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充電場站電纜檢測測什么?絕緣耐壓接地

來源:北京康高特儀器設備有限公司 發布時間:2026-10-29 16:54:38 作者: 瀏覽次數:6022次 分類:技術文章

文章概述: 充電場站的配電電纜多為零點四千伏等級,段長幾十米到兩三百米,末端掛的是充電模塊,不是變壓器繞組。交接環節按 GB 50150-2016 執行,其中寫明額定電壓為 0.6/1kV 的電纜線路應用 2500V 兆歐表測量導體對地絕緣電阻代替耐壓試驗,試驗時間一分鐘。投運后的例行試驗按 DL/T 596-2021 執行,同一件事給的表述是可用 1000V 或 2500V 兆歐表,同樣以代替耐壓試驗。兩本規程覆蓋面相當,分屬交接與預防兩條線,判據與周期不該互相套用,電壓檔的差異是本文的對照點。耐壓并非例行項目,DL/T 596-2021 對停電后投運前分了三檔處置,超過一個月不滿一年的宜加壓五分鐘,上高壓之前須把末端充電模塊全部解列。外護套與內襯層另有一套判據,橡塑電纜不應低于零點五兆歐每千米,用五百伏兆歐表測,落到具體段長要按長度折算,短段的門檻反而更高。接地不屬電纜線路試驗,場站接地裝置看 GB/T 50065-2011 與 DL/T 475-2017,保護接地連續性按 IEC 61010-1:2010 的口徑判,兩者量級差得遠。順序上先解列掛牌,再查接地,然后分相測絕緣,測完放電,確需耐壓的放在后面。依據要分開。

充電場站的電纜檢測拿起來是三件事,絕緣、耐壓、接地。真到了現場,這三件事并不在同一本標準里,問法也不一樣。絕緣和耐壓屬于電纜線路試驗,有明確的規程條款管著。接地屬于低壓配電裝置的安全要求,走的是另一套依據。把三件事當成一張清單去打鉤,常見的問題是拿絕緣的判據去套接地,或者反過來。

先把要測的對象圈定。本文講的是場站內零點四千伏這一級的配電電纜,從配電柜出口到樁位分支箱,再到樁側引入段這一段。充電槍線不在其中,槍線有專門的產品標準,電纜本體與護套另有要求,彎曲與耐磨的考核方式也不是一回事。樁體本身的安規測試也另有一套,測的是帶電部件與外殼之間的絕緣、介電強度、接地連續性,那是設備側的事。本文只講埋在電纜溝里、穿管敷設的這一段線路。

一、先說清測的是哪一段

場站的電纜大致分成三截。前一段是電源引入段,從上級配電室或箱變到場站的總配電柜,這一段通常較長,也可能是上級單位的資產。中間一段是場站內的配電段,從總柜沿電纜溝到各樁位的分支箱,是本文的重點。末一段是樁側引入段,從分支箱進充電樁的那幾十米。

第二截的形態決定了后面所有做法。段長多為幾十米到兩三百米,一個回路帶著三五個到十幾個分支,敷設以電纜溝與穿管為主,末端掛的是充電模塊的交流側或分支箱母線。段短與分支多之外,末端還帶著設備,這三件事把常規做法改掉了大半。

另有一處邊界常被跳過。電源引入段有時候不是場站自己的資產,歸上級配電室或供電單位管。這一段要不要測、由誰測、測完的資料歸誰,動工之前先談定。談不攏的情形下,場站側只測到自己配電柜的進線端子為止,接線鼻子之后的那一截由產權方負責。這類分界寫進方案里,事后少扯皮。

出報告的歸屬也跟著分界走,交接試驗的報告由施工單位或委托的試驗單位出,預防性試驗的報告由運維單位存檔,兩套的保存期限不同。兩套報告的格式與保存期限不同,混在一個文件夾里,過兩年再查時很難說清哪一份對應哪一次。分開歸檔,查起來省事。

場站這一級還有個特點,改造頻繁。新增樁位或擴容變壓器,此外還有調整配電柜,每一次改動都會讓原來的回路邊界變一次。圖紙與現場對不上的情形很常見,測之前先沿路徑走一趟,把實際走向與圖紙核一遍,比照著舊圖接線可靠。

主絕緣這一側還缺一個常被追問的東西,多少兆歐算合格。GB 50150-2016 給出密度指標的是外護套與內襯層,這一版的現行狀態回官方平臺核過,主絕緣的要求落在耐壓試驗前后絕緣電阻測量應無明顯變化這一句上。主絕緣看的是穩定性與歷年趨勢,不是某個固定門檻。現場想要一個明確的數值,規程里翻不到,各家的內部規程給的也不一樣,差得還不小。這個基準由運行單位按自己這批電纜的初始讀數定,比照搬別人的數穩當。

同一段電纜,交接時按一套依據,投運后按另一套依據。這兩套依據對同一件事給的答案并不總是一樣。

二、絕緣為什么能替掉耐壓

這是本文要緊的地方。額定電壓為零點六一千伏的電纜線路,在交接試驗里不安排耐壓。

GB 50150-2016 里寫得很直白,額定電壓為 0.6/1kV 的電纜線路應用 2500V 兆歐表測量導體對地絕緣電阻代替耐壓試驗,試驗時間應為 1min。發布與實施日期與住建主管部門的公告對得上。條文中的“代替”兩個字不是遺漏,是明確安排。同一本標準對兆歐表的電壓檔也有交代,電纜絕緣測量宜采用 2500V 兆歐表,6/6kV 及以上電纜也可用 5000V 兆歐表。橡塑電纜外護套、內襯層的測量宜采用 500V 兆歐表。

到了預防性試驗那一側,表述變了。DL/T 596-2021 里寫的是,對額定電壓為 0.6/1kV 的電纜線路,可用 1000V 或 2500V 兆歐表測量導體對地絕緣電阻,以代替耐壓試驗。這本代替的是一九九六年那一版。交接只給了二千五百伏一檔,預防性給的是一千伏或二千五百伏兩檔。

兩本規程覆蓋面同為 750 kV 及以下,但一本管新安裝設備的交接,一本管運行中設備的預防性試驗,判據與周期不該互相套用。這里恰恰是它們口徑不一致的一處:同一個 0.6/1kV 的電纜,新裝時用二千五百伏,投運后的例行試驗里一千伏也認。

兩檔之間怎么選,規程里沒有給選擇依據。我的看法是沿用交接時用過的那一檔,預防性試驗的價值在于與上一次比,換了電壓檔,讀數變了,分不清是絕緣變了還是表的檔變了。一千伏那一檔的用處在于另一種情形:現場有弱電回路沒解干凈,怕兆歐表的輸出電壓順著鄰近回路竄過去,退一檔更穩妥。這兩條都是經驗性的取舍,規程里查不到,寫進方案時按本稿的推算對待,不該寫成規程要求。

北京康高特(KGT)代理的 MEGGER MIT515/2 在這一檔上用著順手,測試電壓給的是 250V、500V、1000V、2500V、5000V 五檔,還允許用戶自定義,兩千五百伏與一千伏兩檔都落在里面,交接與預防性兩種場合一臺表都能覆蓋。測量范圍可到 20TΩ,安全等級 CAT IV 1000V,抗干擾能力 3mA,另有極化指數與去極化電流的測試能力。場站里充電樁與模塊帶來的干擾不小,抗干擾能力比量程更值得看。

兆歐表的保護端在這一類場合要用起來。終端頭表面臟污、瓷套或護套表面凝露,泄漏電流會順著表面走,讀到的阻值里混著表面這一份——比絕緣本體那一份還大。MIT515/2 給的保護端性能是在 5000V 下測 100GΩ 絕緣電阻時可屏蔽的電流至少為絕緣測試電流的若干倍,接上保護端把表面這一路引開,讀數才反映本體。

