电气技术人员在工业测试台作业

矿用电缆局部放电测试:限值与报告解读

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技术文章

为何 IEC 60502-2 未涵盖矿用电缆、1.73 U0 与标称灵敏度的实际含义,以及出厂与现场局部放电(PD)测试结果差异的原因。

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两份局部放电(PD)测试证书可能都注明“合格”,但所描述的试验却大相径庭。其中一份能够检出 5 皮库(pC)以上的所有放电,而另一份对于 50 pC 以下的放电则完全无法测出。一份 2022 年 CIGRE-USNC 论文(主要由一家 PD 测试机构的人员撰写)对这一差距进行了量化。一项无法检测出 50 pC 脉冲的试验,“可能会漏检 60% 的局部放电活动”,而这些活动本可在具备经校准 5 至 10 pC 灵敏度的试验中被发现。

对于中压(MV)拖曳和卷筒电缆的采购方而言,问题往往始于技术规范。规范中常直接套用“IEC 60502-2, PD ≤ 10 pC”,而该标准实际上排除了此类电缆。随后的报告中虽列有 pC 数值,却既无测试电压,也无测试灵敏度说明。

本指南说明了由哪些标准规定局部放电(PD)限值,以及如何根据电缆额定电压推算测试电压。同时列出了核查 PD 报告的要点,并解释了现场测试与出厂测试结果差异的原因。关于通用的型式试验、例行试验及维修后测试,请参阅我们的 矿用电缆测试指南.

核心要点

  • IEC 60502-2 排除了“采矿业”用电缆。矿用电缆的局部放电(PD)限值必须来自其自身的专属标准,或直接写入采购订单。
  • 脱离测试电压的 pC 限值毫无意义。在 IEC 60502-2 2005 年版例行试验文本中,PD 读数是在 2 U0 下保持 10 s 后降至 1.73 U0 处测得的。对于 12/20 kV 电缆,1.73 U0 计算约为 20.8 kV。
  • 标称灵敏度决定了“无放电”的具体含义:IEC 60502-2 2005 年版例行试验要求灵敏度达到 10 pC 或更优。中国现行目录标准 KA/T 818.6(原 MT/T 818.6)的 2009 年公开文本规定,对于煤矿用最高至 8.7/10 kV 的移动金属屏蔽监视型软电缆,在 1.73 U0 下局部放电量不得超过 20 pC。
  • 已安装系统的故障既可能发生在电缆本体,也常出现在电缆附件。在一次高压陆上电缆故障统计中,中间接头和终端占到了 34%(源自 CIGRE 调研报告),且在北美中压(MV)电缆系统故障中估计占到 42.7%。

局部放电测试对矿用电缆的验证作用

局部放电(PD)测试能够在绝缘系统内部微小放电演变为完全击穿之前将其检出。它是针对整盘电缆长度的质量检验,而非对其使用寿命的预测。

局部放电仅部分桥接导体与大地之间的绝缘。它们起源于充满气体的气隙孔隙、杂质周围,或半导电屏蔽层与绝缘层脱粘的部位。每次放电都会移动微量电荷。检测仪器依据 IEC 60270:2025《基于电荷的局部放电测量》(现为第四版),将其测定为以 pC 为单位的视在电荷量。

对于电缆,IEC 60885-3 给出了针对“挤包绝缘电力电缆盘长试样”的局部放电测试方法。该标准明确“不包括在已安装电缆系统上进行的测量”。整盘出厂电缆与已安装系统之间的这种界分贯穿本指南始终。

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固体绝缘内部气隙中的放电示意图。气隙与完好绝缘构成串联电容,因此气隙中的放电会在电缆端头表现为微小电荷脉冲。图示:“Partial discharge.svg”,作者:Wtshymanski,CC BY-SA 3.0,来源于 Wikimedia Commons,经渲染并重绘截断的底部标签。

中压(MV)拖曳和卷筒电缆面临特有的运行风险。大多数电缆在细绞柔性导体上采用乙丙橡胶(EPR)绝缘。绝缘层位于半导电导体屏蔽与半导电绝缘屏蔽之间。这些屏蔽层使电场均匀分布。当屏蔽层缺失、破损或未能与绝缘层紧密粘结时,电场会高度集中并引发局部放电(PD)。

局部放电结果是客观测试证据,而非绝对判决。由美国能源部联合资助、美国国家电能测试研究与应用中心(NEETRAC)执行的电缆诊断专项计划(CDFI)汇集了覆盖 669 英里公用电网电缆的 18 组数据集。在其 2010 年最终报告 中,局部放电(PD)诊断技术的加权中位综合准确率达到了 79.5%。

被诊断为“合格”的电缆段极少发生故障。然而,“被判定为不合格的电缆段中,在测试后数年内真正发生故障的比例不足二十分之一”。尽管这些数据来自公用电网而非矿用电缆,但其启示具有共性:应将局部放电测试结果视为排查隐患的指导线索。

由哪项标准规定局部放电限值?

中国 现行国家标准目录 列明由 KA/T 818.6-2009 替代 MT/T 818.6-2009。该 2026 年标准划转公告 第 291 项记录了这一代号变更。下文引用的 1.73 U0 下 20 pC 的限值要求以及型式/例行试验标识,均出自原 MT/T 编号下的 2009 年公开文本。在采购订单中须明确所依据的规范文本与版本;目录收录本身不构成产品认证。

IEC 60502-2 并不涵盖矿用电缆,因此局部放电限值必须取自订单指定的矿用电缆标准,或在订单中单独约定。其 目录适用范围 在其排除的特殊使用条件中明确列出了“采矿业”。

买方之所以仍借鉴其例行局部放电测试方法,是因为该方法清晰且广为人知。如果订单明确写明经双方约定借用该方法,这种做法是可行的;但如果技术规范直接引用 IEC 60502-2 并将其视作管辖电缆本体的标准,则会引发争议。

矿用电缆标准主要采用两种不同类型的局部放电判定准则:

  • 固定电压下的放电电荷量。 电缆在规定试验电压下的放电量不得超过设定电荷限值。IEC 60502-2 采用此方式,中国标准的 KA/T 818.6-2009 亦然。KA/T 818.6 第 4.9.2 条要求在 1.73 U0 下进行局部放电试验,放电量不大于 20 pC。其试验表格将局部放电试验标注为“T,R”,即中国标准中通用的型式试验与例行试验代号。
  • 熄灭电压。 这一方式要求当测试电压逐步降低时,局部放电停止的熄灭电压不得低于规定数值。目录清单ANSI/NEMA WC 58-2017 / ICEA S-75-381-2017 的目录体现了这一方法。该标准涵盖矿用移动式电力电缆和动力馈线电缆,其中矿用电力电缆电压等级为 2,001 至 25,000 V。标准中包含表 4-6“局部放电熄灭电压”,并在第 6.17.3 节给出了试验程序。

诸如“≤ 10 pC to ICEA S-75-381”的技术规范必须加以澄清:须指明适用条款、测试电压与灵敏度,并明确合格判定是基于电荷量、熄灭电压还是两者兼顾。下表仅列出可从公开文献中直接查证的具体数值。

  • 标准:IEC 60502-2; 适用范围:挤包绝缘电力电缆,6 至 30 kV;排除采矿应用; 局部放电判定方式:固定电压下的放电电荷量(例行试验与型式试验); 测试电压与限值:2 U0 下耐受 10 s 后在 1.73 U0 下测量;无超过标称灵敏度的可测放电(例行试验:10 pC 或更优); 已查验公开文本:是,2005 年版文本;现行版本为 2014+AMD1:2024
  • 标准:KA/T 818.6-2009(原 MT/T 818.6-2009); 适用范围:煤矿用移动金属屏蔽监视型软电缆,3.6/6 至 8.7/10 kV; 局部放电判定方式:固定电压下的放电电荷量(型式试验与例行试验); 测试电压与限值:1.73 U0;20 pC 或更小; 已查验公开文本:是,原 MT/T 编号下的 2009 年公开文本;已核对现行 KA/T 目录替代关系
  • 标准:ICEA S-75-381 / NEMA WC 58; 适用范围:矿用移动式电力电缆及动力馈线电缆; 局部放电判定方式:熄灭电压(表 4-6); 测试电压与限值:见标准原文; 已查验公开文本:仅条款标题
  • 标准:AS/NZS 1802:2018; 适用范围:地下煤矿用卷筒和拖曳电缆; 局部放电判定方式:见标准原文; 测试电压与限值:见标准原文; 已查验公开文本:否
  • 标准:AS/NZS 2802:2000; 适用范围:非地下煤矿采矿用卷筒和拖曳电缆; 局部放电判定方式:见标准原文; 测试电压与限值:见标准原文; 已查验公开文本:否
  • 标准:DIN VDE 0250-813; 适用范围:拖曳电缆(Leitungstrosse);须核对适用的具体电缆结构; 局部放电判定方式:见标准原文; 测试电压与限值:见标准原文; 已查验公开文本:否
  • 标准:IEEE 400.3-2022; 适用范围:已安装屏蔽系统的现场局部放电测试; 局部放电判定方式:指南性文件,未设合格判定限值; 测试电压与限值:—; 已查验公开文本:是

