先核查被試電纜的基礎參數,包括電壓等級、長度、敷設年限、歷史故障記錄、終端頭及中間接頭位置,確保試驗參數設置與被試設備匹配。其次核查現場環境參數,依據《高電壓試驗技術 *部分:一般定義和試驗要求》(IEC 60060-1:2022)要求,試驗環境溫度需控制在0℃-40℃,相對濕度≤85%,大氣壓力80kPa-110kPa,戶外作業時遇雷雨天、風力超過5級、濕度超過90%的情況需停止作業。
第二,設備部件完整性檢查。HVA45TD高壓測試儀的標準配置包括主機單元、高壓電抗器、電容分壓器、專用連接線纜、絕緣接地棒、安全警示圍欄,需檢查各部件外觀無破損、開裂,接線端子無氧化、松動痕跡,同時核查設備的計量校準證書,依據《高壓試驗裝置檢定規程》(JJG(電力) 025-2021)要求,HVA45TD的校準周期為12個月,超出校準有效期的設備不得投入使用。
第三,現場安全布置。試驗區域需設置安全圍欄,圍欄邊緣距離高壓帶電部位的*小安全距離不小于1.5m,圍欄上懸掛“高壓危險 禁止入內”標識,清理現場無關人員,被試電纜的非試驗端需安排專人值守,配置對講機等通信設備,確保兩端通信暢通。試驗系統的接地端需直接接入變電站或作業現場的接地網,接地電阻≤4Ω,符合GB 50150-2016的接地要求。
第四,被試電纜預處理。清理被試電纜兩端終端頭的表面污穢,去除導體連接部位的氧化層,使用2500V絕緣電阻表測量電纜相間及對地絕緣電阻,10kV電纜絕緣電阻≥1000MΩ、35kV電纜絕緣電阻≥2000MΩ為合格,絕緣電阻不達標的電纜不得開展耐壓試驗,需先排查絕緣受潮、局部損傷等問題。
HVA45TD高壓測試儀的電纜耐壓試驗操作需遵循“雙人復核、逐級操作、數據可追溯”的原則,嚴格按照以下步驟執行,其中振蕩波測試參數需符合《交聯聚乙烯絕緣電力電纜振蕩波局部放電測試導則》(DL/T 1815-2018)要求:
第一步,接線與雙人復核。首先連接接地回路,將HVA45TD主機的接地端子、電容分壓器接地端、高壓電抗器接地端分別接入接地網,再連接高壓回路:主機高壓輸出端連接電容分壓器低壓輸入端,電容分壓器高壓輸出端連接高壓電抗器輸入端,高壓電抗器輸出端連接被試電纜的試驗相導體,被試電纜的非試驗相導體、屏蔽層、鎧裝層分別可靠接地。接線完成后由兩名試驗人員交叉復核接線順序,確認無接錯、虛接問題。
第二步,設備開機與參數設置。開啟HVA45TD主機電源,進入操作界面后選擇“振蕩波耐壓試驗”模式,輸入被試電纜的基礎參數:額定電壓、電纜長度、絕緣材質,系統將自動計算匹配的試驗參數,試驗人員需核對參數是否符合標準要求:10kV電纜試驗電壓為2U0即17.4kV,35kV電纜試驗電壓為2U0即40.5kV,耐壓時長設置為60s,振蕩頻率控制在20Hz-300Hz范圍內,局放檢測閾值設置為5pC,確認參數無誤后保存設置。
第三步,預升壓檢查。點擊“預升壓”按鈕,以1kV/s的速率升壓至額定試驗電壓的10%,保持10s,檢查主機的電壓、電流顯示是否正常,高壓回路是否有異常放電聲、異味,被試電纜兩端無閃絡現象,確認系統運行正常后停止預升壓,將電壓降至0。
第四步,正式試驗與振蕩波測試。點擊“開始試驗”按鈕,以1kV/s的勻速升壓至設定的試驗電壓,系統自動觸發振蕩波發生裝置,產生阻尼振蕩波,保持試驗電壓60s,同步采集局部放電信號。試驗過程中若出現被試電纜擊穿、閃絡、局放量超過100pC的情況,HVA45TD的過流、過壓保護將自動觸發,在10ms內切斷高壓輸出并降壓至0,試驗人員需記錄故障類型及對應的電壓、局放數據。
第五步,降壓與放電。試驗完成后,系統自動以2kV/s的速率降壓至0,發出操作提示后,試驗人員佩戴絕緣手套、穿絕緣靴,使用絕緣接地棒對被試電纜的試驗相充分放電,放電時間不少于3min,長度超過3km的長電纜需延長放電時間至5min,確認無剩余電荷后方可拆除接線。
