技術(shù)選型指南：ZXBXZ系列電纜交流耐壓諧振裝置的原理、優(yōu)勢與工程應(yīng)用探析

在電力系統(tǒng)交接試驗(yàn)與預(yù)防性試驗(yàn)中，對交聯(lián)聚乙烯（XLPE）電纜進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)是檢驗(yàn)其安裝質(zhì)量與絕緣性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的直流耐壓試驗(yàn)易在XLPE電纜中產(chǎn)生空間電荷效應(yīng)，對絕緣造成累積性損傷，因此 “變頻串聯(lián)諧振交流耐壓試驗(yàn)” 已成為當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)方法。

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本文將圍繞國電中星ZXBXZ系列電纜交流耐壓諧振裝置，深入剖析其工作原理、技術(shù)特點(diǎn)，并通過與常規(guī)試驗(yàn)方法的對比及系列內(nèi)部配置的靈活性分析，為技術(shù)人員在設(shè)備選型與現(xiàn)場應(yīng)用提供深度參考。

一、 核心原理：為何串聯(lián)諧振是電纜耐壓的“黃金法則”？

ZXBXZ系列裝置的核心是利用串聯(lián)諧振原理，在被試品（電纜）上產(chǎn)生工頻或近似工頻的高電壓。

工作原理簡述：

1.構(gòu)成LC串聯(lián)電路：變頻電源輸出可變頻率的電壓，激勵(lì)由勵(lì)磁變壓器、諧振電抗器（電感L）和電纜本體（對地電容Cx）構(gòu)成的串聯(lián)回路。

2.尋找諧振點(diǎn)：調(diào)節(jié)變頻電源的輸出頻率（f），當(dāng)回路滿足條件 f = 1 / (2π√LCx) 時(shí)，電路發(fā)生串聯(lián)諧振。

3.產(chǎn)生高壓：在諧振狀態(tài)下，回路電流達(dá)到最大，且電抗器上的感抗（ωL）與電纜的容抗（1/ωC）相等并相互抵消。此時(shí)，電抗器上的電壓（U_L）與勵(lì)磁變壓器的輸出電壓（U）之間的關(guān)系為：U_L = Q × U。其中，Q為回路品質(zhì)因數(shù)，通?？蛇_(dá)30-90。

這意味著，只需一個(gè)較小的輸入電壓U，即可在電抗器和電纜上獲得Q倍的高電壓U_L，從而輕松實(shí)現(xiàn)電纜所需的交流耐壓值（如2U?）。

二、 ZXBXZ系列的技術(shù)優(yōu)勢與橫向?qū)Ρ?/p>

與傳統(tǒng)的試驗(yàn)變壓器和直流耐壓設(shè)備相比，ZXBXZ系列展現(xiàn)了其在安全性、效率與適用性上的顯著優(yōu)勢。

ZXBXZ系列的獨(dú)特工程設(shè)計(jì)亮點(diǎn)：

1.卓越的便攜性：“便攜式”是其核心賣點(diǎn)之一。通過將電抗器設(shè)計(jì)為單件不超過30kg的模塊化單元，并采用干式環(huán)氧澆注，徹底解決了傳統(tǒng)諧振設(shè)備搬運(yùn)困難的痛點(diǎn)，特別適合變電站、隧道等空間受限的現(xiàn)場環(huán)境。

2.靈活的配置性與高性價(jià)比：從配置表可以看出，該系列通過電抗器的串/并聯(lián)組合，實(shí)現(xiàn)了寬范圍的電壓和容量覆蓋。例如：

○   ZXBXZ-108/108：通過切換勵(lì)磁變抽頭和電抗器組合，可兼顧10kV和35kV電纜試驗(yàn)。

○   ZXBXZ-1500/500：一套裝置即可覆蓋從10kV到220kV四個(gè)電壓等級的電纜試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了“一機(jī)多用”，極大提升了設(shè)備利用率和投資回報(bào)率。

3.智能化的操作體驗(yàn)：具備“自動(dòng)試驗(yàn)”模式，技術(shù)人員僅需設(shè)定目標(biāo)電壓和時(shí)間，裝置即可自動(dòng)精準(zhǔn)地找到諧振點(diǎn)并完成升壓、保壓、降壓全過程，大幅降低了操作難度和人為誤差，提升了試驗(yàn)效率與數(shù)據(jù)一致性。

4.全面的安全保護(hù)：集成了接地、閃絡(luò)、過流、過壓等多重保護(hù)，并能自動(dòng)跟蹤電網(wǎng)電壓波動(dòng)，確保高壓輸出穩(wěn)定，保障了人員和設(shè)備的安全。

三、 工程應(yīng)用選型建議

面對不同的電纜試驗(yàn)需求，如何從ZXBXZ系列中選出最合適的型號？關(guān)鍵在于計(jì)算被試電纜的電容量和所需的試驗(yàn)電壓。

●   對于35kV及以下電纜：參考第一張配置表。例如，需要對一條10kV、300mm2、長度為2km的電纜進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，查表可知ZXBXZ-88/22或ZXBXZ-108/108均能滿足要求。若現(xiàn)場無三相380V電源，前者（5.5kW控制箱）的取電適應(yīng)性更具優(yōu)勢。

●   對于110kV及以上電纜：參考第二張配置表。例如，對110kV、630mm2、1.5km電纜試驗(yàn)，ZXBXZ-1600/800是合適的選擇。若單位還需兼顧220kV電纜試驗(yàn)，那么ZXBXZ-1500/500的寬范圍覆蓋能力則更具戰(zhàn)略價(jià)值。

選型核心步驟：

1.確定試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)規(guī)程（如DL/T或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）確定試驗(yàn)電壓（如2U?）和頻率范圍。

2.計(jì)算電纜電容：根據(jù)電纜型號、截面、長度估算總電容（C）。

3.計(jì)算所需容量：根據(jù)試驗(yàn)電壓和電容，計(jì)算裝置所需額定電流和容量。

4.匹配具體型號：對照配置表的“適用范圍”，選擇容量和電壓均有余量的型號。

四、 結(jié)論

國電中星ZXBXZ系列電纜交流耐壓諧振裝置，憑借其基于串聯(lián)諧振的先進(jìn)原理、模塊化的便攜設(shè)計(jì)、智能化的操作系統(tǒng)以及高度靈活的配置方案，完美契合了現(xiàn)代電力工程現(xiàn)場試驗(yàn)對高效、安全、便捷的核心需求。

對于致力于提升試驗(yàn)質(zhì)量與效率的技術(shù)團(tuán)隊(duì)而言，深入理解該系列裝置的技術(shù)內(nèi)涵，并依據(jù)具體工程場景進(jìn)行精準(zhǔn)選型，將能充分發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢，為電力電纜的安全可靠運(yùn)行構(gòu)筑一道堅(jiān)實(shí)的技術(shù)防線。

國電中星是電力檢測設(shè)備生產(chǎn)廠家，生產(chǎn)的產(chǎn)品種類多，型號齊全，提供專業(yè)的技術(shù)支持，電話4000-828-027。