电缆电容测量技术方法

    (1)测量电缆电容的意义。测量电缆线路电容一是为了核算电力系统的电容电流；二是为了检查电缆的绝缘厚度及其质量是否符合要求。当电缆导体的尺寸不变时，电缆的电容随着绝缘厚度的减少而增大。当电缆绝缘受潮后，所测的电容值也随即增大。

    电缆的电容可分为：单芯或三芯分相屏蔽型电缆导体对地的电容，三芯统包型电缆导体中一芯对其他两芯及地的合成电容。这两种电容主要用于计算电力系统的无功补偿和电缆的载流量。

   (2)测量电缆电容的方法。测量电缆电容可采用交流充电法和交流电桥法，也可用QF-A型电缆探伤仪测量。

    交流充电法是指电缆线路不通过负荷电流而只处于电压作用下时，测量施加电缆导体电压和通过电缆绝缘的电容电流，从而计算出电缆线路的电容值。为了减少测量误差，避免电压表内阻的影响，电压表应跨接在电流表前面，其测量接线与计算方法如下。

   1)测量分相屏蔽型或单芯电缆对地电容，接线图如图6-34所示。

    图6-34    用交流充电法测量分相屏蔽型或单芯电缆对地电容接线图

   PA-毫安表：PV-电压表；T-调压器；C-电缆线芯对地电容

    每相电缆导体对地电容C为

   (6-7)

式中C-每相电缆导体对地电容，F；

   I-电流表读数，A；

   U-电流表读数，V；

   f-电源频率，Hz。

   2)测量统包型电缆电容。测量三芯对地电容，其接线图如图6-35所示。

    图6-35    用交流充电法测量芯对地电容接线图

    电缆一芯对地之间的电容Cy为

   (6-8)

式中Cy-相电缆导体对地之间的电容，F；

   I1-电流表读数，A；

   U1-电压表读数，V；

   f-电源频率，Hz。

    测量一芯对其他两芯及对地的电容，其接线图如图6-36所示。

    图6-36    交流充电法测量一芯对其了两芯及对地的电容

    测得的电缆芯对其他两芯及对地的电容Cz可用以下公式求得，即

   (6-9)

式中Cz-电缆一相导体对其他两相导体及对地之间的电容，F；

   Cx-电缆导体间的电容，F；

   Cy-电缆一相导体与地之间的电容，F；

   I2-电缆一相导体对其他两相导体的电容电流，A；

   U2-电缆一相导体对其他两相导体及地的电压，V；

   f-电源频率，Hz。

    将式(6-8)代入式(6-9)中，整理得

式中I1-电缆三相导体连接在一起时的电容电流，A；

   U1-电缆三相导体连接在一起时的对地电压，V。

    交流电桥法测量电缆电容。

    交流电桥法是利用普通的单比式电桥和标准电容器与电缆相连接，使标准电容器和电缆成为电桥的两臂，其余两臂由电桥内部电阻A和B构成。这种测量方法仅用来测试较长线路的统包型电缆电容，其接线如图6-37所示。

    图6-37    用交流电桥法测量统包型电缆电容接线图

   (a)测量一相电缆导体对地的电容；(b)测量一相电缆导体对其他两相导体及对地的电容

   G-音频振荡器；Y-耳机

    音频振荡器G的振荡频率一般为800～1000Hz。当调节电桥电阻RA和Re使耳机Y内接收不到声音时，可认为电桥已平衡，这时电缆导体对地的电容CY为

   (6-10)

    电缆导体之间的电容Cx为

   (6-11)

以上式中  Cn-标准电容器的电容值，F；

   Cx-电缆导体之间的电容，F；

   Cy-电缆导体对地的电容，F；

   RA1、RB1-测量一芯对地的电容时，电桥两个电阻臂的读数，Ω；

   RA2、RB2-测量一芯对其他两芯和地的电容时，电桥两个电阻臂的读数，Ω。

    另外，统包型电缆在运行中，一芯对中性点的总电容C0可用式(6-12)表示，即

   C0=Cy+3Cx    (6- 12)

    采用QF1-A型电缆探伤仪测量电缆电容的原理与交流电桥法相同，艾特贸易网不再赘述。