一、试验目的
10kV 电缆交流耐压试验主要用于检验电缆绝缘强度，是新敷设电缆验收、预防性试验或故障修复后验证的重要手段。通过模拟运行中的过电压情况，检测电缆绝缘是否存在潜在缺陷，确保电缆在正常运行电压及可能出现的过电压下能安全可靠工作，有效评估电缆绝缘状态，保障电网稳定运行。
二、试验标准
依据《DL/T 596 - 2021 电力设备预防性试验规程》及《GB/T 3048.8 - 2007 电缆电性能试验方法》，10kV 电缆交流耐压试验的关键参数如下：
-
试验电压：通常为 2.5 倍额定电压，即 25kV。但对于不同绝缘类型和结构的电缆，可能会有差异，例如 6/10kV 电缆试验电压可能为 21kV，8.7/10kV 电缆试验电压可能为 30.5kV，具体需参照电缆技术文件和相关标准。
-
试验频率：一般采用 30Hz - 300Hz 的变频谐振法，该频率范围既能有效检测电缆绝缘缺陷，又能降低试验设备容量要求。
-
持续时间：持续时间为 5 分钟，在这段时间内观察电缆绝缘是否能承受试验电压而不发生击穿、闪络等异常现象。
三、试验设备
-
变频串联谐振装置：这是最常用的试验设备，由变频电源、励磁变压器、电抗器、分压器组成。
-
变频电源：提供频率可变的交流电源，输出频率范围一般为 30Hz - 300Hz，功率根据被试电缆电容和试验电压确定，确保能为试验回路提供足够能量。
-
励磁变压器：将变频电源输出的低电压升高，为电抗器提供合适的励磁电压，其变比和容量需与试验要求匹配。
-
电抗器：与被试电缆形成串联谐振回路，通过调节电抗器的电感量（多采用多台电抗器组合，可通过串联或并联改变总电感），使回路在试验频率下发生谐振，从而在电缆上产生所需的试验电压。电抗器的额定电压、额定电流和电感量应根据电缆电容和试验电压准确选择。
-
分压器：用于精确测量试验电压，其分压比准确可靠，能将高压信号转换为便于测量和监测的低电压信号，反馈给测量仪器和控制系统，确保试验电压的准确性和稳定性。
-
传统工频试验变压器：理论上可用于 10kV 电缆耐压试验，但由于 10kV 电缆电容较大，需要试验变压器容量足够大，这会导致设备体积笨重、运输和现场操作不便，且成本较高，因此较少使用。在一些特殊情况下，若现场具备合适容量的工频试验变压器，且满足试验要求，也可选用。
-
绝缘电阻测试仪（兆欧表）：试验前需用 2500V 兆欧表测量电缆各相绝缘电阻，判断电缆绝缘是否存在严重受潮、破损等缺陷。绝缘电阻值应不低于规定值（如一般要求≥1000MΩ），且三相绝缘电阻应平衡。
-
放电棒：试验前后用于对电缆进行充分放电，放电棒应具有良好的绝缘性能和足够的放电容量，确保操作人员安全。
-
万用表：用于检查试验回路接线是否正确，测量回路电阻、电压等参数，判断设备工作状态。
-
温湿度计：记录试验时的环境温度和湿度，环境湿度应≤80%，避免在雨天或潮湿环境下试验，温度一般要求在 0℃ - 40℃之间，温度和湿度对电缆绝缘性能有一定影响，试验记录中需明确环境条件，以便后续分析。
四、试验步骤
-
确认电缆两端已断开与其他设备的连接，悬空并做好安全隔离措施，在试验区域设置明显的 “高压危险” 警示标志，设置围栏，防止无关人员进入。
-
检查电缆终端头，确保其清洁干燥，无污秽、裂纹或其他明显缺陷。若终端头存在问题，可能影响试验结果甚至导致试验失败，需在修复或更换后再进行试验。
-
记录电缆的型号、规格、长度、生产厂家、出厂日期等信息，这些信息有助于选择合适的试验设备参数和分析试验结果。
-
检查试验设备是否完好，各部件连接是否正确、牢固。对变频串联谐振装置进行通电检查，确保设备能正常工作，各仪表显示正常。
-
用 2500V 兆欧表依次测量电缆各相绝缘电阻。测量时，将兆欧表的 L 端接被测线芯，E 端接电缆金属屏蔽层及其他非被测线芯（需可靠接地）。
-
测量前，先将被测线芯接地充分放电，放电时间一般不少于 2 - 5 分钟，以消除电缆内部可能存在的残余电荷，避免影响测量结果。
-
