電纜絕緣檢測(cè)技術(shù)的探討

王宗偉

摘要：近年來隨著我國航天航空技術(shù)的飛速發(fā)展，設(shè)備之間的聯(lián)系也越來越緊密，電纜作為各個(gè)設(shè)備之間信號(hào)傳輸?shù)臉蛄?，也越來越凸顯出其重要的作用和地位。電纜絕緣性能的好壞，直接決定了設(shè)備信號(hào)傳輸?shù)目煽啃院桶踩裕^緣材料應(yīng)用受到破壞，會(huì)對(duì)設(shè)備安全產(chǎn)生較大負(fù)面影響，引起設(shè)備短路、斷路等故障，甚至導(dǎo)致設(shè)備燒毀，引起火災(zāi)等等。因此，電纜的絕緣性能和絕緣檢測(cè)可以說是關(guān)乎設(shè)備能正常運(yùn)行的生命線，更應(yīng)引起人們的重視。

關(guān)鍵詞：電纜;絕緣檢測(cè);應(yīng)用

電纜絕緣材料種類概述

在各類規(guī)格、類型的電纜中，應(yīng)用了不同種類的絕緣材料，主要是為了使線芯和外部環(huán)境進(jìn)行有效隔離。大多電壓等級(jí)較低的電纜主要是選取橡膠、塑料作為絕緣材料，包裹在導(dǎo)體上。而絕緣性能要求較高的高壓電纜，多數(shù)是通過多個(gè)絕緣層來實(shí)施保護(hù)。設(shè)備的絕緣材料大體可分為固體、液體、氣體三大類，固體絕緣材料分為擠出絕緣和注射絕緣，應(yīng)用較多的固體絕緣材料，有耐熱高、強(qiáng)度值較高的云母絕緣物、注塑絕緣物，主要應(yīng)用在變壓器、電機(jī)、交流器等設(shè)備中。液體絕緣材料主要分為纖維紙、絕緣油等，油浸潤絕緣物應(yīng)用較多，例如電容器、變壓器、OF油浸紙電纜。在氣體絕緣中選取的絕緣氣體主要有空氣、SF6，其中實(shí)際應(yīng)用范圍較廣的氣體絕緣材料主要有SF6，能在充氣變配電設(shè)備中進(jìn)行運(yùn)用。不同容量和電壓等級(jí)的設(shè)備應(yīng)選取不同的絕緣材料，以能滿足設(shè)備絕緣要求為準(zhǔn)。

電纜絕緣性能的影響因素

電纜絕緣性能受到絕緣材料基本特性以及電纜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)影響，在電纜制作、運(yùn)輸、敷設(shè)以及使用等環(huán)節(jié)中，受到外部環(huán)境溫濕度、機(jī)械化碰撞、電磁場(chǎng)等因素影響，會(huì)產(chǎn)生物理化學(xué)性質(zhì)變化以及微觀結(jié)構(gòu)改變，對(duì)電纜絕緣性能具有較大影響。在電纜安裝、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)中不規(guī)范的操作，將會(huì)對(duì)絕緣保護(hù)層產(chǎn)生不同程度的細(xì)微損傷。在后續(xù)使用中因環(huán)境和敷設(shè)影響，產(chǎn)生絕緣層薄弱部分。其次，在設(shè)備運(yùn)行中，導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生一定熱量，致使絕緣層長期存在于溫度較高環(huán)境中，對(duì)絕緣層物質(zhì)結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生較大影響。在高壓電場(chǎng)作用中，絕緣介質(zhì)內(nèi)部物理化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，導(dǎo)致絕緣材料性能受到影響。

電纜絕緣檢測(cè)技術(shù)方法應(yīng)用分析

電纜絕緣離線檢測(cè)技術(shù)