第六步,數據導出與存檔。HVA45TD自動生成標準化試驗報告,包含試驗電壓、振蕩頻率、耐壓時長、局放*大值、缺陷位置等核心數據,試驗報告由兩名試驗人員簽字確認后存入設備管理檔案,數據保存期限不少于6年,符合DL/T 596-2021的檔案管理要求。
HVA45TD高壓測試儀現場作業過程中出現的異常問題,可按照“先排查外部原因、再核查設備參數”的原則處置,常見問題及解決方法如下:
第一,升壓過程中過流保護觸發。該問題的常見原因包括三類:一是被試電纜絕緣劣化嚴重,泄露電流超過保護閾值;二是接線端子虛接,接觸電阻過大導致電流異常;三是電抗器參數與被試電纜電容不匹配,諧振回路電流超標。處置方法為:首先使用絕緣電阻表重新測量被試電纜的絕緣電阻,確認是否存在絕緣擊穿問題;其次檢查所有接線端子,重新壓接氧化、松動的端子,確保接觸電阻≤5mΩ;*后根據HVA45TD內置的電容匹配表調整電抗器的串并聯方式,10kV電纜每1km等效電容約為0.2μF,可對應增加或減少電抗器并聯數量,確保諧振電流在設備允許范圍內。
第二,振蕩波頻率超出標準范圍。該問題的核心原因是電抗器電感與被試電纜電容的匹配偏差,振蕩頻率計算公式為f=1/(2π√(LC)),當頻率低于20Hz或高于300Hz時,試驗數據不符合DL/T 1815-2018的要求。處置方法為:根據被試電纜的實際長度調整電抗器組合,對于長度小于500m的短電纜,可串聯電抗器提升電感值,對于長度超過3km的長電纜,可并聯電抗器降低電感值,調整完成后重新計算振蕩頻率,確認符合標準范圍后再開展試驗。
第三,局放檢測數據異常偏高。該問題的常見原因包括現場電磁干擾、電纜終端頭表面污穢、接地回路接觸不良三類。處置方法為:首先清理電纜終端頭表面的污穢、毛刺,涂抹硅脂降低沿面放電干擾;其次檢查所有接地回路的連接情況,確保接地電阻≤4Ω,避免接地不良引發的干擾信號;*后開啟HVA45TD的自適應抗干擾濾波模式,過濾現場的50Hz工頻干擾、無線電干擾,多次測量取平均值作為*終局放數據,排除干擾信號的影響。
第四,設備無法正常開機。該問題的常見原因包括外接電源電壓不穩定、內置鋰電池虧電、電源保險管熔斷。處置方法為:首先檢查外接電源電壓是否在220V±10%的允許范圍內,若現場電源不穩定可更換UPS電源供電;其次更換內置鋰電池或使用外接電源直接供電,確認是否為電池虧電問題;*后打開主機的保險管艙,更換規格為2A/250V的同型號保險管,若更換后仍無法開機,需聯系廠家售后人員維修,不得自行拆解設備。
HVA45TD高壓測試儀的操作屬于高壓特種作業,需嚴格遵循《電力安全工作規程 發電廠和變電站電氣部分》(GB 26860-2011)的要求,具體安全管控要點如下:
第一,人員資質要求。試驗人員必須持有應急管理部門頒發的高壓試驗特種作業操作證,每次作業不少于2人,其中1人為工作負責人,負責現場安全管控、作業流程審批,所有作業人員需熟悉HVA45TD的操作手冊及應急處置流程,作業前由工作負責人開展安全技術交底,明確各人員的職責分工。
第二,作業過程安全管控。升壓過程中所有人員必須處于安全圍欄外,嚴禁觸碰試驗設備的任何金屬部位,被試電纜非試驗端的值守人員需密切觀察電纜狀態,發現閃絡、放電等異常情況立即通知工作負責人停止試驗。試驗過程中若出現設備故障、保護觸發等異常情況,需首先切斷設備電源,對被試電纜充分放電后再開展排查,嚴禁帶電檢修設備。
第三,放電安全管控。每次試驗前后必須對被試電纜充分放電,放電時需佩戴絕緣手套、穿絕緣靴,絕緣接地棒先接接地端,再緩慢靠近被試電纜的導體部位,確認無放電火花后保持接觸不少于3min,長電纜、大容量電纜需適當延長放電時間,嚴禁直接接觸未放電的電纜導體。
