隧道敷設(shè)高壓電纜特征導(dǎo)納模型及局部放電信號(hào)幅值分布特性

陳孝信，錢 勇，許永鵬，盛戈皞，江秀臣

（上海交通大學(xué) 電氣工程系，上海 200240）

0 引言

局部放電是交聯(lián)聚乙烯（XLPE）電纜絕緣缺陷的重要表征［1-3］。通過(guò)局部放電帶電檢測(cè)或在線監(jiān)測(cè)，可以在正常供電的條件下對(duì)XLPE電纜進(jìn)行狀態(tài)評(píng)估，有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)電纜早期劣化缺陷，從而提高供電網(wǎng)絡(luò)可靠性［4-7］。高頻電流法是目前常用的電纜局部放電檢測(cè)方法，其檢測(cè)頻段一般在3～30 MHz之間［8］。110 kV及以上電壓等級(jí)的XLPE電纜多采用交叉互聯(lián)的接地方式。高頻電流傳感器以非接觸的方式安裝在電纜金屬護(hù)套或屏蔽層的交叉互聯(lián)線上，可以感應(yīng)電纜內(nèi)局部放電產(chǎn)生的脈沖電流，且不影響電纜系統(tǒng)的正常運(yùn)行［9-10］。

局部放電信號(hào)在三相交叉互聯(lián)線上的分布可以作為判斷局部放電位置和排除外界干擾的重要依據(jù)，是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)［11-13］。當(dāng)前研究主要基于固定的仿真參數(shù)或確定的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，未考慮電纜敷設(shè)參數(shù)的影響。實(shí)際上，高壓電纜的敷設(shè)方式及敷設(shè)環(huán)境與電纜中脈沖電流的傳播有著密不可分的關(guān)系，往往會(huì)影響局部放電信號(hào)的幅值分布，但目前尚未見到相關(guān)研究的報(bào)道。

為了探討不同敷設(shè)參數(shù)下局部放電信號(hào)在交叉互聯(lián)線上的分布特性，有必要從理論上建立電纜系統(tǒng)模型?，F(xiàn)有電纜建模手段如ATP（Alternative Transients Program）等仿真軟件大多基于Ametani和Dommel的直埋敷設(shè)電纜分布參數(shù)模型［14-15］。該模型使用Pollaczek公式［16］計(jì)算電纜外層與大地的回路阻抗。由于假定導(dǎo)體直接被大地包圍，Pollaczek公式并不適用于當(dāng)前廣泛采用的隧道敷設(shè)高壓電纜系統(tǒng)。針對(duì)地下隧道，Tylavsky提出了一組線-地回路阻抗的高頻計(jì)算公式和低頻近似公式［17］。吳命利等人通過(guò)理論分析和實(shí)例計(jì)算進(jìn)一步明確了其物理含義以及適用范圍［18-19］。由于考慮了隧道內(nèi)導(dǎo)體與大地的鄰近效應(yīng)和趨膚效應(yīng)，Tylavsky公式在高頻段具有良好的準(zhǔn)確度。文獻(xiàn)［20］利用低頻近似公式對(duì)交叉互聯(lián)電纜系統(tǒng)中的行波傳播進(jìn)行了初步研究，但未涉及交叉互聯(lián)線上的電流幅值分布特性和敷設(shè)參數(shù)的影響。

本文從電纜的分布參數(shù)矩陣出發(fā)，基于Tylavsky公式建立隧道內(nèi)三相電纜系統(tǒng)的特征導(dǎo)納模型，進(jìn)而得到局部放電脈沖電流在交叉互聯(lián)線上的幅值分布公式。在此基礎(chǔ)上，研究了隧道半徑、大地電阻率、電纜中心間距和電纜距隧道內(nèi)壁距離等參數(shù)對(duì)幅值分布的影響，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量對(duì)模型和結(jié)論進(jìn)行了驗(yàn)證。

1 電纜模型

1.1 隧道內(nèi)電纜分布參數(shù)矩陣

三相電纜可以視作一個(gè)6導(dǎo)體傳輸線系統(tǒng)，其分布阻抗矩陣Z和分布導(dǎo)納矩陣Y決定了電纜上電壓和電流的傳播特性。高頻時(shí)電纜金屬屏蔽層中電流的趨膚效應(yīng)增強(qiáng)，電流將被束縛在屏蔽層的內(nèi)表面和外表面，使得轉(zhuǎn)移阻抗迅速減少，從而可以忽略轉(zhuǎn)移電抗的影響［21］。此時(shí)三相電纜的分布參數(shù)矩陣Z和Y具有以下形式：