吸收比與極化指數在這一檔上用不用,現場說法并不一致。DL/T 474.1-2018 對絕緣電阻、吸收比的試驗方法有交代,極化指數也在其中,但那套判據原本是給容量較大的設備準備的。零點六一千伏的短段電纜電容量小,吸收現象本來不明顯,硬算比值反倒容易讀出噪聲。我的看法是主絕緣看實測值與歷史趨勢,護套看密度指標,吸收比值在場站這一級不必強求。

為什么這一檔能被絕緣代替耐壓,道理不復雜。零點六一千伏電纜的絕緣裕度大得多,缺陷又多為受潮與外破,也有終端頭臟污這一類,兆歐表對這些恰好靈敏。耐壓在這一電壓等級上的邊際收益有限,代價是要解列、要放電、要占時間。

三、一千伏這一檔被單獨拎出來

中壓電纜走的是另一條路。橡塑電纜的交流耐壓在 GB 50150-2016 里按額定電壓分檔列表給出,18/30kV 及以下取 2U0,加壓時間五分鐘;21/35kV 到 64/110kV 也取 2U0,加壓時間放到六十分鐘。這一些檔位與零點六一千伏那一檔無關。

現場常見的錯法,是把中壓電纜的耐壓取值往低壓上套。低壓電纜在這一檔上不在那張表里,規程給它安排的是兆歐表。硬打耐壓并不違規,但要清楚規程原本沒有要求,打多少、打多久得自己定,定下來的依據要寫進方案里。

另一處容易混的是相數與芯數。低壓三相回路與單相回路的芯數配置不同,測絕緣時非被試相的處理也不同。GB 50150-2016 要求對電纜的每一相測量其主絕緣的絕緣電阻和進行耐壓試驗,對一相進行測量或試驗時,其它相導體、金屬屏蔽或金屬套和鎧裝層應一起接地。DL/T 596-2021 也有同樣的交代。分相做、非被試相接地,兩本規程在這一句上是一致的。

芯數不同,處理的根數也不同。三相回路五芯,單相回路三芯,中性線與保護線各占一根。測主絕緣時中性線要不要一并納入被試范圍,看這一回路的中性線截面與配置,配了過流保護的按相線看待。GB/T 50966-2024 在修訂時修改了低壓電纜中性線的要求,這一版自二〇二五年五月起實施,代替的是二〇一四年那本。具體芯數配置按現行設計口徑辦,別照舊圖施工。

四、耐壓什么時候才真的要做

交接環節不安排,不等于永遠不做。DL/T 596-2021 把停電后投運前的情況分了三檔:停電超過一周但不滿一個月的,測量主絕緣絕緣電阻。停電超過一個月但不滿一年的,測量主絕緣絕緣電阻,宜進行主絕緣耐壓試驗,試驗時間五分鐘。停電超過一年的,應進行主絕緣耐壓試驗。

場站里閑置樁位不少,改造、擴容、更換配電柜之后重新送電,落進第二檔的情形并不少見。這一檔里寫的是“宜”,屬于推薦而非強制,究竟按什么辦要看停了多久、停的時候環境如何、有沒有外力破壞的嫌疑。

真要上耐壓,取舍上有個先后。與其每次都把耐壓排進去,不如先把絕緣讀數與歷史值擺在一起看,下降明顯再考慮加壓。耐壓的代價是解列范圍要擴大,放電須按規程做,時間也要占,場站夜間停運的窗口本來不寬。DL/T 596-2021 對放電有明確交代,耐壓試驗后對導體放電時,應通過每千伏約 80kΩ 的限流電阻反復幾次放電,直至無火花后才允許直接接地放電。

判據這一側兩本規程說法接近,耐壓試驗前后絕緣電阻測量應無明顯變化,加壓期間無擊穿、無閃絡。

讀數的可比性比單次數值更要緊。絕緣電阻隨溫度變,同一段電纜夏天與冬天能差出好幾倍。場站的例行試驗多在夜間停運窗口做,季節不同、負荷不同,電纜本體的溫度也不同。復測時把溫度一并記下,再與歷史值擺在一起,讀數對不上先想溫度,再想絕緣是否真的劣化了。

