絕緣耐壓試驗分為直流耐壓試驗和交流耐壓試驗兩種。過去在進行電纜耐壓試驗時都采用直流耐壓試驗。在1980年左右,國外電力部門發(fā)現直流耐壓試驗對橡塑絕緣是無效的且具有危害性。我國在九十年代開始研究和實踐交流耐壓試驗技術。經過20多年的研究和實踐,紛紛采用交流耐壓試驗代替直流耐壓試驗。國內外有關標準機構也對于高壓電纜的試驗方法作出了更改和修訂。1997年CIGRI國際大電網工作會議對采用的直流耐壓試驗方法提出疑議,并推薦使用工頻及近似工頻(30-300HZ)的交流試驗方法,在全世界范圍內推廣應用。我國的華北電力集團,廣東,江蘇,浙江,福建,安徽等電網已先后頒發(fā)《試驗規(guī)程》,強制規(guī)定用交流耐壓試驗代替直流耐壓試驗。在我國電網相對發(fā)達的省份,交流耐壓試驗已經成為強制性標準。其它地區(qū)的試驗規(guī)程也在起草和醞釀中。交流耐壓試驗取代傳統(tǒng)直流耐壓試驗已是大勢所趨。
國際上工業(yè)頻率主要指50Hz和60Hz兩種,故IEC標準規(guī)定對高壓絕緣的工業(yè)試驗頻率范圍為45-65Hz,在我國額定工頻為50Hz。GB/T16927.1-1997規(guī)定工頻試驗頻率范圍為45-55Hz。
認為工頻電力電纜的試驗電壓也是工頻,這是趨于比較保守的觀點。針對此問題應該著重說明交接和預防性試驗的目的在于發(fā)現絕緣缺陷的能力來定的。在不同的頻率下只要絕緣內部介質電壓分布相同,又有基本相同的檢出絕緣故障的能力,就能達到試驗的目的。因此即使選用比工頻范圍更寬的頻率也是可以接受的。在90年代中期為了選擇適當的交流耐壓試驗的頻率范圍,做了大量、仔細的基礎研究工作。得出頻率在30-300Hz范圍內,橡塑電纜內部幾種典型絕緣缺陷的擊穿特性沒有明顯差別。分析形成這種在不同頻率下良好的擊穿特性,主要原因是優(yōu)良的同軸絕緣結構,單一的絕緣介質,材質相對純潔、電場分布合理、規(guī)則。因此,在不同頻率下結構內部電壓分布相同,形成寬頻率范圍試驗的條件。油紙絕緣電纜一直采用頻率等于零的直流電壓進行耐壓試驗,其實際效果很好,數十年來未受到置疑。
與傳統(tǒng)的試驗變壓器相比,優(yōu)點在于變頻串聯(lián)諧振試驗裝置體積小,重量輕,易搬運,操作簡單,非常方便現場使用及搬運(體積與重量約為傳統(tǒng)試驗變壓器的1/10~1/30),而且是分件式設計,便于根據現場需求靈活配置電抗器的個數,大大降低了勞動強度,提高工作效率。
各種大型電力變壓器、電力電纜、汽輪及水輪發(fā)電機及其它容性設備的交流耐壓試驗都嚴格按試驗規(guī)程定期進行。在工頻條件下,由于被試品電容量較大,或者試驗電壓要求較高,對試驗裝置的電源容量相應的也有較高的要求,為了電纜安全可靠運行,有關的國際標準對電纜的各種試驗做了明確的規(guī)定。主要試驗項目包括:測量絕緣電阻、直流耐壓和泄漏電流。其中測量絕緣電阻主要是檢驗電纜絕緣是否老化、受潮以及耐壓試驗中暴露的絕緣缺陷。直流耐壓和泄漏電流試驗是同步進行的,其目的是發(fā)現絕緣中的缺陷。但是近年來國內外的試驗和運行經驗證明:直流耐壓試驗不能有效地發(fā)現交聯(lián)電纜中的絕緣缺陷,甚至造成電纜的絕緣隱患。國內也曾多次發(fā)生電纜事故,相當數量的電纜故障是由于經常性的直流耐壓試驗產生的負面效應引起。因此,國內外有關部門廣泛推薦采用交流耐壓取代傳統(tǒng)的直流耐壓。
變頻串聯(lián)諧振試驗裝置是運用串聯(lián)諧振的原理,通過調節(jié)變頻控制器的輸出頻率,使得回路中的電抗器的電感L和試品電容C發(fā)生串聯(lián)諧振,諧振電壓即為試品上所加電壓。
變頻串聯(lián)諧振成套試驗裝置是運用串聯(lián)諧振的原理,利用勵磁變壓器激發(fā)串聯(lián)諧振回路,通過調節(jié)變頻控制器的輸出頻率,使得回路中的電抗器電感L和試品電容C發(fā)生串聯(lián)諧振,諧振電壓即為試品上所加電壓。變頻諧振試驗裝置廣泛用于電力、冶金、石油、化工等行業(yè),適用于大容量、高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗。