50Hz交流耐壓試驗是鑒定電力設備絕緣強度最有效和最直接的方法。但是，在試驗大容量電力設備時，需要大容量的試驗變壓器，這種變壓器體積大而笨重，搬運很不方便�；诖耍弥绷髂蛪涸囼瀬泶�50Hz交流耐壓試驗；然而，由于直流耐壓試驗的局限性，所以有人又研究采用0.1Hz超低頻電壓來代替50Hz交流電壓進行試驗。研究表明，這兩種試驗電壓在迭層復合絕緣上的電位分布（按電容分布）是相同的，因而對絕緣缺陷的檢驗是相同的，即兩者具有較好的等效性，所以它是一項很有前途的預防性試驗項目。目前0.1Hz超低頻電壓在高壓試驗中的應用情況介紹如下：
（1）交聯(lián)聚乙烯（XLPE）電纜耐壓試驗。國內(nèi)外長期以來都是使用直流高電壓對油浸紙絕緣電力電纜進行預防性試驗。研究表明，不宜將這種試驗方法用于檢測交聯(lián)聚乙烯電纜缺陷，其主要原因有以下幾個。
1）直流高電壓試驗在絕緣中的應力分布與實際交流運行電壓在絕緣中的應力分布是不同的，前者主要按電阻分布，后者主要按電容分布，所以直流高電壓試驗并不能反映交聯(lián)聚乙烯電纜的故障及實際運行情況。
2）直流高電壓試驗不僅不能有效地發(fā)現(xiàn)交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣中的水樹枝等絕緣缺陷，而且由于空間電荷的作用，還容易造成高電壓電纜在運行條件下?lián)舸�。例如，電纜頭在交流情況下存在的某些缺陷，直流高電壓耐壓試驗時卻不會擊穿，而電纜頭在交流情況下某些不會發(fā)生問題的地方，直流高壓試驗卻會擊穿，電纜在交流情況下某些不會發(fā)生問題的地方，在進行直流高電壓試驗后，投運不久卻發(fā)生擊穿。
3）直流高電壓試驗時發(fā)生閃絡或擊穿可能會對其他正常的電纜和接頭的絕緣部分引起危害。
4）直流高電壓試驗有累計效應，將加速絕緣的老化，縮短使用壽命。
5）各國現(xiàn)有的直流耐壓試驗標準太低，新的中、高壓交聯(lián)聚乙烯電纜能耐受6.0~8.0U0直流電壓，短時交流強度為4.0~5.0U0，有嚴重的氣隙或缺陷的接頭的直流強度遠大于規(guī)定4.0U0(交流強度卻小于2.5U0)，其中U0為設計用每相導體與屏蔽或每相導體與護套之間的額定電壓（有效值）。
由于上述原因，人們考慮采用50Hz交流高壓進行試驗，但是，采用這種方法需要笨重的試驗設備，例如，一條1km長的8.7/10kV交聯(lián)聚乙烯電纜，其芯一地電容為0.35μF，在工頻額定電壓下電纜的電容電流I=UnωC=8.7×103×314×0.35×10-6=0.96（A）,由此可知試驗變壓器的體積甚大，由此就提出采用0.1Hz超低頻法進行試驗，由于開發(fā)的用于7km以下的20kV電纜做耐壓試驗的超低頻設備全部重量僅為150kg.
試驗研究認為，對交聯(lián)聚乙烯電纜進行耐壓試驗，采用0.1Hz超低頻電壓進行試驗時，其試驗電壓可取為50Hz時的1.5~1.8倍.