凡表格中注明“见标准原文”的项目,请采购现行有效版本标准并将其实际的局部放电条款写入订单。请勿依赖包括我们在内的供应商网站所引用的单个数额。

测试电压:1.73 U0 与 2 U0 的含义

脱离测试电压的 pC 限值无法进行检验,因为局部放电响应取决于施加的电压及测试条件。局部放电测试电压通常以 U0 的倍数表示,即各导体与屏蔽层或大地之间的额定电压。12/20 kV 电缆的 U0 = 12 kV,相间额定电压 U 则为 20 kV。

IEC 60502-2 公开的 2005 年例行局部放电条款展示了这一加压流程。该标准的第二版(2005 年)被 COMESA 227-2:2006 区域标准等同采用(其文本可在互联网档案馆查阅)。在第 16.3 条中,电压“逐步升高至并在 2 U0 下保持 10 s,随后缓慢降低至 1,73 U0”。对于三芯电缆,每根绝缘线芯均须施加电压于导体与屏蔽层之间进行独立测试。2014 年版标准将例行 PD 测试编为第 16.3 节。现行标准目录记录为 IEC 60502-2:2014+AMD1:2024(3.1 版),已合并 2026 年 7 月的技术勘误。本指南未对现行完整条款进行全文核实;在将 2005 年示例作为测试要求之前,请务必核实订单中规定的具体版本。

计算示例: 对于 12/20 kV 电缆,1.73 × 12 kV 约为 20.8 kV,而 2 × 12 kV 则为 24 kV。下表对常用矿用额定电压进行了同样的换算。这些数值均根据 U0 计算得出,而非直接摘自某项具体标准。

  • 额定电压 U0/U:3.6/6 kV; U0: 3.6 kV; 1.73 U0(局部放电测量):6.2 kV; 2 U0(10 s 预施加应力):7.2 kV
  • 额定电压 U0/U:6/10 kV; U0: 6 kV; 1.73 U0(局部放电测量):10.4 kV; 2 U0(10 s 预施加应力):12 kV
  • 额定电压 U0/U:8.7/15 kV; U0: 8.7 kV; 1.73 U0(局部放电测量):15.1 kV; 2 U0(10 s 预施加应力):17.4 kV
  • 额定电压 U0/U:12/20 kV; U0: 12 kV; 1.73 U0(局部放电测量):20.8 kV; 2 U0(10 s 预施加应力):24 kV
  • 额定电压 U0/U:18/30 kV; U0: 18 kV; 1.73 U0(局部放电测量):31.1 kV; 2 U0(10 s 预施加应力):36 kV
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根据 U0 计算得出的 1.73 U0 局部放电测量电压:3.6/6 kV 对应 6.2 kV,6/10 kV 对应 10.4 kV,8.7/15 kV 对应 15.1 kV,12/20 kV 对应 20.8 kV,18/30 kV 对应 31.1 kV。这些均为算术换算值而非直接出自标准;实际测试电压由适用标准和采购订单具体规定。

按额定电压划分的 1.73 U0 下局部放电测试电压(文本版)

  • 3.6/6 kV: 1.73 U0 = 6.2 kV(计算值)
  • 6/10 kV: 1.73 U0 = 10.4 kV(计算值)
  • 8.7/15 kV: 1.73 U0 = 15.1 kV(计算值)
  • 12/20 kV: 1.73 U0 = 20.8 kV(计算值)
  • 18/30 kV: 1.73 U0 = 31.1 kV(计算值)

请勿将局部放电测量电压与交流(AC)耐压试验电压混淆。我们的 12/20 kV 电铲电缆案例 记录了在 29 kV 下持续 5 分钟的交流(AC)耐压试验,无击穿发生。该耐压试验验证的是绝缘层耐受高电压的能力,并非用于读取局部放电量的测试电压。

