高壓電力電纜試驗方法與檢測技術探討

蘆國豪 寇鵬飛

摘要：在電力系統(tǒng)中，高壓電力電纜是重要組成部分，做好試驗檢測工作十分重要。為了能夠滿足各領域的發(fā)展需求，我國政府及相關部門加大了對高壓電力電纜的監(jiān)管力度，以提升其可靠性、檢測技術水平為主，結(jié)合各領域的需求，創(chuàng)新多樣化的電力電纜試驗方法，選擇對絕緣性電力電纜的使用，確保應用過程的安全、方便。

關鍵詞：高壓;電力電纜;試驗方法;檢測技術

引言

高壓電力電纜在電力系統(tǒng)中應用廣泛，關系到電氣設備的使用壽命和使用安全，交流耐壓試驗是其安全運行的評估依據(jù)之一。電力電纜電壓等級、型號及規(guī)格較多，交流耐壓試驗流程一致，但在實際試驗中，往往受試驗條件限制，要進行諸如電壓35kV的中距離、規(guī)格較大的電纜交流耐壓試驗，因其電容電流大，要求高電壓試驗變壓器的額定電流很大，而目前市場上達到這樣要求的高電壓試驗變壓器及調(diào)壓器尚不夠普遍，經(jīng)常是電壓達到了要求，電流不能滿足條件且試驗設備笨重，不便搬運，給現(xiàn)場試驗帶來了困難。

1高壓電力電纜的在線試驗方法

高壓電力電纜的在線監(jiān)測方法，目前應用較為廣泛的有接地線電流法以及環(huán)流法兩類。其中環(huán)流法主要對電纜的護套層故障進行檢測，而接地線電流法是對主絕緣故障進行檢查。高壓電力電纜護套大多使用交叉互聯(lián)的換位方式，所以在護套交叉換位后，呈現(xiàn)三角形的排列模式，這時里面環(huán)流為零。排列模式如果是水平的，那么里面就會存在數(shù)值較小的環(huán)流。此外，由于護套層中的多點接地故障發(fā)生頻率最高，存在較大的接地電流，所以可以通過這一指標來檢查絕緣是否存在故障。

2高壓電力電纜的故障問題

2.1電力電纜質(zhì)量問題

電力電纜的質(zhì)量問題是導致故障的主要原因之一，且很容易造成較為嚴重的后果。通常，位于戶外的高壓電力電纜暴露于陽光直曬的位置，因此其表面保護層很容易受到影響。同時，在多變的天氣環(huán)境下，溫濕度的變化會侵蝕其原有的保護層，使得其原有的絕緣功能受到抑制。加之日常維護及更換不當，使得電力電纜較為脆弱，在復雜的運轉(zhuǎn)過程中容易出現(xiàn)擊穿事故，易威脅整條線路的正常運轉(zhuǎn)及人們的日常安全。

2.2運行不穩(wěn)定

隨著各領域的快速發(fā)展，使工業(yè)化與民用化都加大了對用電的需求量，依然采用傳統(tǒng)的高壓電力電纜設備與材質(zhì)，會增加其運行壓力，使其鋪設的規(guī)模無法滿足各領域的用電需求。如果不及時地進行有效處理，會使高壓電力電纜處于高負荷的狀態(tài)下，不僅會造成能源的大量消耗與浪費，而且長期的使用，會正確安全隱患，增加故障發(fā)生率。

2.3施工問題

高壓電力電纜的鋪設施工是一項復雜的系統(tǒng)過程，也是直接影響到穩(wěn)定性與可靠性的重點環(huán)節(jié)。近年來，隨著我國電力事業(yè)的持續(xù)發(fā)展，電力電纜作為一項關鍵性的基礎設施得到了較大的關注。但在實際施工過程中，如何確保工序正確、性能達標仍然是電力施工部門必須攻克的問題。具體地，當前的施工失當問題主要體現(xiàn)在如下方面。第一，施工現(xiàn)場環(huán)境較為復雜。高壓電力電纜作為精度要求較高的現(xiàn)代化設施，電纜和接頭等部分對于環(huán)境具有較高的要求，但是施工現(xiàn)場中，很難通過人工精準把控各類環(huán)境因素，使得外部因素的干擾難以避免。第二，安裝不當問題影響原有電力電纜的基本性能。施工過程中，由于工序復雜、任務繁多，施工人員需要在一定的工期內(nèi)完成相關工作，所以容易出現(xiàn)操作不當、疏漏問題，尤其是一些細節(jié)問題，如電纜表面破壞、連接失常及接觸不良等，影響電纜的日常運轉(zhuǎn)及使用壽命。

