Испытания повышенным напряжением сверхнизкой частотой (0.1гЦ)

В 2013 году вышел новый нормативный документ ГОСТ Р МЭК 55025-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение от 6 до 35 кВ включительно». По этому ГОСТу кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена нужно испытывать переменным напряжением сверхнизкой частотой 0,1 Гц, величиной напряжения равен 3 U0 (U0 – напряжение фаза-земля) в течение 1 часа. При этом оболочка кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена также должна быть испытана выпрямленным напряжением величиной 10 кВ в течение 1 минуты. Только если кабель выдержал эти два испытания его можно вводить в работу.

На сегодняшний день производители испытательных установок используют в основном две формы напряжения сверхнизкой частоты:

1. Прямоугольная косинусная форма (SebaKMT)
2. Синусоидальная форма (Baur,b2 HighVoltage, SebaKMT)
Так как в ГОСТе Р МЭК 55025-2012 ничего не сказано о форме испытательного напряжения, поэтому необходимо знать чем же эти две формы друг от друга отличаются.

Начнем с прямоугольной косинусной формы переменного напряжения сверхнизкой частоты. Основные её преимущества:
1. Неизменная частота (независящая от нагрузки) 0,1 Гц. В данной системе частота зафиксирована и равняется 0,1 Гц, т.е. испытание кабеля возможно только этой частотой. Смена полярности напряжения (перезаряд кабеля) происходит раз в 5 секунд, что не приводит к образованию объемных зарядов в структуре изоляции, как при испытании выпрямленным напряжением.
2. Высокая мощность установок (ёмкость около 3 мкФ). Позволяет испытывать длинные кабели до 10 км.
3. Фронт переключения сигнала совпадает с фронтом частоты сети 50 Гц. Воздействие испытательного напряжения идентично напряжению сети 50 Гц, поэтому рост дефекта (водного или электрического триинга) происходит быстрее, чем при другой форме сигнала.
4. Максимальное напряжение, выдаваемое испытательной установкой, совпадает с его действующим значением.

Недостатки установок, использующие прямоугольную косинусную форму напряжения:

1. Имеют большой вес (в сравнении с установками синусоидальной формы сигнала).
2. Высокая цена

Основными преимуществами синусоидальной формы сигнала являются:
1. Небольшой вес, компактный корпус.
2. Наглядный интерфейс.

Недостатками данных установок являются:

1. Небольшая мощность (если проводить испытание кабеля по ГОСТу и частотой 0,1 Гц).
2. Частота изменяется от 0,1 Гц до 0,01 Гц. Испытательное напряжение частотой 0,01 Гц в 10 раз реже меняет полярность сигнала, т.е. приближается к выпрямленному напряжению.
3. Недостоверность испытаний на длинных кабелях.

Так же рекомендуем ознакомиться с Испытанием повышенным напряжением от постороннего источника и Измерением и диагностикой частичных разрядов в изоляции, а так же с другими статьями раздела Испытания электроустановок свыше 1000 вольт в компании Запсибэнергосервис.