溫度這一層其實常被忽略。有人拿一次偏低的值直接判不合格,其實那天剛下過雨,溝里積了水,終端頭表面濕了一片。擦干凈等一等再測,讀數回到正常范圍。先排環境,再談缺陷。

五、上耐壓之前先把充電模塊摘開

這是場站區別于普通配電室的地方。末端掛的不是變壓器繞組,是充電模塊與分支箱母線,模塊里有整流橋、濾波電容、功率器件,耐壓水平遠低于電纜本體。上高壓之前必須把末端設備全部解列,掛牌,然后再加壓。漏掉一臺模塊,打穿的是模塊不是電纜。

充電模塊內部還有泄放回路。斷電之后輸出電壓會在短時間內被泄放下來,這本來是保護設計,但它意味著末端狀態既不是確定的開路,也算不上確定的短路,隨斷電時刻與模塊狀態變。測絕緣之前給足放電時間,讀數才站得住。

還有一層,橡塑絕緣的電纜不宜頻繁做直流耐壓。交聯聚乙烯這一類絕緣在直流下會積累空間電荷,打完之后如果放電不充分,殘留在絕緣里的電荷反倒成了隱患。絕緣這一檔既然規程允許用兆歐表代替,直流耐壓便不必當成例行項目。

那次在某站吃過虧。下午接到通知說第二天要并網送電,天又悶,人都有些急,解列只解到分支箱出線開關,沒注意到末端還有一臺待投運的樁已經接上。二千五百伏兆歐表打上去,讀數低得離譜,反復換相都一樣。后來把那臺樁的進線也解開,讀數才回到正常范圍。虛驚一場,白白耗掉兩個鐘頭。事后我們把“解列要到設備端、不只是到開關”寫進了作業卡。

多分支的回路要不要解開單段獨測,得看分支箱的結構。分支箱內若各支路有獨立的開關,逐路斷開再測,哪一路有問題能直接定位。若各支路是并接在同一母線上沒有分隔手段,測到的是并聯后的合成值,某一路偏低會被其他幾路拉高,讀數看著正常實則有隱患。這種情形寧可在分支箱處把線解開分段測,多花的時間換來的是結論可信。

六、外護套和內襯層另算

主絕緣之外還有一層。GB 50150-2016 交代,橡塑電纜外護套、內襯層的絕緣電阻不應低于零點五兆歐每千米。它用的是五百伏兆歐表,與主絕緣的二千五百伏不是一回事。

這條判據給的是密度指標,落到具體一段上要按段長折算。五十米的一段,換算下來要夠到十兆歐。一百米的一段是五兆歐,兩百米的一段是二點五兆歐,三百米的一段只要一點六七兆歐。同一條判據,段長差六倍,門檻也差六倍。

場站的段長多落在前兩檔,落在門檻偏高的那一頭。拿著一個固定數值去判所有段,短段容易誤判成不合格,長段又容易放過。折算按密度指標推出來,是本稿的算法,規程里給的是每千米的值,具體段長的門檻要自己算,算完寫進記錄里。

外護套的破損常被忽略。電纜溝里有積水、穿管口有毛刺,護套破了主絕緣卻還完好,這種狀態兆歐表測主絕緣是測不出來的。護套絕緣單獨測,才有機會發現。

破損的位置有規律。穿管的兩端管口與溝內轉角,還有溝壁支架的卡箍處,這幾處是護套被磨破的高發點。管口沒做護口處理,轉角半徑過小,卡箍擰得過緊,都能把外護套磨穿。測護套絕緣時沿路徑走一趟——把這幾處看一遍,比單純讀數更有用。

有個項目上鬧過一次誤會。同一批電纜,短的那幾段護套讀數偏低,長的那幾段反倒好看,當時判成短段護套有問題,返工挖了兩處。后來才想到是門檻沒跟著段長折算,短段本來該讀到更高的數,那個偏低的值其實是正常的。改完判據,被挖開的那兩處白折騰了。

