随着城市化进程加速,高压交联聚乙烯电缆在电网中的占比显著提升。国际电工委员会及各国标准均要求,新型电缆在批量应用前必须通过预鉴定试验,以模拟30-50年运行工况下的可靠性。该试验已成为电缆制造商准入和工程验收的强制性门槛。预鉴定试验是110kV及以上电压等级电缆投入工程应用的强制通行证。它通过半年到一年的加速老化模拟电缆最高30年寿命的极端工况,筛除绝大部分的设计缺陷与材料隐患,成为保障电网安全的最后一道技术防线。
一、试验目的
1.模拟30年寿命:通过加速老化试验(如高温、高湿、电热循环)模拟电缆系统在额定工况下数十年的性能退化过程。
2.电缆与附件的兼容性:验证电缆本体、接头、终端在协同工作时的界面耐压性能。
二、关键试验项目与技术要点
1.热循环电压试验
热循环电压试验通过电流加热,直到电缆导体达到比正常运行中最高导体温度高0K至5K的温度。环境条件的变化可能需要在试验期间调整加热电流。电缆的表面温度应被记录下来以供参考。
在每个加热过程中,导体温度应至少保持在规定的温度限度内2小时。之后应进行至少16小时的自然冷却。热循环电压试验应持续8760小时,加热冷却循环应进行至少180次。
2.雷电冲击电压试验
回路通过电流加热,直到电缆导体达到比正常工作中最高导体温度高0K至5K的温度。在施加第一个雷电冲击电压之前,导体温度应保持在规定的温度范围内至少2小时。温度应保持在上述限度内,直到试验完成。在正式施加冲击电压之前,应对冲击电压发生器进行校准,以试样所规定耐受冲击电压值的50%、65%和80%分别校准冲击电压发生器输出电压值与相应的充电电压值,并根据结果计算出平均效率。
雷电冲击电压波的波前时间T为(1~5)μs,半波峰值时间T为(40~60)μs。电缆试样应能耐受10次正极性和10次负极性电压冲击而不击穿。
三、结论与展望
电缆预鉴定试验作为超高压电缆入网的“终极考验”,通过模拟极端工况下的长期运行,为电网安全构筑了坚实防线。随着新能源大规模并网与智能电网建设加速,预鉴定试验将向更高电压等级、更复杂环境延伸,同时融入数字化监测技术(如分布式光纤测温)实现试验过程与实际运行的动态映射。未来,预鉴定试验不仅是对电缆性能的验证,更将成为推动电缆行业技术革新与质量提升的核心引擎。
海检检测海洋电缆实验室是以海底电缆、超高压电力电缆、装备电缆、特种电缆为主要检测对象的产品实验室,是国内第一个以海洋电缆为特色的电缆检测机构。可开展由海及陆、从低压到高压各类电缆的性能测试、型式试验、预鉴定试验等检验检测服务,是目前北方地区建设水平最高、检测能力最强的第三方电缆实验室,也是国内少数具有超高压电缆预鉴定试验业绩的国家中心级检测机构。