電力電纜的絕緣檢測方法及處理策略

關(guān)偉良

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司 中山供電局，廣東 中山 528400）

0 引 言

評估電力電纜絕緣性能需從材料性能、泄漏電流值以及電氣性能等方面出發(fā)。分析其運行工況下的各項絕緣性能參數(shù)是否達(dá)標(biāo)。在環(huán)境惡劣地區(qū)，做好電纜絕緣性能檢測有助于分析電力電纜的安全性能、評估絕緣材料質(zhì)量、識別絕緣工藝缺陷以及預(yù)估使用經(jīng)濟效益等。在該基礎(chǔ)上形成完備的運維策略，可以消除潛在的運行隱患，延長電纜的使用壽命，形成安全穩(wěn)定的輸配電線路體系。

1 電力電纜絕緣性能的影響因素

1.1 絕緣故障分析

電力電纜一般包括導(dǎo)體、絕緣層、屏蔽層以及保護層四部分。其中，絕緣層主要由絕緣紙、云母帶以及絕緣漆等組成，保護層往往為橡膠材料，可以有效保護線路電流正常傳輸，避免出現(xiàn)接地故障和線路損壞等[1]。電力電纜的主要結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 電力電纜的主要結(jié)構(gòu)

電力電纜在運行過程中非常容易出現(xiàn)由水樹枝老化、熱老化以及機械破壞等造成的絕緣性能故障。在出現(xiàn)線路損壞后，將直接導(dǎo)致電力電纜漏電，嚴(yán)重影響正常輸配電。一般水樹枝老化主要表現(xiàn)為電力電纜絕緣層內(nèi)部細(xì)微開裂，半導(dǎo)體層出現(xiàn)不同程度鼓包。程度較為嚴(yán)重時往往還可能導(dǎo)致絕緣外層明顯裂化脫落。熱老化往往會造成線路保護套出現(xiàn)不同程度軟化和變色等，使得外護套絕緣性能大打折扣。嚴(yán)重時甚至還會影響內(nèi)部包帶和絕緣層，造成電力電纜安全系數(shù)明顯下降。此外，機械破壞在電力電纜使用過程中屢見不鮮，內(nèi)力作用和外力作用均會導(dǎo)致電力電纜護套和絕緣層損壞，嚴(yán)重時甚至破壞導(dǎo)體，造成大面積斷電，因此需全面重視[2]。

1.2 主要影響因素

從上述絕緣故障中可以發(fā)現(xiàn)，影響電力電纜絕緣性能的主要因素包括環(huán)境因素和外力破壞等。主要影響因素和具體表現(xiàn)如表1所示。

表1 電力電纜絕緣故障的主要影響因素和具體表現(xiàn)

2 電力電纜絕緣檢測方法及處理方案

2.1 預(yù)防性檢測方法

預(yù)防性絕緣檢測主要是通過破壞性試驗和非破壞性試驗檢測電力電纜性能，根據(jù)各項性能指標(biāo)確定電力電纜的安全狀態(tài)，并結(jié)合具體問題開展電纜保護和處理。

2.1.1 破壞性試驗

可以直接將高壓輸入到電力電纜中，根據(jù)高壓輸入后的耐壓性能和泄漏電流等判斷電力電纜是否滿足絕緣指標(biāo)，分析電力電纜各部分性能是否正常。一旦發(fā)現(xiàn)耐壓性能不達(dá)標(biāo)和泄漏電流值過高時，及時更換區(qū)域電纜，避免出現(xiàn)嚴(yán)重輸配電事故。

2.1.2 非破壞試驗

該試驗主要是通過低壓檢測分析電力電纜的各項性能參數(shù)。與此同時，在試驗的過程中還可以直接針對泄漏電流開展相應(yīng)檢測。即將無源采集裝置接入到輸電系統(tǒng)中，或直接使用低壓直流電進行不間斷電流檢測，確定泄漏電流值是否在安全范圍。一旦數(shù)值異常，則表明電力電纜絕緣性能欠佳，應(yīng)配合現(xiàn)場檢查判斷具體老化原因，實施防護罩防護或更換區(qū)域電纜。

2.2 在線檢測方法

電力電纜絕緣性能檢測過程中可以通過在線檢測快速確定內(nèi)外電流情況，全面把握電纜的整體運行狀態(tài)，全面把握電力電纜的性能，這在電力電纜運維和管理工作中具有至關(guān)重要的意義。當(dāng)前電力電纜絕緣性能在線檢測技術(shù)多樣，可根據(jù)具體環(huán)境和技術(shù)優(yōu)勢進行針對性選取，其具體狀況如表2所示。

表2 電力電纜在線檢測技術(shù)

在處理故障電纜時，一旦發(fā)現(xiàn)存在防護套開裂和絕緣層損壞等問題，應(yīng)第一時間更換電纜。

2.3 離線檢測方法

離線檢測主要通過介質(zhì)損耗試驗和交直流耐壓試驗等確定電力電纜絕緣性能指標(biāo)，分析電力電纜使用的安全性、穩(wěn)定性以及可靠性。在介質(zhì)損耗分析中可以由損耗正切值判斷防護套和絕緣層等是否出現(xiàn)老化和斷裂等問題，進而確定電纜的整體絕緣效果，電纜介質(zhì)損耗測試接線如圖2所示。交直流耐壓試驗主要通過接入交直流電壓分別檢測電流信號，確定電纜絕緣性能是否滿足運行需求。在交直流耐壓測試的過程中往往會產(chǎn)生一定干擾信號。在電流信號分析時應(yīng)根據(jù)具體情況排除干擾，以保證電力電纜絕緣性能分析的準(zhǔn)確性和有效性[4,5]。

圖2 電纜介質(zhì)損耗試驗接線

確定電力電纜絕緣性能后，應(yīng)根據(jù)損壞程度進行局部防護或更換，從而保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

3 結(jié) 論

電力電纜絕緣性能檢測過程中應(yīng)從常見電纜事故出發(fā)，分析環(huán)境因素、外力破壞以及材料性能等對絕緣層和保護層等的影響，在實際基礎(chǔ)上做好相應(yīng)的防范和處理。做好預(yù)防檢測、在線檢測以及離線檢測，根據(jù)電力電纜運行情況合理選擇絕緣性能檢測方案，分析電纜絕緣效果，消除風(fēng)險隱患，以確保輸配電線路的安全可靠運行。