七、接地不在電纜試驗那本書里

前面兩章的依據是 GB 50150-2016 與 DL/T 596-2021,兩本都是電纜線路試驗的規程。接地不在它們里頭。

場站的接地要分兩攤看。一攤是場站接地裝置本身,接地阻抗、土壤電阻率這些量,依據是 GB/T 50065-2011 的設計要求與 DL/T 475-2017 的測量方法導則。另一攤是保護接地的連續性,樁體外殼與金屬橋架這些可導電部分,連同配電箱門,到接地端子之間的通路,屬于裝置安全的范疇。

兩攤的測法不一樣,用的儀器也不一樣,判據更不一樣。接地阻抗用接地電阻測試儀按三極法或四極法測,保護接地連續性用大電流測導通。把這兩攤混成“測一下接地”,測出來的數與要判的東西對不上。

場站這一級的接地與上級配電變壓器的接地怎么分界,各家做法并不一致。有的單位把場站接地網與變壓器中性點接地連成一體,有的另做獨立接地再等電位聯結。這個分界 GB/T 50065-2011 有設計原則,具體到某個場站怎么落地,仍要看設計文件與驗收記錄,統一的說法目前也沒有,誰也說服不了誰。

兩攤的量級也差得遠。接地阻抗按歐計——零點幾歐到幾歐都在常見范圍。保護接地連續性也按歐計,但要求低到零點一歐這一檔。絕緣電阻按兆歐計。三個量擺在一起看,量級差了六七個數量級,用一臺儀器從頭測到尾的想法行不通。單位先對齊。

八、等電位與保護接地導通

保護接地連續性測的是通路,不是散流。判據按 IEC 61010-1:2010 的口徑是不大于零點一歐,儀器要輸出足夠大的電流才能把接觸電阻的影響壓下去。

北京康高特(KGT)代理的 DV POWER RMO60E 與 RMO100E 是為這一類測量做的,輸出直流六十安與一百安,滿載電壓至十二伏,電阻量程低到零點一微歐,分辨率可到零點一微歐。自研的白駒 Pro 300A 回路電阻測試儀也在這條線上,三百安的輸出對付開關觸頭與搭接面更從容。

測點要挑在真正有問題的地方。樁體外殼的接地螺栓、橋架的連接片、配電箱門的鉸鏈跨接,這三處是松動與銹蝕的高發位置。螺栓未做防松處理,運行震動之后松動。扁鋼搭接處銹蝕,通路電阻一路漲上去。這類缺陷在投運階段常常不顯形,等發生漏電時保護裝置可能無法可靠動作。

導通測量與絕緣測量不能互相替代。一邊是大電流測金屬通路,一邊是高壓測絕緣材料,物理量不同、量級也不同。

電流大小直接決定測得準不準。輸出幾安的表測搭接面,接觸電阻里的氧化膜成分壓不下去,讀數偏大且不穩定。RMO 這一檔輸出的是直流六十安與一百安,白駒 Pro 三百安,電流上去之后氧化膜被擊穿,讀到的才是金屬通路本身的阻值。選儀器時先看輸出電流,再看分辨率。

測點數量按樁位數定。一個中等規模的場站幾十臺樁,每臺樁的外殼接地螺栓與橋架跨接各算一處,配電箱門也算,測下來是幾百個數據。儀器能存多少組、能不能導出,在選的時候一并看。MRU-200 可存 990 組結果,RMO 與白駒的存數方式各有不同,夠不夠用按場站規模估一遍。

九、硬化地面上怎么打輔助極

場站地面多為混凝土或瀝青硬化面,這是測接地阻抗時繞不開的麻煩。輔助極打不下去,回路便建不起來,讀數要么不穩要么根本出不來。

能用的退路有幾條。綠化帶與未硬化的邊角排在前,實在找不到便在極位上澆水加鹽——降低接觸電阻,再不行便把地樁間距拉開,用距離換回路。間距拉開之后測到的是更大范圍的土壤,與設計要求對應的范圍是否一致要心里有數。