摇动兆欧表手柄（或按下启动按钮），使兆欧表输出额定电压，待读数稳定后读取绝缘电阻值并记录。由于电缆存在吸收现象，兆欧表读数可能会随时间逐渐增大，应读取稳定后的数值。一般要求电缆绝缘电阻≥1000MΩ，若绝缘电阻过低，可能表示电缆存在绝缘缺陷，需进一步检查分析，必要时查找故障点并修复后再进行后续试验。
-
测量完一相后，将该相放电接地，再测量其他相，依次完成三相绝缘电阻测量。
-
按照变频串联谐振装置说明书进行接线。将变频电源输出端与励磁变压器输入端连接，励磁变压器输出端与电抗器连接，电抗器与被试电缆线芯连接，电缆金属屏蔽层及非被试线芯可靠接地。分压器高压端接在电缆线芯与电抗器之间，低压端接至测量仪器，用于测量试验电压。
-
确保所有接线牢固可靠，避免接触不良导致试验过程中出现电压波动、打火等异常情况。接线完成后，由专人对照接线图进行复查，确保接线正确无误。
-
合上试验电源开关，启动变频电源。开始时，将输出电压调至最低（一般为 0V）。
-
缓慢调节变频电源的输出频率，同时观察回路电流和电压变化。当回路电流达到最大值且电压也明显上升时，说明回路接近谐振状态，此时微调频率，使回路达到精确谐振，即电流达到最大且电压稳定在试验电压附近。在调谐过程中，要注意输出电压不能超过试验电压，防止过电压损坏电缆。
-
谐振状态稳定后，开始以 1 - 2kV/s 的速度逐步升高电压至试验电压（如 25kV）。升压过程应均匀缓慢，避免电压突变对电缆绝缘造成冲击。在升压过程中，密切观察试验设备的仪表显示、电缆外观及有无异常声音等情况。若发现电流突增、电压异常波动、冒烟、有异常响声等现象，应立即停止升压，降低电压至零，切断电源，检查原因。可能的原因包括电缆绝缘击穿、试验设备故障、接线错误等，需排查并解决问题后再重新开始试验。
-
当电压升至试验电压后，启动计时器，保持 5 分钟。在这 5 分钟内，持续观察试验电压和电流是否稳定，有无击穿、闪络等现象。若试验过程中出现电压突然下降、电流急剧增大等情况，说明电缆绝缘可能发生击穿，应立即停止试验，降压并切断电源，对电缆进行充分放电后，分析故障原因，确定故障位置并进行修复。若电压和电流保持稳定，且电缆外观无异常，无放电声等现象，则认为电缆在该电压下耐受正常。
-
5 分钟耐压时间结束后，缓慢降低试验电压至零，降压速度可适当加快，但不宜过快以免产生过电压。降压完成后，关闭变频电源，断开试验电源开关。
-
使用放电棒对电缆进行充分放电，放电时间一般不少于 5 分钟。放电时，先将放电棒的接地端可靠接地，然后手持绝缘操作杆，将放电棒的放电端逐渐靠近电缆线芯，进行放电操作。放电过程中可能会看到放电火花并听到放电声音，这是正常现象。放电完成后，可再次使用兆欧表测量电缆绝缘电阻，与试验前的绝缘电阻值进行对比，一般要求耐压试验前后绝缘电阻测量应无明显变化，若绝缘电阻明显下降，可能表示电缆在试验过程中受到损伤，需进一步分析。
五、判断标准
-
绝缘电阻判断：试验前电缆各相绝缘电阻应≥1000MΩ（具体数值可根据电缆类型和相关标准调整），三相绝缘电阻应平衡。耐压试验前后，绝缘电阻测量值无明显变化（一般变化不超过 20%），可认为电缆绝缘在试验过程中未受损伤。若绝缘电阻过低或试验前后变化过大，需对电缆进行进一步检查，分析原因。
-
交流耐压判断：在 5 分钟的试验时间内，若电缆未发生击穿（表现为电压突然下降、电流急剧增大）、闪络（沿电缆表面或终端头表面出现放电现象）等异常现象，且试验电压和电流保持稳定，则认为电缆交流耐压试验合格。若发生击穿或闪络，说明电缆绝缘存在缺陷，需查找故障点，对电缆进行修复或更换后重新进行试验。
-
局部放电检测（可选）：在一些对电缆绝缘性能要求较高的场合，如重要变电站的进线电缆、城市核心区域的供电电缆等，可能需要进行局部放电检测。一般要求局部放电量≤10pC 为合格。若局部放电量超过规定值，说明电缆绝缘内部可能存在局部缺陷，如气隙、杂质等，虽未在试验电压下发生击穿，但长期运行可能会导致绝缘性能下降，需进一步评估电缆的可用性，必要时采取相应措施，如对电缆进行局部修复或更换。
六、注意事项
-