其中，zcc、zss、zmu分別為內(nèi)導(dǎo)體自阻抗、金屬屏蔽自阻抗和導(dǎo)體間互阻抗；yss＝y(tǒng)se+ycs+2ymu，ycs、yse、ymu分別為內(nèi)導(dǎo)體自導(dǎo)納、金屬屏蔽對(duì)地導(dǎo)納和金屬屏蔽間互導(dǎo)納。文獻(xiàn)［14-15］給出了直埋敷設(shè)隧道電纜時(shí)上述阻抗與導(dǎo)納的計(jì)算公式。在隧道敷設(shè)時(shí)，導(dǎo)納部分的計(jì)算方法相同，而阻抗 zcc、zss、zmu中包含的電纜-地回路自阻抗zs和互阻抗zm改用Tylavsky高頻計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。

圖1所示為隧道電纜結(jié)構(gòu)，其中R為隧道半徑，b為電纜到隧道圓心的距離，d為電纜中心間距，θ為兩電纜對(duì)圓心的夾角，r為電纜半徑，r1、r2、r3分別為內(nèi)導(dǎo)體、絕緣層和金屬屏蔽到電纜中心的半徑。

圖1 隧道電纜結(jié)構(gòu)Fig.1 Structure of tunnel-installed cable

此時(shí)電纜-地回路自阻抗zs和互阻抗zm為［18］：

其中，ρ為大地電阻率；μ0為真空磁導(dǎo)率；μe為大地相對(duì)磁導(dǎo)率；ω 為角頻率；m＝（jωμeμ0／ρ）1／2；Kn（n＝0，1，2，…）為 n 階第二類修正 Bessel函數(shù)；K′n為 Kn的導(dǎo)數(shù)。為了簡(jiǎn)化計(jì)算結(jié)果，假設(shè)3根電纜完全對(duì)稱，即單根電纜參數(shù)相同，且任意兩電纜間的距離和夾角相等，d和b由實(shí)際距離的幾何均距表示。

1.2 電纜特征導(dǎo)納模型

三相電纜系統(tǒng)中各導(dǎo)體之間相互耦合，每一根導(dǎo)體上的電壓和電流都受其他導(dǎo)體上電壓和電流的影響。采用模量變換可以將導(dǎo)體解耦，轉(zhuǎn)換成多個(gè)獨(dú)立的雙導(dǎo)體傳輸線系統(tǒng)，進(jìn)而可由分布參數(shù)矩陣Z和Y 求得特征導(dǎo)納矩陣 Yc［22］為：

其中，λ為解耦后各模量的傳播常數(shù)矩陣；TV為電壓變換矩陣。λ和TV本質(zhì)上是矩陣乘積ZY對(duì)角化時(shí)由其特征值和特征向量構(gòu)成的矩陣，即［22］：

與雙導(dǎo)體傳輸線類似，特征導(dǎo)納矩陣Yc表征了多導(dǎo)體傳輸線上電壓波與電流波的關(guān)系?；陔娎|完全對(duì)稱的假設(shè)，電壓變換矩陣TV可選取Clarke變換矩陣的擴(kuò)展矩陣［21］。將式（1）、（2）、（6）代入式（5）并化簡(jiǎn)得到：

其中，Ycs為電纜同軸特征導(dǎo)納，即單根電纜同軸特征阻抗的倒數(shù)，僅與電纜本身結(jié)構(gòu)有關(guān)，一般在0.025～0.1 S之間［23］；Yse為電纜金屬屏蔽與大地之間的特征導(dǎo)納；Yss為電纜金屬屏蔽之間的特征導(dǎo)納。Yse和Yss受電纜系統(tǒng)外部環(huán)境的影響。若將Yc視作節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣，則三相電纜特征導(dǎo)納模型可以自導(dǎo)納與互導(dǎo)納的形式表示，如圖2所示。