灵敏度与背景噪声:容易被买方忽略的指标

标称灵敏度代表试验所能检出的最小放电量。在 50 pC 灵敏度下测得的“未检出局部放电”,与在 5 pC 灵敏度下得出相同结论具有完全不同的质量含义。

IEC 60502-2 将此直接纳入其合格判定准则。根据 2005 年版例行试验条款,测试灵敏度“应达到 10 pC 或更优”。当试样在 1,73 U0 下“无超过标称灵敏度的可测放电”时,电缆方判定为合格。型式试验则要求达到 5 pC 或更优。这就是为何该测试方法对灵敏度设定下限:灵敏度劣于规定要求的试验根本无法满足该准则,即便其未测得任何放电。

2015 年版 IEC 60885-3 进一步收紧了对灵敏度的判定规则。它删除了原先将灵敏度定义为“两倍背景噪声电平”的旧规定,取而代之的是“基于可测最小放电量的灵敏度实用评估”。同时,它还用以 pC 为单位的局部放电量取代了示波器上以毫米计的脉冲高度。

在正式测量前,校准仪会在电缆端头注入已知电荷量,以便将检测仪读数校准定标为 pC。在我们的局部放电检测仪上,校准输出旋钮范围为 2 至 400 pC,校准电容 Cq = 100 pF。测试报告应明确注明所使用的校准电荷量、背景噪声水平以及由此确定的测试灵敏度。

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我们的局部放电检测仪面板,校准输出旋钮设定单位为 pC(2 至 400 pC,Cq = 100 pF)。仪表读数已作模糊处理,仪器制造商名称已裁剪隐去。图片来源:TEBAOFLEX。

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与可查验 5 至 10 pC 灵敏度的试验相比漏检的局部放电活动比例:无法检测 50 pC 的试验约漏检 60%,灵敏度仅为 100 pC 的试验则漏检超过 80%。数据源自涵盖 5 至 500 kV 电缆系统、超过 250,000 次现场局部放电测试的数据库。该论文五位作者中有三位供职于局部放电检测公司 IMCORP;测试对象为公用电网电缆系统,而非矿用电缆。

低灵敏度下漏检的局部放电活动占比(文本版)

  • 经校准的 5 至 10 pC 灵敏度:基准测试,并非通用的矿用电缆限值要求。
  • 50 pC 灵敏度:相对于基准试验,约有 60% 的局部放电活动可能被漏检。
  • 100 pC 灵敏度:相对于基准试验,超过 80% 的局部放电活动可能被漏检。

该数据库涵盖 17 个国家和美国 49 个州。在这些案例中,“超过 95% 的工况”实现了 5 至 10 pC 的校准灵敏度。如果现场测试都能达到该水平,那么出厂局部放电测试报告更应明确给出自身的具体灵敏度数值。

如何逐行解读局部放电测试报告

核对每份局部放电报告中的十项关键内容。如果缺少测试电压、灵敏度或分芯测试结果,在接收该盘电缆前务必索取补充说明。

  1. 电缆型号与长度: 电缆型号代号、电缆盘号以及实际测试长度。
  2. 依据标准与条款: 测试所严格依据的标准文件及对应条款。
  3. 额定电压: 额定电压 U0/U,以便核算校验测试电压。
  4. 加压步骤: 预施加应力电压等级与持续时间,随后为测量电压。
  5. 校准电荷量: 测试开始前注入的已知标准电荷量。
  6. 噪声与灵敏度: 以 pC 为单位的背景噪声水平与标称测试灵敏度。
  7. 分芯测试结果: 在规定测试电压下,各线芯以 pC 为单位的实测放电量。
  8. 起始放电电压与熄灭电压: 报告中所记录的局部放电起始电压(PDIV)与熄灭电压(PDEV)。
  9. 放电图谱或定位: 报告中包含的相位分辨局部放电(PRPD)谱图或放电定位数据。
  10. 测试记录信息: 测试回路接线方式、环境温湿度条件、测试人员签名及现场见证人员记录。

以下为我们提供给波兰某电铲项目的 12/20 kV 订单出厂验收测试(FAT)报告中的局部放电数据行。所用电缆为我们的 (N)TSCGECEWÖU 中压(MV)柔性电缆,规格为 3×35+3×25/3。我们重新录入了表格单元格内容。技术要求为 10 pC 或更小(由订单具体规定,非通用限值)。实测结果为 2.0 并附合格判定,测试方法栏列明为串联谐振局部放电测试系统。

