淺談電線電纜絕緣檢測技術(shù)

田一鋒

龍口市檢驗檢測中心 山東龍口 265701

目前，礙于標準方法、檢測工具所限，電線電纜檢測領(lǐng)域大部分試驗仍須在使用前抽樣送至試驗室中進行檢測，但隨著材料檢測技術(shù)、無損檢測技術(shù)、在線智能化監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展，自動化在線檢測將是電線電纜檢測未來的趨勢。

1 絕緣電阻檢測的概念

電線電纜中絕緣電阻檢測需要綜合現(xiàn)場實際情況，運用科學(xué)、合理的方法來對其進行管理。一般情況下是把電線電纜中的絕緣電阻測量值在短時間內(nèi)轉(zhuǎn)換成每千米的絕緣電阻值。顯然和直流電阻存在很大差異。絕大部分絕緣電阻和電線電纜的長度兩者之間是一種反比關(guān)系[1]。低壓電線電纜中的絕緣電阻檢測電壓主要有100V、250V、5000V與1000V這4種，其中，100V電壓和500V電壓是比較常用的兩種。雖然電線電纜電壓長度在某些條件下沒有明確規(guī)定，但是為了能夠測量與計算方便，絕大多數(shù)都是選擇5m左右的電線電纜來進行測量。需要注意的一點至少要保證充電時間在1min以上，不同電線電纜之間，不同型號之間存在很大差異性。有的電線電纜自身具有一種高性能金屬保護套，這種高性能金屬保護套在一定程度上能夠起到良好的屏蔽功能。針對那些沒有金屬保護套的電線電纜展開測量時，一般都會提前把電線電纜浸泡在水中2h，在這種條件下測量導(dǎo)體和水之間的絕緣電阻。在進行檢測時一定要保持水溫相匹配，只有這樣檢測出來的絕緣電阻值才會更加精確。

2 電線電纜絕緣性能的影響因素

電線電纜絕緣層之所以能夠起到保護作用，與其絕緣材料特性和電纜結(jié)構(gòu)設(shè)計密切相關(guān)。所以在電線電纜生產(chǎn)、運輸、安裝和運行等環(huán)節(jié)，在外部溫濕度、機械碰撞、高壓電磁場等因素的影響下，如果引發(fā)了其微觀結(jié)構(gòu)或物理化學(xué)性質(zhì)的變化，就可能造成電線電纜絕緣性能的下降。因此首先電線電纜安裝、運輸過程中的不當操作，可能會使得其絕緣保護層形成細微的機械損傷，并且這些損傷會由于運行過程中繼續(xù)受到機械作用力和環(huán)境腐蝕等的疊加作用，從而成為絕緣層的薄弱部位[2]。當其發(fā)展到一定程度，就可能威脅電線電纜的正常運行。其次在電力輸配過程中，導(dǎo)體會產(chǎn)生一定的熱量，因此絕緣層會長期處于溫度相對較高的環(huán)境，而這會導(dǎo)致構(gòu)成絕緣層的物質(zhì)發(fā)生微觀結(jié)構(gòu)改變甚至發(fā)生化學(xué)性質(zhì)變化，出現(xiàn)絕緣性能劣化現(xiàn)象。最后在高壓電場的長期作用下，絕緣介質(zhì)內(nèi)部會出現(xiàn)復(fù)雜的物理變化和化學(xué)反應(yīng)，使得絕緣材料的性能下降并導(dǎo)致常見的被擊穿問題。綜上所述，電線電纜絕緣性能不可避免地會因受到多方面的考驗而逐漸下降，因而必須在使用前或產(chǎn)品設(shè)計定型時通過標準方法檢測保證電線電纜的絕緣性能達到設(shè)計使用要求。

3 絕緣電阻檢測技術(shù)

我國電線電纜企業(yè)數(shù)量眾多，產(chǎn)品同質(zhì)化嚴重，要想提升質(zhì)量的同時有效的控制成本、合法的獲得競爭優(yōu)勢，有效的依據(jù)標準要求控制材料成本、降低廢品率是有效的手段。實際上，絕緣和護套材料的質(zhì)量決定了電纜的電氣絕緣性能、機械物理性能、耐環(huán)境條件性能，直接影響電纜耐燃燒性能，在電纜產(chǎn)品標準中，70%左右的考核項目是由絕緣和護套材料質(zhì)量決定或與其有關(guān)。

3.1 在線檢測技術(shù)

這主要有兩種技術(shù)方面，一種是指直流疊加檢測技術(shù)，將60V直流電接入接地變電器的中心點，測試電源，細致觀察電線電纜的屏蔽層和地面之間的微弱電流，計算絕緣電阻值。該檢測技術(shù)操作難度較小，不過也存在不足的地方，因為無法通過中心點直接檢測接地電網(wǎng)，有局限性。另一種是指交流疊加檢測技術(shù)，在電線電纜屏蔽層直接疊加交流電壓，獲得1Hz劣化電流信息，據(jù)此對電線電纜絕緣性能做出判斷。該技術(shù)方法有很高的準確度，不易被外界因素干擾，并且在檢測時也無需和電線電纜高壓部分接觸，更加簡單、安全，得到廣泛應(yīng)用[3]。

3.2 預(yù)防性檢測技術(shù)

技術(shù)人員在通過預(yù)防性檢測技術(shù)檢測電線電纜絕緣電阻時主要會用到兩種方式，一種是破壞性試驗，在開展該項工作時，檢測技術(shù)人員輸入高于電線電纜運行電壓的電壓，結(jié)合對直流耐壓、交流耐壓的分析，找到電線電纜運行環(huán)節(jié)有較強危險性的絕緣故障。雖然這一種檢測技術(shù)比較便捷，但是會造成電線電纜出現(xiàn)一定程度的傷損，同時也會縮短絕緣材料使用年限。另一種是非破壞性試驗，要求檢測技術(shù)人員輸入低于電線電纜運行電壓的電壓，按照測量結(jié)果合理評判電線電纜中是否有絕緣故障存在。為確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，在正式使用電線電纜以前，工作人員務(wù)必要進行電線電纜絕緣性能檢測，確保電力設(shè)備的絕緣特性，預(yù)防發(fā)生嚴重的故障。

4 結(jié)語

傳統(tǒng)上，由于電線電纜產(chǎn)品中絕緣和護套材料占其材料總成本的比例通常不超過20%，因此很多電纜企業(yè)將其視為非重要材料，質(zhì)量極易被忽視，導(dǎo)致在供應(yīng)商選擇、材料型號選擇及進貨檢驗方面存在較大的隨意性。電線電纜作為電力系統(tǒng)的重要組成部件，應(yīng)用于輸配電網(wǎng)絡(luò)的各個角落，故其質(zhì)量優(yōu)劣對于維護電力系統(tǒng)的安全運行起到十分重要。在電線電纜質(zhì)量提升中，高度重視絕緣及護套材料的質(zhì)量，充分做好這方面的質(zhì)量控制能夠用較少的投入獲得較大的收益進而增強企業(yè)競爭力，同時《強制性產(chǎn)品認證實施細則電線電纜產(chǎn)品》、《電線電纜產(chǎn)品生產(chǎn)許可證實施細則》本質(zhì)上是通過產(chǎn)品一致性、產(chǎn)品標準的符合性等要求對材料質(zhì)量進行了規(guī)定，必須引起充分重視。