圖2 三相電纜特征導(dǎo)納模型Fig.2 Characteristic admittance model of three-phase cable

圖3為特征導(dǎo)納Ycs、Yse和Yss實(shí)部與頻率的變化關(guān)系曲線。敷設(shè)參數(shù)如下：隧道半徑R＝2 m，大地電阻率 ρ＝100 Ω·m，電纜中心間距 d＝0.2 m，電纜距隧道內(nèi)壁距離R-b＝0.5 m。電纜參數(shù)如下：型號(hào)為YJLW03 127／220 1×1000，內(nèi)導(dǎo)體半徑 r1＝19 mm，絕緣層半徑 r2＝46 mm，金屬屏蔽半徑 r3＝48.4 mm，電纜半徑 r＝53.4mm，絕緣層相對(duì)介電常數(shù) ε1＝2.3，外護(hù)套相對(duì)介電常數(shù) ε2＝3，內(nèi)導(dǎo)體電阻率 ρ1＝1.7×10-8Ω·m，金屬屏蔽電阻率ρ2＝2.1×108Ω·m，各材料相對(duì)磁導(dǎo)率μe＝1。特征導(dǎo)納在高頻時(shí)變化十分緩慢，且此時(shí)特征導(dǎo)納的虛部比實(shí)部小1～4個(gè)數(shù)量級(jí)，因而可以忽略［21］?？紤]到高頻電流法的檢測(cè)頻帶在3～30 MHz之間，可以認(rèn)為特征導(dǎo)納Ycs、Yse和Yss在該范圍內(nèi)是固定值，本文采用頻率為10 MHz時(shí)的計(jì)算結(jié)果。

圖3 特征導(dǎo)納實(shí)部與頻率的關(guān)系Fig.3 Relationship between real part of characteristic admittance and frequency

2 交叉互聯(lián)線上信號(hào)幅值分布特性

2.1 交叉互聯(lián)的折反射研究

三相交叉互聯(lián)電纜單元如圖4所示。三相電纜特征導(dǎo)納矩陣Yc在進(jìn)行交叉互聯(lián)后會(huì)產(chǎn)生變化，從而引起電流波折反射。若忽略交叉互聯(lián)線長(zhǎng)度，則折射系數(shù) Tbond為［22］：

其中，E為6×6階單位矩陣；M為進(jìn)行交叉互聯(lián)后對(duì)特征導(dǎo)納矩陣Yc的重新排列。將式（7）代入式（11）中，得到折射系數(shù)Tbond的矩陣形式為：

其中，Tcc、Tcs、Tss、Tsc分別為內(nèi)導(dǎo)體對(duì)內(nèi)導(dǎo)體、內(nèi)導(dǎo)體對(duì)金屬屏蔽、金屬屏蔽對(duì)內(nèi)導(dǎo)體以及金屬屏蔽對(duì)金屬屏蔽的反射系數(shù)；根據(jù)特征導(dǎo)納模型，Yss和Yse為電纜與外部環(huán)境間的特征導(dǎo)納，而Ycs為電纜內(nèi)部的特征導(dǎo)納，故α可視為電纜外部與內(nèi)部的特征導(dǎo)納比。由式（13）可知，電流在交叉互聯(lián)處的折反射僅與特征導(dǎo)納比α有關(guān)。

圖4 三相交叉互聯(lián)電纜單元Fig.4 Cross-bonded three-phase cable unit

2.2 局部放電信號(hào)幅值分布

如圖4所示，局部放電通常僅發(fā)生于三相電纜中的其中一相，該相電纜的內(nèi)導(dǎo)體和金屬屏蔽上將有幅值相同、極性相反的初始電流［24］。該電流以單一同軸模的方式傳播，故電流幅值在各導(dǎo)體上的分布不受傳播衰減的影響。假設(shè)局部放電位于A相，則其相鄰交叉互聯(lián)處的入射電流 Iinc＝［Ip，0，0，-Ip，0，0］T，其中Ip為電流傳播至交叉互聯(lián)處時(shí)的幅值。交叉互聯(lián)處的電流幅值Icb即為折射系數(shù)Tbond與入射電流Iinc的乘積：

其中，Icb的第 4、5、6 行元素分別為 A、B、C 相交叉互聯(lián)線上的電流（交叉互聯(lián)線相序以放電側(cè)電纜相序?yàn)闇?zhǔn)）。當(dāng)電纜內(nèi)產(chǎn)生局部放電時(shí)，其相鄰交叉互聯(lián)線上的信號(hào)幅值分布具有以下特點(diǎn)。

（1）與放電相相連的2條互聯(lián)線上的電流信號(hào)相等，記為Imajor。以圖4中A-B、B-C、C-A形式的交叉互聯(lián)為例，若A相放電，則在A相和C相互聯(lián)線上的信號(hào)相同。