表2-83列出了美國電纜技術(shù)實驗公司于1992年公布的15kV交聯(lián)聚乙烯電纜在不同認為故障情況下分別施加超低頻和直流試驗電壓時的試驗結(jié)果。
表2-82 15kV交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜的試驗結(jié)果
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電纜上的人為故障型式
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擊穿電壓
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0.1Hz/直流
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直流
（kV）
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0.1Hz
（kv，有效值）
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刀割絕緣層
（剩余絕緣厚度為0.58mm）
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47.5
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9.2
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0.19
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尖針穿刺絕緣層
（剩余絕緣厚度為0.58mm）
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41.0
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8.2
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0.20
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絕緣層中鉆孔
（剩余絕緣厚度為0.25mm）
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92.0
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21.9
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0.24
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尖針穿刺絕緣層
（剩余絕緣厚度為1.47mm）
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80.0
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21.9
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0.27
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由表2-83可見，用0.1Hz超低頻電壓進行試驗較直流耐壓更容易發(fā)現(xiàn)電纜的絕緣缺陷。
研究表明，用0.1Hz超低頻電壓進行試驗較50Hz交流電壓易使絕緣缺陷暴露擊穿。
綜上所述，對交聯(lián)聚乙烯電纜采用0.1Hz超低頻電壓進行試驗具有很多優(yōu)越性，在我國應深入開展這方面的研究工作。
（2）發(fā)電機耐壓試驗。對較大容量的發(fā)電機進行工頻交流耐壓試驗時往往需要數(shù)百千伏安的試驗變壓器和相應的調(diào)壓器，以及巨大的低壓試驗電源，而且這些試驗變壓器的短路容量大，絕緣擊穿時有可能損壞鐵芯，造成檢修困難。如果采用0.1Hz超低頻電壓進行試驗，則試驗 的容量可以減小到工頻的1/500，用3~5kVA容量的0.1Hz試驗設備能解決工頻試驗容量數(shù)百千伏安的試驗問題。所以我國從70年代開始就廣泛開展這方面研究工作。目前有的單位已將0.1Hz超低頻電壓應用于大容量發(fā)電機耐壓試驗中。表2-84列出了某臺10.5kV、41.25MW，運行22年的水輪發(fā)電機定子云母烘卷絕緣，用直流、0.1Hz及50Hz交流電壓進行擊穿試驗的試驗結(jié)果。
由表2-84可知，0.1Hz電壓檢出端部繞組絕緣缺陷的效果近似于直流電壓，檢出槽部和槽口繞組絕緣缺陷的效果略優(yōu)于直流電壓而稍遜色與50Hz交流電壓。所以可以用0.1Hz交流耐壓代替直流和交流50Hz交流耐壓。那么選擇0.1Hz的多大實驗電壓值能與50Hz交流試驗電壓完全等效呢？這就要引入等效系數(shù)β，它的定義為0.1Hz交流電壓對電機絕緣擊穿電壓峰值Um0.1與50Hz交流電壓對電機絕緣擊穿電壓有效值Um50的比值，即
β= Um0.1/ Um50
目前國內(nèi)外選用的等效系數(shù)β如表2-58所示。
在我國，由表2-85可知，Usm0.1=1.2 Usm50
表2-85 等效系數(shù)β
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國別
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美國
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瑞典
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日本
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英國
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IEC
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中國
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β值
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1.15
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1.2
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1.15~1.2
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1.15
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1.15~1.2
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1.2
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（3）電力設備局部放電監(jiān)測。監(jiān)測高壓電力設備局部放電，目前主要困難是實驗設備容量不足和現(xiàn)場干擾。采用0.1Hz試驗電壓監(jiān)測局部放電，不僅可以減小試驗設備容量，而且可以明顯地增強抗干擾性能。對后者，是因為干擾源與試驗電壓在頻率上相差500倍，可有效地抑制干擾源，所以在現(xiàn)場試驗中，是極為有效的抗干擾措施。
模擬試驗表明，在0.1Hz和50Hz兩種不同試驗電壓下監(jiān)測高壓電力設備的局部放電，其規(guī)律和效果是相似的，只有在氣隙電阻較低時才需要加以校正。
在實際監(jiān)測中一般宜采用多通道脈沖高度分析儀對局部放電在整個頻帶內(nèi)進行比較；也可用超低頻峰值電壓表（電力部電力科學研究院高壓所已研制出靜電式超低頻峰值電壓表）監(jiān)測局部放電的幅值，當與電橋電路監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)合使用時，測試精度能達到1~10PC。監(jiān)測中施加的0.1Hz試驗電壓，可根據(jù)等效系數(shù)β的大小來確定。 | 
