高壓電力電纜試驗(yàn)方法與檢測技術(shù)分析

陳基鋇

摘要：隨著社會主義市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，城鄉(xiāng)居民用電及企業(yè)用電量急劇增加，這對電力電纜的電能量傳輸提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)與要求。社會各界人們熱切關(guān)注電力電纜的發(fā)展，電力電纜經(jīng)常被用作電廠、變電所以及工礦企業(yè)的動力引入線，跨越江河、鐵路等也需要用到高壓電力電纜。隨著城鄉(xiāng)用電量的急劇增長，高壓電力電纜在我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)的輸配電線路及工礦企業(yè)內(nèi)部的主干線路中應(yīng)用越來越廣泛，因此需要不斷加強(qiáng)對高壓電力電纜試驗(yàn)方法與檢測技術(shù)的研究，以提升高壓電力電纜試驗(yàn)方法與檢測技術(shù)。

關(guān)鍵詞：高壓電力電纜;故障分析;試驗(yàn)檢測方法;檢測技術(shù);探討

引言

隨著城市及市容市貌提升改造和城市變化需要，新建和改建城市的供電均采用電力電纜，對電力電纜在工作中穩(wěn)定性、持久性有較高的要求。電線電纜在電力行業(yè)具有重要地位，隨著城市內(nèi)部的電力電纜逐漸增多，電力電纜出現(xiàn)的故障也逐漸增多。為了掌握故障的原因，降低故障發(fā)生頻率，技術(shù)人員應(yīng)在檢測中進(jìn)行分析，找出相應(yīng)的原因，并制定規(guī)范的預(yù)防措施。

1高壓電力電纜在我國輸電網(wǎng)中應(yīng)用的重要性分析

用于電力傳輸及電能分配的電力電纜被稱為高壓電力電纜。由于高壓電力電纜的結(jié)構(gòu)非常簡單，性能比較優(yōu)良，而且便于安裝維護(hù)，所以其在我國輸電線路及電能分配中應(yīng)用極為廣泛。高壓電力電纜不僅在中低壓范圍內(nèi)取代了傳統(tǒng)的油紙電纜，而且在高壓、超高壓等級上都能夠與充油電纜相媲美。高壓電力電纜在城鄉(xiāng)電網(wǎng)的改造過程中，受到我國電力部門的大力推廣與應(yīng)用，高壓電力電纜是我國電力電纜行業(yè)重要的研究發(fā)展方向。雖然絕大多數(shù)情況下，架空線傳輸電遠(yuǎn)低于高壓電力電纜傳輸?shù)某杀?，但隨著我國電纜制造技術(shù)的不斷發(fā)展，電力電纜用量在我國電力傳輸線路中所占的比重越來越高。較之架空線路，高壓電力電纜主要有以下優(yōu)勢：（1）不容易受到內(nèi)外部因素的影響，送電可靠性非常高;（2）高壓電力電纜線間絕緣距離比較小，占用土地面積比較小，不容易受干擾電波影響;（3）能夠進(jìn)行地下敷設(shè)，可以不占用地面及空間，安全可靠性高。所以在我國電力發(fā)展過程中，要重視電力電纜的研究分析，要不斷提升電力電纜的制造、安裝、試驗(yàn)、維修、保養(yǎng)以及運(yùn)行水平，進(jìn)一步提升高壓電力電纜在我國輸電網(wǎng)中的應(yīng)用水平。

2電纜故障產(chǎn)生的原因

2.1電纜的質(zhì)量存在問題

電纜在城市供電中具有重要的作用，是供電穩(wěn)定和安全的保障基礎(chǔ)，電纜質(zhì)量的優(yōu)劣影響電纜在供電過程中的安全性、穩(wěn)定性、可靠性。

若在城市供電中使用的電纜質(zhì)量不符合基本標(biāo)準(zhǔn)要求，存在偏心、空隙、氣縫、雜質(zhì)、損傷等缺陷，電纜在應(yīng)用的過程中會出現(xiàn)電壓不穩(wěn)、供電性能較差、安全保障存在風(fēng)險(xiǎn)等多種問題，應(yīng)用在供電系統(tǒng)中，會存在較大的安全隱患，影響電力用戶供電的穩(wěn)定性。

2.2電纜在安裝過程中出現(xiàn)工程質(zhì)量問題

電纜的安裝是保證電纜線路正常運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)，在安裝電纜的過程中，若出現(xiàn)安裝施工不符合規(guī)定要求的情況，電纜的制作工藝不滿足相關(guān)要求，會導(dǎo)致電纜的絕緣率下降，給電纜的安全運(yùn)行帶來較大的隱患，且可能會造成電力失火、人員觸電等多種安全事故的發(fā)生，嚴(yán)重影響電纜的使用壽命。