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重新录入的 12/20 kV (N)TSCGECEWÖU FAT 报告局部放电数据行:技术要求为 10 pC 或更小(由订单规定);方法为串联谐振局部放电测试系统;实测结果为 2.0;结论为合格。报告中显示了项目 A 至 E。未体现的项目 F 至 J 包括:测试电压、校准电荷量、噪声与灵敏度、所测线芯与电缆盘号,以及 PDIV、PDEV 或 PRPD 谱图。

经标注的 12/20 kV FAT 报告中局部放电数据行(文本版)

  • A —— 报告已体现内容:测试项目:仅列出试验名称,未包含其他细节。
  • B —— 报告已体现内容:技术要求:订单规定的限值,但未注明测试电压。
  • C —— 报告已体现内容:试验方法:仅列出测试系统名称,未说明加压程序步骤。
  • D —— 报告已体现内容:测试结果:2.0,单元格未注明单位(默认为 pC)。
  • E —— 报告已体现内容:判定结论:合格判定,但须结合 F 至 J 项才能具备实质意义。
  • F —— 报告未体现内容:测试电压,例如 12/20 kV 电缆对应的 1.73 U0 ≈ 20.8 kV(计算值)。
  • G —— 报告未体现内容:测量前注入的标准校准电荷量。
  • H —— 报告未体现内容:以 pC 为单位的背景噪声水平与标称测试灵敏度。
  • I —— 报告未体现内容:所测线芯及电缆盘号(订单包含 500 m 和 480 m 两种盘长)。
  • J —— 报告未体现内容:若有测量,则包括起始放电电压(PDIV)、熄灭电压(PDEV)或 PRPD 谱图。

报告该行所遗漏的内容同样至关重要。它未列出测试电压、校准电荷量,也未提供噪声水平或灵敏度数值。虽然该订单涵盖 500 m 和 480 m 两种盘长,但并未注明具体测量了哪根线芯或哪一盘电缆。我们展示自身报告,正是因为这些空白之处正是买方在采购订单中应当明确要求的关键字段。

矿用柔性橡胶电缆局部放电的产生部位

在拖曳和卷筒电缆中,最容易产生局部放电的部位是屏蔽界面和终端接头处。电缆出厂后,持续弯曲、挤压以及低温弯曲均可能产生新的放电缺陷点。

柔性导体上的屏蔽层。 在电缆反复弯曲过程中,导体屏蔽与绝缘屏蔽必须始终与 EPR 绝缘层紧密贴合。任一界面产生微小缝隙,都是局部放电极易产生的源头。我们的 半导电与金属屏蔽层选型指南 阐述了这些屏蔽层的具体构造。

卷绕、拖拽与挤压受力点。 应用在 斗轮挖掘机电缆卷筒 上的电缆在张力作用下承受反复弯曲。电铲与拉铲拖曳电缆 在地面上承受拖拽、车辆碾压和挤夹。外力挤压可能导致屏蔽层脱粘或绝缘层变形。出厂局部放电测试结果无法反映交货后造成的机械损伤。

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德国某露天矿 761 号排土吊具(spreader)上的电缆卷筒,其红色动力电缆展铺在地面上。随着设备行进,卷筒上的每米电缆都在经历反复弯曲与展直。摄影:Smokeyharry,CC BY-SA 4.0,来源于 Wikimedia Commons,经裁剪并调整尺寸。

终端接头。 在电缆进行终端接线制作时,半导电屏蔽层必须平整剥切剥离,并与带电导体保持规定安全间距。昆士兰州 矿山安全通报第 329 号(2016 年 8 月)通报了两起电气事故。在一家露天煤矿中,外半导电屏蔽层与裸露端子直接搭接的 6,600 V 电缆引发相间短路,电弧爆炸将配电箱门完全炸脱。在另一处 11,000 V 隔离开关处,半导电层与接线端子直接接触。

该通报指出,终端附近的接地半导电屏蔽层有助于“防止空气电离和局部放电(PD)”。通报建议电气作业人员必须充分认识这些屏蔽层的导电特性,并严格保证爬电距离与电气间隙。尽管该通报关注的是施工规范而非 PD 测试本身,但它充分说明了为何现场局部放电测试必须涵盖终端与电缆整体。