電纜離線檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用中，主要是基于局部放大試驗(yàn)、介質(zhì)損耗試驗(yàn)、交流與直流耐壓試驗(yàn)來有效實(shí)現(xiàn)。其中在介質(zhì)損耗試驗(yàn)中，介質(zhì)損耗因素在應(yīng)用中主要是基于介質(zhì)損耗角正切值對(duì)絕緣性能合理判定。導(dǎo)致介質(zhì)損耗因素產(chǎn)生變化的絕緣電纜分散性較高，所以對(duì)測(cè)量精確度具有較大負(fù)面影響。在局部放電試驗(yàn)中，在現(xiàn)場(chǎng)展開試驗(yàn)操作，其中電磁干擾性較高，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果精確性具有較大負(fù)面影響。直流耐壓試驗(yàn)操作中，基本應(yīng)用優(yōu)勢(shì)就是電力設(shè)備輕便度較高，能精確獲取伏安曲線，電壓缺陷問題能有效整合，但是不能用于高壓橡塑電纜。在交流耐壓試驗(yàn)開展中，主要是基于低頻電壓存有的直流、工頻特征實(shí)施精確化檢測(cè)，基本應(yīng)用優(yōu)勢(shì)就是絕緣材料受到擊穿作用不存有短暫高電壓，短路電流數(shù)值較小，電壓輸出穩(wěn)定，在現(xiàn)場(chǎng)操作中具有較高穩(wěn)定性。

電纜絕緣在線檢測(cè)技術(shù)

直流疊加法

直流疊加法應(yīng)用主要是基于直流電流相關(guān)試驗(yàn)發(fā)展產(chǎn)生，從1977年全面應(yīng)用。直流疊加法在應(yīng)用過程中，基本目標(biāo)是為了對(duì)變電所各類電線電纜接地電流數(shù)值進(jìn)行檢測(cè)。在實(shí)施中要在測(cè)量的電纜電線GPT中性點(diǎn)施加適量直流電源，檢測(cè)電纜的屏蔽層對(duì)地的微弱電流，并換算成相應(yīng)的絕緣電阻。絕緣電阻阻值對(duì)于線路實(shí)際變化較為敏感，在操作過程中較為簡單、測(cè)量便捷。在實(shí)際測(cè)量過程中，要注重對(duì)正負(fù)電壓測(cè)量順序進(jìn)行合理變化，集中消除地下電纜以及礦物質(zhì)反應(yīng)作用。基于線路直流電壓測(cè)量活動(dòng)來看，由于電壓與內(nèi)部電流電阻具有緊密聯(lián)系，當(dāng)內(nèi)部電流和電阻發(fā)生變化，電壓測(cè)量結(jié)果會(huì)產(chǎn)生較多誤差。在線路運(yùn)行中，電流、電阻微觀變化較為常見，在正常情況下電纜直流電壓要通過接地電壓不斷疊加產(chǎn)生，當(dāng)接低電壓具體連接方式產(chǎn)生較多問題，將會(huì)產(chǎn)生多個(gè)零序電壓，對(duì)線路運(yùn)行穩(wěn)定性產(chǎn)生較大負(fù)面影響。

直流分量法

在直流分量法應(yīng)用中，技術(shù)人員要注重對(duì)電纜絕緣性能實(shí)際老化現(xiàn)狀展開精確化判斷，在電纜相應(yīng)結(jié)構(gòu)中補(bǔ)充規(guī)范化的交流電壓，當(dāng)線路實(shí)際運(yùn)行一段時(shí)間以后，電纜線路中會(huì)產(chǎn)生較多直流電流，要注重發(fā)揮樹枝自動(dòng)化整流操作。對(duì)直流電流高低合理測(cè)量，通過測(cè)量結(jié)果能有效判定線路絕緣性能。整流結(jié)構(gòu)能對(duì)交流電壓電流值合理控制，將電流差值作為微弱的直流電流，促使此項(xiàng)方法能有效利用。與直流疊加法相比，其基本操作較為簡便，無需額外設(shè)定電源便能對(duì)電纜絕緣性能實(shí)施有效測(cè)量?；静蛔阒幘褪侵绷鞣至侩娏鬏^小，在測(cè)量中會(huì)混入較多較為雜亂的電流，對(duì)測(cè)量結(jié)果具有較大負(fù)面影響。其次，電纜端部電阻值受到贓物覆蓋以及自然雨水淋洗以后會(huì)產(chǎn)生較大誤差。所以當(dāng)前要注重對(duì)電纜端部進(jìn)行規(guī)范化清潔，選取在晴好天氣進(jìn)行測(cè)量，確保電阻能處于穩(wěn)定狀態(tài)。

