1.1 出厂试验
出厂试验是由制造商在所有制造长度电缆上进行的试验，检验是否满足规定的要求，也称为例行试验(routine test)。高压电缆的产品标准主要有GB/T11017.2—2014、GB/T 18890.2—2015和GB/T22078.2—2008[1-3]。
关于电缆外护套的电气绝缘特性，上述标准规定的内容一致，都要求产品出厂时电缆外护套应能承受直流电压25 k V历时1 min而不击穿。
该试验通常在制造厂内使用直流耐压试验仪进行，对出厂电缆100%进行，能够确保交货电缆外护套的电气特性。
1.2 交接试验
电缆线路交接试验通常指电力电缆线路安装完成后，为了验证安装质量对电缆线路开展的各种试验，也称为安装后试验(test after installation)。
关于电力电缆线路的交接试验项目，GB50150—2016《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》[4]中对单芯高压电力电缆外护套电气特性的规定主要有两条:(1)电缆外护套绝缘电阻不应低于0.5 MΩ/km。绝缘电阻测量宜采用500 V兆欧表，耐压试验前后无明显变化。(2)外护套应能承受直流电压10 k V历时1 min而不击穿。
国家标准GB 50168—2018《电气装置安装工程电缆线路施工及验收标准》[5]在9.0.3条中规定，电缆线路施工完成后应按照GB 50150的规定进行电气交接试验。
行业标准DL/T 1253—2013《电力电缆线路运行规程》[6]对单芯高压电力电缆外护套电气特性的规定与GB 50150的要求相同。
电缆产品标准GB/T 11017.2—2014、GB/T18890.2—2015和GB/T 22078.2—2008中对电缆线路安装后电缆外护套的电气绝缘特性试验规定外护套应能承受直流电压10 k V历时1 min而不击穿。
1.3 预防性试验
电缆线路的预防性试验是指为了发现运行中电缆的隐患，预防发生事故或设备损坏，对电缆线路设备进行的检查、试验和监测。在某些规范中，这些试验也称为运行线路例行试验。
关于电力电缆线路的预防性试验项目，DL/T596—1996《电力设备预防性试验规程》[9]中对单芯高压电力电缆外护套电气特性的规定主要有两条:(1)电缆外护套每千米绝缘电阻值不应低于0.5 MΩ，绝缘电阻测量采用500 V兆欧表。该要求仅适用于三芯电缆。(2)交叉互联系统(含外护套)应能承受直流电压5 k V历时1 min而不击穿。
电缆产品标准不涉及运行线路中的预防性试验的内容。
国家电网企业标准Q/GDW 11316—2014在运行电缆线路的例行试验中对单芯高压电力电缆外护套电气特性试验的规定为:(1)电缆外护套绝缘电阻不应低于0.5 MΩ·km。主绝缘交流耐压试验前后绝缘电阻值无明显变化。绝缘电阻测量宜采用1 000 V兆欧表。(2)交叉互联系统(含外护套)应能承受直流电压5 k V历时1 min而不击穿。
(1)该要求仅适用于三芯电缆
2 电缆外护套绝缘电阻规定的分析
2.1 绝缘电阻的概念
绝缘电阻是衡量一个部件或系统绝缘水平的指标，与多种因素有关，包括材料(体积电阻率)、结构形状等，与温度、湿度等环境条件也有一定关系。绝缘电阻的单位是Ω。材料的体积电阻率是绝缘材料的一个基本参数。GB/T 31838.2[12]规定了不同固体材料体积电阻率的测量方法，体积电阻率的单位是Ω·m。高压电力电缆外护套材料主要有聚氯乙烯、聚乙烯和阻燃聚烯烃。
对于单芯高压电力电缆，其外护套的绝缘电阻R可以由式(1)给出：
式中:ρi是护套材料体积电阻率(Ω·m);L是电缆长度(m);Di是电缆护套外径;Dc是电缆护套内径。
从式(1)可知，护套绝缘电阻与材料的体积电阻率成正比，与受试电缆护套长度成反比。材料的体积电阻率越高，绝缘电阻越大。对于材料和结构相同的电缆，长度越长，则绝缘电阻越小，理论上当长度无限长时，绝缘电阻趋近于零。对于不定长度的电缆线路来说，外护套绝缘电阻的测试结果，通常不能直接作为考核参数。