出厂测试与现场测试:数值差异原因分析

出厂试验是在屏蔽受控的试验室内,将单盘电缆两端置于专用测试终端中进行测量。现场测试则是在电气噪声严重的工厂环境中,对包含终端、连接器及中间接头在内的整个已安装系统进行测量。现场测得较高读数本身并不直接代表电缆本体存在制造缺陷。

在我们的工厂中,当订单要求进行局部放电测试时,整盘电缆会在金属屏蔽屏蔽室内进行试验。在下方照片中,线芯末端引入液体绝缘测试终端内。采用此类终端是为了避免测试端部自身产生放电从而掩盖电缆本身的放电信号。

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在我们的金属壁测试室内进行出厂 PD 试验的盘装红色中压(MV)柔性电缆。一端线芯置于充液测试终端中;右侧矗立着高压试验装置。图片来源:TEBAOFLEX。

现场运行数据反映了已安装系统的主要故障点。国际大电网会议(CIGRE)技术手册 TB 815 调研了 2006 至 2015 年间 60 kV 及以上陆上电缆系统。在 744 起故障中,56% 发生在电缆本体,16% 发生在接头,18% 发生在终端,9% 发生在其他附件组件。

根据 2006 和 2007 年公用电力调研,CDFI 对北美中压(MV)系统的评估表明,56.2% 的故障在电缆,37.1% 在中间接头,5.6% 在终端。虽然两者统计的均非矿用电缆,但规律高度一致:电缆附件占到了全部故障的三分之一以上。

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按部件划分的电缆系统故障比例。CIGRE TB 815(2006 至 2015 年间 60 kV 及以上陆上电缆 744 起故障):电缆本体 56%,接头 16%,终端 18%,其他 9%。CDFI 对北美中压(MV)系统估算(2006 至 2007 年公用事业调查):电缆本体 56.2%,中间接头 37.1%,终端 5.6%,未知 1.1%。两组统计样本均非矿用电缆。

电缆系统故障发生部位分布(文本版)

  • 电缆本体:CIGRE 高压(HV)陆上统计:56%;CDFI 北美中压(MV)估算:56.2%。
  • 中间接头:CIGRE:16%;CDFI:37.1%。
  • 终端接头:CIGRE:18%;CDFI:5.6%。
  • 其他/未知:CIGRE:9%;CDFI:1.1%。原出版物中 CIGRE 各项占比合计为 99%。

新建电缆系统亦呈现相同的失效特征。CIGRE-USNC 论文指出,在新建的 5 至 500 kV 电缆系统中,有 37.1% 未能通过达到工厂级灵敏度的高标准现场局部放电测试(该 37.1% 与前述 CDFI 统计中接头占 37.1% 无关)。按部件细分,3.0% 的终端、4.4% 的中间接头和 1.6% 的电缆本体未达标。该论文表 I 亦列出了附件准则:符合 IEEE 48 的终端和 IEEE 404 的接头在升压至 1.5 U0 时放电量不超过 5 pC,符合 IEEE 386 的可分离连接器在升压至 1.3 U0 时无超过 5 pC 的放电。

背景干扰是另一个关键差异。电铲、拉铲与斗轮挖掘机配备大型变频驱动装置,其开关动作会产生高频电磁干扰,局部放电检测仪极易将其误判为放电脉冲。我们的专文 矿用驱动系统中的 VFD 变频噪声 探讨了其产生根源与抑制措施。

对于现场测试,IEEE 400.3-2022 是针对“屏蔽型电力电缆系统局部放电现场诊断测试”的技术指南,涵盖电缆本体、接头及终端。由于该标准未规定具体的合格判定限值,因此现场验收准则亦须双方在事前协商确定。

采购订单中应写入的技术条款

在订单中明确指定标准与条款、规定电压下的 pC 限值、最大允许灵敏度,以及具体抽检的线芯与盘号。唯有如此,纸面上的局部放电测试结果才具备核查依据。

  1. 标准与条款。 明确管辖电缆的标准及其局部放电测试条款。若借用 IEC 60502-2 测试方法,须明确注明为双方约定的借用方法。
  2. 限值与测试电压。 例如:“在 2 U0 耐受 10 s 后,于 1.73 U0 下局部放电量 ≤ X pC”。X 由买方根据工况自主决定,我们不推荐单一的通用数值。
  3. 测试灵敏度。 标称灵敏度不得劣于规定的限值,且在测试前后均须通过校准仪电荷注入进行校核验证。
  4. 检测范围。 每盘电缆的每根线芯均须单独测试,并按盘号清晰标识记录。
  5. 报告包含字段。 完整包含报告解读章节所述的十项核查字段,且必须提供具体实测数值而非仅标明合格判定。
  6. 见证权限。 明确现场见证选项及提前通知期限,具体可参照我们的矿用电缆测试指南。
  7. 现场基准值。 安装完成后建立局部放电基准数据库,在接头制作或维修后进行复测,并与基准数据比对分析发展趋势。

常见问题解答

中压(MV)矿用电缆的合格局部放电量是多少?