（2）剩余互聯(lián)線上的電流信號(hào)記為Iminor。該電流和Imajor擁有相同的極性，但是其幅值較小，即在交叉互聯(lián)線上存在“兩大一小”的幅值特性。兩者的比例關(guān)系由特征導(dǎo)納比α決定，即：

當(dāng)局部放電電流信號(hào)經(jīng)過(guò)第一個(gè)交叉互聯(lián)單元后，放電電流將不再僅由同軸模方式傳播，而是以同軸模、屏蔽層模和大地模的混合形式傳播［25］。3種模式的傳播速度和衰減率各不相同，這就意味著單脈沖將會(huì)隨著傳播距離的增加而逐漸衰減并分離成多個(gè)脈沖串。與直埋敷設(shè)不同，隧道敷設(shè)時(shí)屏蔽層模和地模的傳播速度往往大于或接近于同軸模的傳播速度，因而不可忽略［20］。同時(shí)屏蔽層模和地模的衰減率會(huì)隨頻率顯著變化。因此，在經(jīng)過(guò)第一個(gè)交叉互聯(lián)單元后的信號(hào)幅值分布將變得十分復(fù)雜，可能呈現(xiàn)不同的分布特征，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)帶電檢測(cè)的指導(dǎo)作用有限。本文著重討論與放電點(diǎn)相鄰的交叉互聯(lián)線上的幅值分布。

2.3 電纜敷設(shè)參數(shù)對(duì)幅值分布的影響

隧道內(nèi)三相電纜系統(tǒng)中局部放電電流在相鄰交叉互聯(lián)線上的幅值分布僅與特征導(dǎo)納比α有關(guān)，因此通過(guò)研究不同敷設(shè)參數(shù)（包括隧道半徑R、大地電阻率ρ、電纜中心間距d及電纜距隧道內(nèi)壁距離R-b等）對(duì)α的影響，可以得到不同條件下的幅值分布特性。以第1.2節(jié)中所述典型參數(shù)為基準(zhǔn)條件，選取220 kV XLPE電纜為例進(jìn)行分析。電纜敷設(shè)參數(shù)對(duì)特征導(dǎo)納比α的影響如圖5所示。

圖5 電纜敷設(shè)參數(shù)對(duì)特征導(dǎo)納比α的影響Fig.5 Influence of cable laying parameter on characteristic admittance ratio α

如圖 5（a）和（b）所示，隧道半徑 R 和大地電阻率ρ的變化總體上對(duì)α造成的波動(dòng)很小，約在5%以內(nèi)。從圖5（c）中可以看到，電纜中心間距d對(duì)α的影響非常大，當(dāng)電纜相互靠近時(shí)，α?xí)杆偕仙⒃? r時(shí)達(dá)到最大；而當(dāng)間距d較大時(shí)，α趨近于固定值。圖5（d）中α的變化規(guī)律與圖5（c）相似：當(dāng)電纜距隧道內(nèi)壁距離R-b為r，即外護(hù)套與隧道內(nèi)壁直接接觸時(shí)，α最大；隨著電纜遠(yuǎn)離墻體，α迅速下降并趨于定值。

上述結(jié)果可用特征導(dǎo)納模型進(jìn)行解釋。若將三相電纜系統(tǒng)中任意兩導(dǎo)體視作平行雙導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線間距縮小時(shí)，該雙導(dǎo)體傳輸線的特征阻抗將減小、特征導(dǎo)納將增大。其中電纜中心間距d主要影響Yss，而電纜距隧道內(nèi)壁距離R-b主要影響Yse。結(jié)合式（14）可知此時(shí)α變大，進(jìn)而Imajor／Iminor的比值會(huì)相應(yīng)增大。

3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

為了驗(yàn)證特征導(dǎo)納模型的可靠性與局部放電信號(hào)幅值分布研究的準(zhǔn)確性，采用RG223同軸電纜進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，建立三相電纜交叉互聯(lián)系統(tǒng)。鑒于隧道半徑R以及大地電阻率ρ對(duì)信號(hào)幅值分布的影響不大，將電纜系統(tǒng)布置于金屬屏蔽室內(nèi)，用于模擬地下隧道，同時(shí)減少外部信號(hào)干擾。此隧道的等效半徑為4 m，大地電阻率ρ為1×10-7Ω·m。RG223同軸電纜的參數(shù)如下：內(nèi)導(dǎo)體半徑r1為0.45mm，絕緣層半徑r2為1.475 mm，金屬屏蔽半徑r3為2.1 mm，電纜半徑r為2.675 mm，絕緣層相對(duì)介電常數(shù)ε1為2.3，外護(hù)套相對(duì)介電常數(shù)ε2為3，內(nèi)導(dǎo)體電阻率ρ1為1.75×10-8Ω·m，金屬屏蔽電阻率 ρ2為 1.75×10-8Ω·m。

