電纜局部放電帶電測(cè)試技術(shù)的應(yīng)用

郝晨煜

國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司常州供電分公司， 江蘇常州 ?213000

摘要：電力電纜局部放電帶電測(cè)試技術(shù)作為一種新興試驗(yàn)技術(shù)，與傳統(tǒng)停電檢測(cè)方法相比，不僅能實(shí)時(shí)反映電纜系統(tǒng)的絕緣狀況，而且效率高、低成本，非常適合對(duì)電力電纜系統(tǒng)的監(jiān)視和日常巡檢。由于現(xiàn)階段國(guó)家相關(guān)規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)沒有對(duì)這方面內(nèi)容進(jìn)行明確規(guī)定，所以電力電纜局部放電帶電測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用在很大程度上仍然依賴局部放電試驗(yàn)設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)人員的經(jīng)驗(yàn)。基于此，本文針對(duì)電纜局部放電帶電測(cè)試技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了探究。

關(guān)鍵詞：電纜;局部放電;帶電測(cè)試技術(shù);應(yīng)用

1電力電纜的局部放電現(xiàn)象及其發(fā)生的原理

1.1電力電纜的局部放電現(xiàn)象

電力電纜的局部放電現(xiàn)象主要是指：若外部施加的電壓能在電氣設(shè)備中產(chǎn)生一種能夠讓絕緣設(shè)備產(chǎn)生放電現(xiàn)象，但絕緣設(shè)備的放電現(xiàn)象又沒有產(chǎn)生一個(gè)固定的放電通道，其中高壓電纜存在的絕緣劣化現(xiàn)象一般就是這個(gè)原因。電纜的局部放電量主要是由電力電纜的絕緣性質(zhì)決定的，然而電力電纜的局部放電量有決定著電力電纜是否能夠無(wú)缺陷的、安全的輸送和供應(yīng)電力資源。

1.2電力電纜的局部放電原理

電力電纜的局部放電原理是當(dāng)電力電纜的絕緣本體存在問題，或者電力電纜的接頭存在雜質(zhì)物、半導(dǎo)體電極表面的不平以及有微孔現(xiàn)象等原因，會(huì)使電力電纜局部產(chǎn)生放電現(xiàn)象。同時(shí)，也會(huì)發(fā)生脈沖電流信號(hào)，但因?yàn)殡娏﹄娎|的電氣設(shè)備中絕緣介質(zhì)存在不同的屬性，會(huì)使其脈沖電流信號(hào)產(chǎn)生的頻率也不相同。

2電力電纜局部放電、帶電檢測(cè)

至今為止，對(duì)電力電纜的局部放電現(xiàn)象檢測(cè)最被人們認(rèn)可的方法是對(duì)電纜的絕緣性診斷，同樣的，對(duì)電力電纜局部帶電性的檢測(cè)也是對(duì)電纜的絕緣性診斷。目前由于電纜事故的頻頻發(fā)生，我國(guó)對(duì)電力電纜的局部放電及帶電進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究，也取得了相應(yīng)的研究成果，例如當(dāng)電力電纜局部發(fā)生放電現(xiàn)象時(shí)會(huì)產(chǎn)生單極性的脈沖，它的上升時(shí)間比較短，脈沖的其相對(duì)較窄，它會(huì)向兩邊的位置傳播，其中在傳播的過(guò)程中會(huì)不斷的向外散射，相應(yīng)的電力也會(huì)降低。

3電力電纜帶電檢測(cè)的多種方法

3.1電力電纜帶電檢測(cè)的地電波方法

我們已知一些高壓設(shè)備的局部會(huì)輻射出電磁波，例如我們常用的發(fā)聲開關(guān)柜等等，利用電磁感應(yīng)原理，當(dāng)電磁波在空間傳播遇到金屬的柜體時(shí)，在柜體內(nèi)表面會(huì)感應(yīng)出幅值大小、頻率等參數(shù)與局部放電電磁波相關(guān)的脈沖電流。由于實(shí)際的柜體不是完全密封的，柜體屏蔽層通常在絕緣部位、墊圈連接處、電纜絕緣終端等部位出現(xiàn)縫隙，柜體內(nèi)表面感應(yīng)的脈沖電流會(huì)從縫隙處傳出，然后沿著金屬柜體外表面?zhèn)鞯酱蟮兀@樣就形成了一個(gè)個(gè)暫態(tài)對(duì)地電壓。若在設(shè)備的金屬外箱殼上放置一個(gè)電容性探測(cè)器，即可實(shí)現(xiàn)局部放電的檢測(cè)。

3.2電力電纜帶電檢測(cè)的無(wú)線電檢測(cè)法

試驗(yàn)結(jié)果表明：局部放電所輻射的電磁波的頻譜特性與局部放電源的幾何形狀以及放電間隙的絕緣強(qiáng)度有關(guān)。無(wú)線電檢測(cè)法常采用無(wú)線電電壓干擾儀來(lái)檢測(cè)，使用2個(gè)或2個(gè)以上的高頻傳感器，能夠較好地對(duì)局部放電源進(jìn)行定位，適用于在線檢測(cè)。