在線tanr法

在線tanr法應(yīng)用中，針對(duì)電纜內(nèi)部額定電壓以及運(yùn)行頻率測(cè)量，測(cè)量結(jié)果更接近真實(shí)數(shù)值。主要是線路運(yùn)行中，電流、電阻處于恒定狀態(tài)，能精確化測(cè)量電壓、電流具體數(shù)值，能獲取相應(yīng)的電壓值。在停電中，要注重對(duì)電纜局部電壓實(shí)施有效測(cè)量，實(shí)際測(cè)量結(jié)果會(huì)受到外部條件影響，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果具有較大偏差。比如tanr法應(yīng)用中，對(duì)線路內(nèi)部電壓、電阻值進(jìn)行測(cè)量，能選取頻域、時(shí)域測(cè)量方法，在視域測(cè)量法應(yīng)用中要注重選取相位差法實(shí)施測(cè)量。實(shí)際操作中要注重對(duì)一段時(shí)間內(nèi)線路電壓、電阻值進(jìn)行測(cè)量記錄，一段時(shí)間以后要進(jìn)行二次測(cè)量，記錄具體數(shù)值，對(duì)時(shí)間差、數(shù)值差進(jìn)行計(jì)算，推出相位值。

低頻疊加法

低頻疊加法規(guī)范化應(yīng)用能有效測(cè)量獲取線路中絕緣電阻實(shí)際數(shù)值，在電纜線中要補(bǔ)充低頻電壓，依照串聯(lián)電路內(nèi)電流相等原則，能獲取低頻電流精確值。再依照電壓、電流數(shù)值能有效獲取絕緣電阻數(shù)值。在低頻電壓選取中，要注重對(duì)線路運(yùn)行中頻率數(shù)值以及電流分量數(shù)值，規(guī)范化選取。依照多個(gè)試驗(yàn)結(jié)果，選取的20V電壓幅值產(chǎn)生的電流不會(huì)對(duì)電網(wǎng)負(fù)載產(chǎn)生較大負(fù)面影響。

（三）預(yù)防性檢測(cè)技術(shù)

預(yù)防性檢測(cè)是重要的應(yīng)用技術(shù)，預(yù)防性檢測(cè)就是在各項(xiàng)問題未發(fā)生過程中進(jìn)行整體檢測(cè)，提高整體檢測(cè)質(zhì)量。分為破壞性試驗(yàn)和非破壞性試驗(yàn)，破壞性試驗(yàn)又稱絕緣耐壓試驗(yàn)，是在高于設(shè)備工作電壓下進(jìn)行的試驗(yàn)，主要有交流耐壓和直流耐壓試驗(yàn)兩種，目的在于發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)性大的絕緣缺陷，保證絕緣裕度，但耐壓試驗(yàn)會(huì)對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)生某些損壞，而影響絕緣壽命，因此要選擇性去做。非破壞性試驗(yàn)又稱絕緣特性試驗(yàn)，在較低電壓下采用不損傷絕緣性能的方法來測(cè)試，從而判斷絕緣內(nèi)部有無缺陷。

電纜絕緣檢測(cè)問題控制

在絕緣檢測(cè)中，當(dāng)溫度不斷提升，絕緣電阻會(huì)逐步降低，主要是由于溫度升高，絕緣材料內(nèi)在離散雜質(zhì)離子獲取能量會(huì)逐步提升，其運(yùn)動(dòng)速度會(huì)加快，促使電導(dǎo)變大絕緣電阻變小。所以，溫度對(duì)于電纜絕緣測(cè)量影響較大，測(cè)量中要保障應(yīng)用電纜溫度區(qū)域穩(wěn)定，獲取精確化數(shù)值。在檢測(cè)中，數(shù)據(jù)讀取時(shí)間長短對(duì)檢測(cè)結(jié)果影響較大，隨著讀取數(shù)據(jù)延長，數(shù)據(jù)偏差也會(huì)增大。為了能獲取更多精確化監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，要注重提升絕緣阻值穩(wěn)定性。

結(jié)語

綜合上述，在設(shè)備電能和信號(hào)傳輸中，電纜的絕緣性能好壞對(duì)系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性有著重大影響，在分析電纜絕緣材料種類、掌握電纜絕緣性能的影響因素，再探究電纜絕緣檢測(cè)技術(shù)方法應(yīng)用。合理應(yīng)用電纜絕緣檢測(cè)技術(shù)，能有效判斷電纜產(chǎn)品的性能，為設(shè)備正常運(yùn)行和持久運(yùn)行提供有力的保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]夏國春.電纜絕緣檢測(cè)技術(shù)[J].

[2]彭琳琳.淺談電纜絕緣檢測(cè)技術(shù)[J].