第四,特殊環境作業管控。在地下管廊、電纜溝等受限空間內作業時,需提前開展通風,確認空間內氧氣含量≥19.5%、無有毒有害氣體后方可進入,作業過程中安排專人在外部值守,保持通信暢通。戶外作業遇突發降雨、雷電天氣時,需立即停止試驗,斷開電源,對被試電纜充分放電后撤離現場。
規范的維護保養可延長HVA45TD高壓測試儀的使用壽命,保障設備性能穩定,符合《高電壓測試設備通用技術條件 第6部分:振蕩波高壓發生器》(DL/T 846.6-2018)的維護要求,具體保養要點如下:
第一,日常存放要求。設備需存放在干燥、通風的專用儀器庫房內,存放環境溫度控制在-10℃-50℃,相對濕度≤70%,避免陽光直射、劇烈震動,設備周邊不得存放腐蝕性化學物品,高壓電抗器、電容分壓器等部件需豎直存放,避免擠壓變形。
第二,作業后清潔整理。每次作業完成后,使用干抹布擦拭設備表面的灰塵、污漬,清理接線端子的氧化殘留物,檢查所有連接線纜的絕緣層是否有破損、劃傷,破損的線纜需及時更換,所有部件分類整理放入專用包裝箱內,避免部件丟失。
第三,定期校準與檢測。每12個月需將設備送具備高壓計量資質的機構開展校準,校準內容包括電壓測量誤差、電流測量誤差、振蕩頻率誤差、局放檢測精度,校準合格后方可繼續投入使用。每6個月開展一次全功能自檢,確認設備的保護功能、數據采集功能正常。
第四,電池維護。HVA45TD內置的磷酸鐵鋰電池每3個月需開展一次充放電循環,放電至剩余電量20%后充電不少于4小時,避免長期虧電導致電池容量衰減,長期存放超過6個月的設備,需提前完成一次充放電循環,并開展全功能測試,確認正常后方可投入作業。
2025年9月,國網某省電力公司某市供電公司對轄區內12條35kV XLPE電纜開展預防性試驗,電纜總長度18.7km,敷設年限3-12年,作業區域包含城市核心區地下管廊、郊區架空電纜兩類場景,若采用傳統工頻耐壓試驗方案,預計作業總時長20小時,涉及多個居民小區、工商業用戶的停電,為降低停電影響,本次試驗采用HVA45TD高壓測試儀開展振蕩波耐壓試驗。
本次試驗嚴格按照本文所述的標準流程操作,共完成12條電纜的耐壓試驗及局放檢測,總作業時長8小時,較傳統方案效率提升60%,試驗過程中共發現2處絕緣缺陷:其中1處為電纜中間接頭局放量127pC,定位位置距首端7.2km,另1處為電纜終端頭沿面放電,局放量89pC。試驗結束后,供電公司對缺陷部位進行了停電檢修,發現7.2km處的中間接頭存在安裝時遺留的金屬毛刺,終端頭存在表面開裂受潮問題,修復后再次采用HVA45TD開展復測,兩處缺陷的局放量均降至10pC以下,符合運行要求。截至2026年9月,該批次電纜已安全運行12個月,未發生任何絕緣故障,驗證了HVA45TD高壓測試儀的檢測準確性及操作流程的可行性。
【1】*能源局. 電力設備預防性試驗規程(DL/T 596-2021)[S]. 北京: 中國電力出版社, 2021.
【2】*能源局. 交聯聚乙烯絕緣電力電纜振蕩波局部放電測試導則(DL/T 1815-2018)[S]. 北京: 中國電力出版社, 2018.
【3】中國電力企業聯合會. 2025年電力工業運行分析報告[R]. 北京: 中國電力企業聯合會, 2025.
【4】國際電工委員會. 高電壓試驗技術 *部分:一般定義和試驗要求(IEC 60060-1:2022)[S]. 日內瓦: 國際電工委員會, 2022.
【5】*能源局. 高電壓測試設備通用技術條件 第6部分:振蕩波高壓發生器(DL/T 846.6-2018)[S]. 北京: 中國電力出版社, 2018.
【6】中華人民共和國住房和城鄉建設部. 電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準(GB 50150-2016)[S]. 北京: 中國計劃出版社, 2016.