電纜系統(tǒng)總長(zhǎng)40 m，交叉互聯(lián)結(jié)構(gòu)位于電纜中間，兩邊電纜長(zhǎng)度各為20 m。局部放電脈沖信號(hào)為Tektronix AFG3101產(chǎn)生的脈沖波，幅值為10 V，上升時(shí)間10 ns。脈沖信號(hào)從B相一端輸入，其余電纜終端接50 Ω電阻負(fù)載。檢測(cè)信號(hào)由Keysight DSO6104示波器進(jìn)行記錄。高頻電流傳感器的工作帶寬為 1～50 MHz，示波器采樣頻率為 2 GSa／s（每秒采樣2G個(gè)點(diǎn)）。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)如圖6所示。

圖6 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)示意圖Fig.6 Schematic diagram of experiment system

實(shí)驗(yàn)采用4種不同的敷設(shè)方式，如圖7所示。方式1和方式2中電纜緊密排列，相鄰電纜之間間距為5.35 mm；方式3和方式4中電纜水平排列，相鄰電纜之間間距為0.1 m，等效幾何間距為0.126 m。方式1和方式3中電纜均與隧道內(nèi)壁直接接觸，電纜中心對(duì)內(nèi)壁距離為2.675 mm，而方式2和方式4電纜中心距離隧道內(nèi)壁0.5 m。每種敷設(shè)方式均進(jìn)行5組測(cè)量，結(jié)果具有高度一致性，圖8記錄了其中一組信號(hào)。A相和B相的交叉互聯(lián)線上的信號(hào)相似，而C相上的信號(hào)較小，同時(shí)三相信號(hào)初始脈沖的極性相同，符合“兩大一小”的分布特性。

圖7 4種電纜敷設(shè)方式Fig.7 Four cable laying modes

圖8 不同敷設(shè)方式下的信號(hào)Fig.8 Signals of different laying modes

為了進(jìn)一步確認(rèn)電纜敷設(shè)參數(shù)的影響，采用2種方法表征實(shí)測(cè)信號(hào)幅值：第一種計(jì)算方法為時(shí)域峰峰值，即直接使用時(shí)域信號(hào)正峰值和負(fù)峰值之差；第二種計(jì)算方法為頻域的平均幅度譜，即對(duì)時(shí)域信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換后，取其3～30 MHz范圍內(nèi)幅度譜的平均值。由于非理想條件下A相與B相的幅值并不完全相等，故以A相與B相平均幅值除以C相幅值的方式計(jì)算實(shí)測(cè)Imajor／Iminor比值。表1顯示了平均幅度譜的Imajor／Iminor比值較時(shí)域峰峰值更接近理論值，誤差均小于10%。這是因?yàn)槠骄茸V排除了信號(hào)傳播時(shí)延及低頻段幅度譜的影響，更符合理論推導(dǎo)的前提；而時(shí)域峰峰值的優(yōu)點(diǎn)在于簡(jiǎn)便直觀，適用于對(duì)準(zhǔn)確性要求不高的場(chǎng)合。產(chǎn)生誤差的原因之一在于所用RG223同軸電纜為半柔性電纜，其半徑小，因此在進(jìn)行緊密排列時(shí)難以做到完全貼合。實(shí)驗(yàn)中方式1和2下電纜中心間距d會(huì)略大于2r，方式1和3下電纜中心對(duì)內(nèi)壁距離R-b略大于r，故結(jié)果普遍較理論值小。