3.3電力電纜高頻脈沖電流法

脈沖電流法是研究最早、應(yīng)用最廣泛的一種檢測(cè)方法。由于該方法測(cè)量信號(hào)頻帶較低，通常在幾十到幾十萬(wàn)赫茲范圍內(nèi)，易受背景干擾的影響，且該方法需要接高壓試驗(yàn)電源，不便于電纜局部放電在線或帶電檢測(cè)。高頻電流法采用高頻電容傳感器，將高頻電容傳感器傳感器卡在運(yùn)行電纜接地線上采集局部放電信號(hào)。安裝方便，信號(hào)帶寬可根據(jù)檢測(cè)需要調(diào)整，可用于電纜局部放電的在線監(jiān)測(cè)，北京電力公司在奧運(yùn)保供電的應(yīng)用中取得一些成果。但高頻電容傳感器僅適用于電纜外屏蔽層有接地線的情況，對(duì)于有完全屏蔽的電纜，高頻電容傳感器套在電纜本體外，難以檢測(cè)到局部放電信號(hào)。

3.4超聲波和聲發(fā)射檢測(cè)方法

局部放電的發(fā)生伴隨著噪聲的產(chǎn)生，超聲檢測(cè)法用固定在電氣設(shè)備金屬外殼上的超聲傳感器（通常采用壓電傳感器）接收到設(shè)備內(nèi)部局部放電產(chǎn)生的超聲波，由此來(lái)檢測(cè)局部放電的大小及位置。局部放電的聲學(xué)檢測(cè)方法受電氣干擾小，主要用于定性地判斷局部放電信號(hào)的有無(wú)，以及結(jié)合電脈沖信號(hào)或直接利用超聲信號(hào)對(duì)局部放電源進(jìn)行物理定位。由于目前還不能確定超聲信號(hào)的強(qiáng)弱與絕緣劣化的定量關(guān)系，因而超聲檢測(cè)法在設(shè)備局部放電的帶電檢測(cè)和在線監(jiān)測(cè)中，只是輔助測(cè)量手段。

4提高局部放電帶電檢測(cè)工作成效的建議

4.1完善局部放電帶電檢測(cè)規(guī)程及管理制度

根據(jù)多年對(duì)局部放電帶電檢測(cè)所取得的經(jīng)驗(yàn)，相關(guān)部門應(yīng)該對(duì)帶電檢測(cè)規(guī)程進(jìn)行逐步的完善，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，很多新的發(fā)展趨勢(shì)和方向影響著帶電檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，這就需要配備具有專業(yè)知識(shí)和豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員，從而使帶電檢測(cè)技術(shù)得到進(jìn)一步的提高。監(jiān)管部門也應(yīng)該加強(qiáng)帶電檢測(cè)工作的監(jiān)管力度，強(qiáng)化工作人員的專業(yè)知識(shí)和技能的培訓(xùn)。另外，還可以建立適當(dāng)?shù)莫?jiǎng)勵(lì)機(jī)制，激發(fā)工作人員的工作積極性和工作熱情，對(duì)于工作人員在帶電檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)的問題，可以根據(jù)實(shí)際問題的嚴(yán)重程度適當(dāng)?shù)慕o予檢測(cè)人員一定的獎(jiǎng)勵(lì)，這樣不僅有效地避免了測(cè)試人員在工作過(guò)程中缺乏責(zé)任心的問題，也大大提高了員工的工作效率，為提高帶電檢測(cè)工作的成效發(fā)揮了重大的作用。

4.2加強(qiáng)設(shè)備管理，配置高性能檢測(cè)設(shè)備

相關(guān)電力部門應(yīng)該對(duì)帶電檢測(cè)設(shè)備的存儲(chǔ)、使用、維護(hù)等建立規(guī)范的管理制度，從產(chǎn)品的購(gòu)買源頭上進(jìn)行嚴(yán)格的控制，規(guī)范檢測(cè)設(shè)備的選型，避免質(zhì)量惡劣的檢測(cè)設(shè)備進(jìn)入電力系統(tǒng)，并隨著科技的進(jìn)步不斷配置高性能的檢測(cè)設(shè)備。

結(jié)語(yǔ)

在電力電纜局部放電帶電檢測(cè)方法中，高頻電流法和電磁耦合法的傳感器與測(cè)量回路間沒有直接的電氣連接，適用于電纜局部放電的在線監(jiān)測(cè)。超聲方法和聲發(fā)射方法，可對(duì)電纜局部放電進(jìn)行定位，但聲信號(hào)與局部放電信號(hào)間定量的關(guān)系有待進(jìn)一步研究，因而聲測(cè)法作為一種輔助手段，用于電纜終端局部放電的帶電檢查和在線監(jiān)測(cè)。超高頻方法應(yīng)用于電力電纜局部放電的監(jiān)測(cè)，適合尺寸較小的電纜附件絕緣缺陷。振蕩波方法產(chǎn)生的電源與交流電源等效性好，操作方便、易于攜帶，不會(huì)對(duì)電纜造成傷害，但試驗(yàn)時(shí)被測(cè)電纜需退出運(yùn)行，因而該方法是一種離線的局部放電的檢測(cè)方法。

參考文獻(xiàn)

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