2.2 交接试验中外护套绝缘电阻要求分析
电缆线路交接试验(安装后电气试验)中对电缆外护套的电气性能，主要是规定了绝缘电阻和直流耐压两个项目，其中直流耐压试验在各个标准规范中的要求均为10 k V、1 min，但是对绝缘电阻要求的表述各个标准规范之间存在明显差异。
从表1可以看出，GB 50150—2016、GB 50168—2018、DL/T 1253—2013和Q/CSG 1205019—2018都规定电缆外护套绝缘电阻不应低于0.5 MΩ/km。只有Q/GDW 11316—2014规定电缆外护套绝缘电阻不应低于0.5 MΩ·km。
如果绝缘电阻考核值的单位为MΩ/km，就需要对交接试验时使用兆欧表测量到的绝缘电阻值除以线路长度作为折算结果。如果绝缘电阻考核值的单位为MΩ·km，折算结果则是用兆欧表的测量值乘以线路长度。举例来说，假设一条高压电力电缆线路在进行外护套绝缘电阻交接试验时，线路长度为3.5 km，绝缘电阻实测值为1.0 MΩ。则护套绝缘电阻的折算值分别为0.3 MΩ/km、3.5 MΩ·km。
另外还需指出的是，随着近年来高压电缆工程对电缆阻燃要求的日益提高，导致阻燃型外护套高压电缆使用越来越多。对于高阻燃等级的高压电力电缆外护套，如果在潮湿环境下测试或者电缆浸水环境下施工后再测量护套绝缘电阻的话，结果将很难达到50 MΩ的要求(南方电网企标规定)。
2.3 预防性试验中外护套绝缘电阻要求分析
电缆线路预防性试验(运行线路例行试验)中对电缆外护套的电气性能，规定了绝缘电阻和交叉互联系统直流耐压两个项目，其中耐压试验在各个标准规范中的要求均为5 k V、1 min，但是对绝缘电阻要求的表述各个标准规范之间存在明显差异。
从表2可以看出，DL/T 596—1996和Q/CSG1206007—2017规定电缆外护套绝缘电阻每千米不应低于0.5 MΩ，DL/T 393—2010规定外护套绝缘电阻(MΩ)与被测电缆长度(km)的乘积不小于0.5,Q/GDW 11316—2014规定电缆外护套绝缘电阻不应低于0.5 MΩ·km。DL/T 393—2010和Q/GDW 11316—2014的规定相同。
根据前述分析，由于在其他条件(材料、结构和外界环境)不变时，电缆外护套绝缘电阻与线路长度成反比，线路越长则绝缘电阻越小。同样建议在电缆线路预防性试验(运行线路例行试验)中对电缆外护套绝缘电阻的要求应以MΩ·km为单位或表述为绝缘电阻(MΩ)与被测电缆长度(km)的乘积。
3 结论
本文汇总分析了高压电力电缆在产品出厂、线路交接试验以及线路预防性试验各个环节相应的标准规范中对外护套电气特性的检验要求，从理论和现场工程实际研究了护套绝缘电阻的特性，提出了如下建议:
(1)对电缆线路交接试验中电缆外护套绝缘电阻的性能要求，建议规定为“电力电缆外护套的绝缘电阻不应低于0.5 MΩ·km;主绝缘耐压试验前后绝缘电阻无明显差异”。
(2)对运行电缆线路预防性试验和例行试验中电缆外护套绝缘电阻的性能要求，建议规定为“电力电缆外护套的绝缘电阻不应低于0.5 MΩ·km或者外护套绝缘电阻(MΩ)与被测电缆长度(km)的乘积不低于0.5;主绝缘耐压试验前后绝缘电阻无明显差异”。
参考文献
[1]全国电线电缆标准化技术委员会．额定电压110 k V(Um=126 k V)交联聚乙烯绝缘电力电缆及其附件第2部分电缆:GB/T 11017.2-2014[S]．北京:中国标准出版社，2014．
[2]全国电线电缆标准化技术委员会．额定电压220 k V(Um=252 k V)交联聚乙烯绝缘电力电缆及其附件第2部分电缆:GB/T 18890.2-2015[S]．北京:中国标准出版社，2015．
[3]全国电线电缆标准化技术委员会．额定电压500 k V(Um=550 k V)交联聚乙烯绝缘电力电缆及其附件第2部分额定电压500 k V(Um=550 k V)交联聚乙烯绝缘电力电缆:GB/T22078.2-2008[S]．北京:中国标准出版社，2008．