整个试验过程必须严格遵守电气安全操作规程。试验区域应设置牢固的围栏，悬挂醒目的 “高压危险” 标志，派专人监护，严禁无关人员进入试验区域。
-
电缆两端必须安排专人看守，防止人员在不知情的情况下靠近电缆，尤其是在电缆末端，即使试验设备在另一端，也可能因电缆感应电压等原因对靠近人员造成触电危险。看守人员应配备有效的通讯工具，与试验操作人员保持密切联系。
-
试验前后，必须使用合格的放电棒对电缆进行充分放电，放电时间不少于规定时间。放电时，操作人员应戴绝缘手套，站在绝缘垫上，按照正确的操作方法进行放电操作，确保放电安全。
-
试验人员必须穿戴符合要求的绝缘防护用品，如绝缘鞋、绝缘手套等。试验设备的金属外壳、接地端等必须可靠接地，接地电阻应符合相关标准要求，一般不大于 4Ω。
-
试验应在环境湿度≤80% 的条件下进行，避免在雨天、大雾天或潮湿环境中试验。潮湿环境可能会使电缆表面绝缘性能下降，导致试验结果不准确，甚至可能引发表面闪络等异常情况。若无法避免在湿度较高的环境下试验，应采取有效的防潮措施，如使用除湿设备降低环境湿度，对电缆终端头进行干燥处理等。
-
环境温度一般要求在 0℃ - 40℃之间。温度过低可能会使电缆绝缘材料变脆，影响其绝缘性能；温度过高可能会使电缆绝缘电阻下降，导致试验结果不准确。在极端温度条件下，应考虑对试验结果进行温度修正或采取适当的温度调节措施，如在低温环境下对电缆进行预热，在高温环境下对试验设备和电缆进行散热等。
-
试验前，必须根据电缆的电容、长度等参数，准确选择合适的电抗器组合，确保电抗器的电感量与电缆电容在试验频率下能发生谐振，满足试验电压和电流要求。若电抗器选择不当，可能无法达到谐振状态或导致试验设备过载。
-
试验电压必须使用经过校准的标准分压器进行测量，确保试验电压的准确性。分压器应定期送计量部门校准，在校准有效期内使用。严禁使用未经校准或校准不合格的分压器测量试验电压，以免造成过电压或欠电压试验，影响试验结果的准确性和电缆的安全。
-
在升压过程中，若发现电流突增、电压异常波动、有异常响声或冒烟等现象，应立即迅速降低电压至零，切断电源，对电缆和试验设备进行全面检查。可能的原因包括电缆绝缘缺陷、试验设备故障、接线错误等，必须查明原因并排除故障后，方可重新进行试验。
-
对于老旧电缆，由于其绝缘性能可能已经下降，在进行正式的交流耐压试验前，可先进行 0.1Hz 超低频耐压试验（试验电压一般为 3U0，即 17.4kV）进行预检。超低频耐压试验对电缆绝缘的损伤较小，通过超低频耐压试验可以初步判断电缆绝缘是否存在严重缺陷，若超低频耐压试验发现问题，可进一步分析处理后再考虑进行常规的交流耐压试验。
-
对于采用交叉互联方式的电缆，在进行交流耐压试验时，需断开交叉互联接地箱，将电缆分段进行试验。分段试验可以更准确地检测每段电缆的绝缘性能，避免因交叉互联结构对试验结果产生干扰。试验完成后，应及时恢复交叉互联接地箱的连接，确保电缆正常运行。
-
详细记录试验过程中的各项数据，包括试验电压、试验时间、环境温湿度、绝缘电阻值（试验前后）、试验波形（如有监测设备记录）、试验过程中出现的异常现象及处理情况等。这些记录是评估电缆绝缘性能和试验结果的重要依据，必须准确、完整。
-
对比电缆的历史试验数据，分析绝缘电阻、耐压性能等参数的变化趋势，判断电缆绝缘是否存在劣化现象。若发现绝缘性能有明显下降趋势，应加强对电缆的监测，缩短试验周期，必要时采取相应的维护措施，如对电缆进行绝缘修复、更换部分绝缘部件等。
-
试验结束后，及时编写试验报告。试验报告应包括试验目的、试验依据、试验设备、试验过程、试验结果、结论及建议等内容。试验报告应规范、清晰，对试验结果的判断应准确、客观，为电缆的运行维护提供有力的技术支持。
通过严格按照本通用试验方案进行 10kV 电缆交流耐压试验，并做好各项安全措施、注意事项和数据记录与分析，能够准确评估 10kV 电缆的绝缘状态，及时发现绝缘缺陷，确保电网的安全可靠运行。试验完成后，应恢复电缆的接地连接，拆除临时接线，清理试验现场，保持现场整洁。