3高壓電力電纜絕緣檢測技術

3.1脈沖檢測法

低壓脈沖檢測法，主要應用于開路故障、低阻故障中。檢修人員會在電力系統(tǒng)內(nèi)增設一個低壓脈沖信號，使其對高壓電力電纜在運行的過程中，檢測出故障點之間的相遇時間，根據(jù)電氣參數(shù)變化情況的分析，檢測出其信號反射、折射的形式，明確故障點的具體位置。

二次脈沖檢測法，主要應用開路、低阻故障的相比分析，尤其是對電力電纜的閃絡性故障、高阻故障。高壓發(fā)生器沖擊閃絡技術是其的核心技術。能夠在故障點起弧、滅弧的瞬間，就會觸發(fā)到低壓脈沖。通過檢測人員對每次波形的分析，可以準確地確定其故障的位置。

3.2電橋檢測技術

電橋檢測技術操作相對便捷，因此在高壓電力電纜的故障檢測中較為常用。操作中，專業(yè)人員將出現(xiàn)問題的電纜與另一條正常性能的電纜進行連接，連接方式同樣為短接方式，同時再在電力電纜的起始處連接單臂電橋前路?；诖耍瑴y量正常電纜相的電阻與出現(xiàn)故障問題的電纜相故障點前后的電阻值之比，再參考電纜的長度，對故障點的實際距離進行計算，最終得出故障的具體位置。該方法依靠簡便性得到了較為廣泛的應用，但是由于其尚且不能實現(xiàn)對閃絡故障的精準檢測，因此受到了一定應用限制。

3.3直閃法

直閃法，在高壓電力電纜常擊穿故障中應用的最多。引發(fā)高壓電力電纜故障的原因比較多，有可能使其自身的質(zhì)量不合格，也有可能對其施工安裝操作不規(guī)范所引起的等。而其發(fā)生擊穿故障，就是使電力電纜的電阻值增大，一旦發(fā)生了閃絡后，就會使電力電纜在短時間內(nèi)，釋放出大量的電流脈沖波，從而引發(fā)電力電纜與故障點形成了反射的效應。對此，需要相關檢修人員，能夠?qū)﹄娏﹄娎|上預設的端口進行測試，能夠得到準確的電磁波信息數(shù)據(jù)，再針對其波形反射時間的合理判斷，找到其發(fā)生故障的具體位置。對直閃法的應用，既能夠全面提升檢測工作效率，有確保電力電纜的檢測精度。

3.4金屬屏蔽接地電流測試

電纜在運行或敷設過程中產(chǎn)生了金屬護套受損的情況，對高壓電力電纜的影響主要有金屬套產(chǎn)生多點接地現(xiàn)象、環(huán)流出現(xiàn)并產(chǎn)生損耗和發(fā)熱、絕緣層的部分地點發(fā)熱并快速老化、容易浸入水分及主絕緣老化。可以采用在線監(jiān)測的裝置或者鉗形的電流表對電纜金屬屏蔽接地電流進行檢測，以完成絕緣與接地回路的完整性。

結(jié)語

高壓電力電纜在我國的電力系統(tǒng)中扮演著重要的角色，對于維護電力供應的穩(wěn)定、滿足居民生活與工業(yè)生產(chǎn)的用電需求具有重要意義。為了有效提高電力部門的檢修效率，針對多樣化的故障問題，需要采用科學合理的試驗方法與檢測技術，在第一時間消除故障對電力系統(tǒng)的影響。

參考文獻：

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[2]黃令忠.高壓電力電纜試驗方法與檢測技術分析[J].電工技術，2019（8）：80-82.

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