為了驗(yàn)證電纜中心間距d對(duì)幅值分布的影響，比較表1中方式1和方式3的平均幅度譜（比較方式2和方式4亦可得到同樣結(jié)論）。可以看到，當(dāng)電纜等效中心間距d從5.35 mm增加到126 mm時(shí)，Imajor／Iminor比值從4.04降低至 2.52，這一變化與圖5（c）中特征導(dǎo)納比α的下降趨勢(shì)相符。為了驗(yàn)證電纜距隧道內(nèi)壁距離R-b對(duì)幅值分布的影響，比較表1中方式1與方式2的平均幅度譜（比較方式3和方式4亦可得到同樣結(jié)論）。可以看到，當(dāng)電纜距隧道內(nèi)壁距離R-b從2.675 mm增大到500 mm時(shí)，Imajor／Iminor比值從4.04減小至2.38，這一變化同樣符合圖5（d）中特征導(dǎo)納比α的下降趨勢(shì)。由式（16）可知α與Imajor／Iminor之間存在正比例關(guān)系，故實(shí)驗(yàn)中上述參數(shù)改變引起的幅值分布變化趨勢(shì)與利用所提模型推導(dǎo)的結(jié)果相符，從而驗(yàn)證了所提模型和研究結(jié)論的準(zhǔn)確性。

4 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量

使用高頻與特高頻聯(lián)合檢測(cè)方法對(duì)某110 kV電纜線路進(jìn)行局部放電帶電檢測(cè)。在對(duì)比高頻和特高頻兩路信號(hào)并排除了外界干擾后，由特高頻傳感器通過(guò)時(shí)差法確定B相電纜終端接頭內(nèi)存在局部放電［26］。圖9為與終端接頭相鄰的1號(hào)交叉互聯(lián)線上測(cè)得的高頻電流信號(hào)。信號(hào)經(jīng)2 MHz、40 dB高通放大器處理后由Keysight DSO6104示波器采集，采樣率為 2GSa／s。

圖9（a）顯示三相交叉互聯(lián)線上均存在局部放電脈沖，且在時(shí)間上一一對(duì)應(yīng)。每簇信號(hào)以20 ms的工頻周期重復(fù)，并在正負(fù)半周均有分布。測(cè)得A、B、C三相信號(hào)的整體峰峰值分別為288 mV、281 mV和184 mV，則可大致估算Imajor／Iminor比值約為1.55。利用矩形窗口提取采樣周期內(nèi)包含的脈沖，得到26組局部放電脈沖信號(hào)。經(jīng)小波濾波抑制背景噪聲后，計(jì)算平均幅度譜，并以三相總和為基值進(jìn)行歸一化，結(jié)果如圖9（b）所示。各組數(shù)據(jù)比例相似，其中A、B相幅值大體相等，且均大于C相幅值。以此計(jì)算各組Imajor／Iminor比值，經(jīng)統(tǒng)計(jì)平均值為1.47、標(biāo)準(zhǔn)差為0.069，與上文中由時(shí)域峰峰值方法得到的結(jié)果相近。

表1 實(shí)測(cè)信號(hào)幅值及Imajor／Iminor比值Table 1 Measured signal amplitudes and different Imajor／Iminorratios

圖9 電纜局部放電脈沖及幅值分布Fig.9 Cable PD pulses and amplitude distributions

由第2.2節(jié)的分析結(jié)論可知，A相和B相互聯(lián)線上的信號(hào)幅值相等，故應(yīng)與放電相直接相連。結(jié)合圖4的交叉互聯(lián)單元結(jié)構(gòu)，A相和B相互聯(lián)線分別連接了A-B相和B-C相，即兩互聯(lián)線均與B相直接相連。因此局部放電點(diǎn)應(yīng)位于B相，與實(shí)際情況相符。

5 結(jié)論

a.本文基于Tylavsky公式建立了隧道內(nèi)三相電纜系統(tǒng)的參數(shù)化特征導(dǎo)納模型，為信號(hào)傳播分析提供理論支持。

b.利用特征導(dǎo)納模型推導(dǎo)出局部放電電流在交叉互聯(lián)線上的幅值分布公式。在相鄰交叉互聯(lián)線上的電流信號(hào)極性相同，且幅值分布呈現(xiàn)“兩大一小”的特點(diǎn)，其比例關(guān)系僅由特征導(dǎo)納比α決定。

c.三相XLPE電纜系統(tǒng)的敷設(shè)參數(shù)會(huì)影響局部放電脈沖電流在相鄰交叉互聯(lián)處的幅值分布。通過(guò)模型分析和實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，幅值分布主要受電纜中心間距和電纜距隧道內(nèi)壁距離的影響，而隧道半徑和大地電阻率的作用有限。三相電纜中心間距越小，電纜越靠近隧道內(nèi)壁，則三根互聯(lián)線上的信號(hào)幅值差異越大。

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