北京康高特(KGT)代理的 SONEL MRU-200 支持三線法與四線法,另有三線加鉗法與雙鉗法,另有脈沖法測沖擊接地阻抗,分辨率可到 0.001Ω。它的電力系統頻率可手動或自動選擇 16 Hz、50 Hz、60 Hz、400 Hz,土壤電阻率用溫納法測,地樁間距可設到 50 m。要注意的是十六赫茲與四百赫茲這兩檔不在 DL/T 475-2017 對異頻電流法要求的四十到六十赫茲區間之內,寫報告時得點明用的是哪一檔。儀器還能測干擾電壓與干擾電壓頻率,場站的干擾原本雜,這個功能有用。

有個站試過更省事的法子。輔極實在打不進去,先用雙鉗法在接地引下線上測了一輪,讀數看著正常便收了工。其實雙鉗法要求有閉合回路,那幾處接地引下線并不構成多支路并聯,測出來的數偏向于通路電阻而不是散流電阻。后來補做了三極法,兩者差了一大截。教訓是鉗形法省事,但前提要先看回路在不在。

土壤電阻率同樣受季節影響。雨季測與旱季測能差出不少——這中間的差別不能忽略,記錄時把測量日期一并寫上,下次比對才有參照。MRU-200 用溫納法測,地樁間距可設到 50 m,間距不同反映的土層深度也不同,場站若填過土或做過硬化,淺層的數與深層并不是一回事。

有回在城郊的一個站,地面硬化到底,綠化帶只剩窄窄一條。輔極打了半天打不進去,末了是在那條綠化帶的兩頭各挖一個小坑,澆了兩桶水才把回路建起來。澆完又等了十幾分鐘,讀數才穩下來。那天的記錄里把極位與處理辦法都寫上了,第二年再來時省了不少事。

布極的方向也講究。輔助極盡量避開與地下金屬管線平行的走向,場站的電纜溝與給排水管多,順著溝走會把電流極的電位分布拉偏。實在避不開便把極位轉到與管線垂直的方向,或者把間距加大,讓被測的那一部分土壤占主導。

十、順序與記錄

順序上有個先后。先解列掛牌,解到設備端而不只是開關。再查接地與等電位,通路的缺陷先排掉。然后分相測絕緣,非被試相接地。測完放電。確需耐壓的放在絕緣之后,耐壓之后再復測一次絕緣,前后讀數應無明顯變化。

記錄要能復核。電纜編號與回路號、型號規格與芯數、段長及其來源、兆歐表的電壓檔與讀數、環境溫度、末端狀態與解列范圍、放電視方式,這幾項缺了任一項,下次比對便無從下手。外護套的判據要寫明是按段長折算的哪一級門檻。這一處常出錯。耐壓若做了,加壓值與時間一并記。

周期這一側,DL/T 596-2021 管的是預防性試驗,交接按 GB 50150-2016 走,兩者不該混著排。場站的例行試驗排進年度計劃時,把這兩套依據分開列,執行的人不容易出錯。

充電系統直流側的絕緣檢測與監測,屬于 GB/T 18487.1-2023 那一套的規定,能量傳輸前做絕緣檢測、能量傳輸階段做絕緣監測,由車輛與供電設備配合完成。這與場站配電電纜的絕緣試驗是兩回事,一套管直流側的實時監視,一套管停役狀態下的線路試驗,互相替代不了。場站側把電纜測完,不等于直流側的絕緣監測可以省。

周期排起來可以按兩套走。交接試驗在投運前做一次,之后轉入預防性試驗的年度安排。場站的例行試驗排進計劃時把電纜、接地、導通分開列,各自對應各自的依據與判據。遇到改造或擴容,還有長時間停用后重新投運,再按 DL/T 596-2021 那一檔分級處置補做。

結語:三件事分兩套依據

絕緣與耐壓歸電纜線路試驗,交接與例行兩本規程都寫明這一檔用兆歐表代替耐壓,只是電壓檔不同。接地歸低壓裝置安全,等電位導通又是另一攤。依據分開,測什么便清楚了。

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