可接受的放电水平取决于适用标准及订单约定。中国现行目录标准 KA/T 818.6(原 MT/T 818.6)的 2009 年公开文本规定,对于煤矿用最高至 8.7/10 kV 的移动金属屏蔽监视型软电缆,在 1.73 U0 下放电量不超过 20 pC。排除了矿用电缆的 IEC 60502-2 2005 年公开例行测试文本要求在 10 pC 或更优的标称灵敏度下无检出放电。应将上述内容视为参考示例而非通用限值,且在提出 pC 数值时务必同时限定测试电压。

电缆局部放电测试通常采用何种测试电压?

在公开引用的 IEC 60502-2 2005 年例行试验中,电压先在 2 U0 下保持 10 s,随后缓慢降低至 1.73 U0 处读取局部放电量。KA/T 818.6 同样在 1.73 U0 下进行测量。对于 12/20 kV 电缆,U0 为 12 kV,因此 1.73 U0 约为 20.8 kV,2 U0 则为 24 kV。这些数值均由 U0 换算得出。

什么是起始放电电压(PDIV)与熄灭电压(PDEV)?

起始放电电压(PDIV)是测试电压逐步升高过程中首次出现局部放电的电压值。局部放电熄灭电压(PDEV)则是测试电压下降过程中局部放电完全停止的电压值。PDEV 通常低于 PDIV。ICEA S-75-381 / NEMA WC 58 针对矿用电力电缆采用了熄灭电压限值表,请查阅标准原文以获取其具体规定数值与测试灵敏度要求。

矿用拖曳电缆必须进行局部放电测试吗?

这取决于适用的电缆标准及所在司法管辖区。在原 MT/T 编号下编制、现收录于 KA/T 818.6 的 2009 年公开文本中,局部放电被列为其所涵盖的移动金属屏蔽监视型软电缆的型式试验与例行试验项目。针对其他标准,请核查现行有效版本。随后将局部放电测试、电压与灵敏度要求明确写入订单,以形成明确的技术约束。

为何现场测得的局部放电结果高于出厂测试数值?

现场测试针对的是由电缆本体、终端接头、中间接头以及连接器构成的完整安装系统。此外,现场周围运行的电机驱动装置与开关设备会引入强电磁噪声,且电缆在敷设运输或运行中可能受损。现场读数偏高指明了需要重点排查的部位,但并不代表电缆本体存在质量缺陷。IEEE 400.3 是规划现场局部放电试验的重要指导准则。

咨询经局部放电测试的中压(MV)电缆

如需咨询,请向我们的工程技术团队提供电缆型号规格、额定电压、适用标准,以及明确测试电压与灵敏度的局部放电限值。同时注明需测试的线芯与盘号、期望的报告格式,以及任何现场见证或基准数据采集方案。请通过我们的 联系页面咨询经局部放电测试的电缆产品。我们的 中压(MV)卷筒电缆, 拖曳电缆 以及更广泛的 矿用及隧道工程电缆系列 均可按此方式提出明确的技术规范要求。

关于作者

Jyen 是技术与运营工程师,供职于 TEBAOFLEX,负责公司的在线平台。本指南参考了 IEC 目录记录与 IEC 60502-2:2005 文本、中国 KA/T 818.6、NEMA WC 58 目录清单以及 IEEE 标准网页。此外还参考了 CIGRE 与美国能源部报告、昆士兰州矿山安全通报,以及 TEBAOFLEX 自有的出厂验收(FAT)报告、现场实拍与工程案例页面。文中所引用的标准组织与监管机构要求旨在阐明其适用范围,并不代表对我们产品的认证或许可。

封面图片:Calistemon 于 2022 年拍摄的“柯利镇 6 号铲斗拉铲挖掘机”,CC BY-SA 4.0,来源于 Wikimedia Commons,经裁剪,并将标牌与制造商标识作像素化处理。