3高壓電力電纜試驗(yàn)方法

基于寬帶高頻脈沖電流法檢測高壓電纜局部放電具有極大優(yōu)勢，包括：電纜局部放電的高頻信號可被精準(zhǔn)測量，所測量的信號基本是電纜局部放電的全部信號區(qū)域，高頻信號一般定義為（16kHz，40MHz）;寬帶高頻脈沖電流法采集數(shù)據(jù)的效率高，可達(dá)100MS/s，解決了長時(shí)間、高精度采集局部放電脈沖信號的問題;寬帶高頻脈沖電流法以脈沖信號特征為基礎(chǔ)，可實(shí)現(xiàn)多種途徑信息的感知與識別，將干擾信號從放電信號中精準(zhǔn)區(qū)分出來，進(jìn)而標(biāo)定高壓電纜局部放電量。

基于寬帶高頻脈沖電流法檢測高壓電力電纜局部放電情況，是一種在線監(jiān)測方式，可動態(tài)獲取電纜的局部防電情況。

4高壓電力電纜絕緣檢測技術(shù)

4.1直閃法

直閃法，在高壓電力電纜常擊穿故障中應(yīng)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(luò)后，就會使電力電纜在短時(shí)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(diǎn)形成了反射的效應(yīng)、。對此，需要相關(guān)檢修人員，能夠?qū)﹄娏﹄娎|上預(yù)設(shè)的端口進(jìn)行測試，能夠得到準(zhǔn)確的電磁波信息數(shù)據(jù)，再針對其波形反射時(shí)間的合理判斷，找到其發(fā)生故障的具體位置。

4.2高壓脈沖反射法

高壓脈沖反射法能夠查找阻性短路或接地故障、閃絡(luò)性故障等，故障大部分發(fā)生在電纜中間接頭或終端接頭的位置。高壓脈沖反射法是一種不需要燒穿故障點(diǎn)的檢測方法，在現(xiàn)階段電纜故障檢測中的應(yīng)用效果不斷增強(qiáng)。目前，高壓脈沖反射法主要用于記錄沖擊電路的電壓波動形狀，如直流閃絡(luò)法。

直流閃絡(luò)法適用于閃絡(luò)性的電纜故障，常伴有閃絡(luò)裝的高阻性故障，在查找過程中，需要在故障的電纜上增加負(fù)極性的直流電壓，當(dāng)電壓上升到某個(gè)數(shù)值范圍時(shí)，故障點(diǎn)會出現(xiàn)閃絡(luò)的現(xiàn)象。使用直流閃絡(luò)法可快速找尋故障點(diǎn)，進(jìn)行電纜維修，有效解決故障點(diǎn)存在的問題。

4.3電橋法

電橋法主要使用雙臂電橋?qū)收想娎|測試直流電阻值的技術(shù)，測量時(shí)需要精準(zhǔn)測試電纜的實(shí)際長度，并按照電纜的實(shí)際長度與電阻值的正比例關(guān)系，計(jì)算故障發(fā)生的位置。電橋法主要針對電纜直接短路或電路點(diǎn)電阻值小于1Ω的故障。采用電橋法時(shí)，工作人員需要保證計(jì)算的精準(zhǔn)度，電橋連接線應(yīng)短小，線徑需要足夠大。在進(jìn)行電纜連接過程中，工作人員可采用焊接、壓接等方式，計(jì)算得到的數(shù)值需要將小數(shù)點(diǎn)后面的數(shù)值全部保留，以確保計(jì)算數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確程度，避免在查找過程中出現(xiàn)誤差，影響電纜維修的基本效率。

4.4測聲法

測聲法根據(jù)故障電纜在放電過程中產(chǎn)生的聲音進(jìn)行故障查找，這種方法對高壓電纜的絕緣層閃絡(luò)放電比較有效，在普通電纜中效果并不明顯。測聲法應(yīng)用的設(shè)備主要為直流耐壓試驗(yàn)儀器，高壓電容器充電到相應(yīng)電壓范圍內(nèi)時(shí)，儀器會對電纜故障點(diǎn)進(jìn)行放電，高壓電纜的絕緣層會出現(xiàn)火花放電的聲音。

架空地面上安裝的電纜，可通過聽覺直接查找故障位置，若電纜安裝在地下，需要先確定并標(biāo)記電纜的總體走向，再利用相關(guān)技術(shù)進(jìn)行定點(diǎn)測試，在檢測的過程中放電聲明顯的地段，就是電纜的故障點(diǎn)。

結(jié)語

總之，高壓電力電纜高頻電流檢測過程中，造成多元放電情況的因素有很多，而且很難一次性解決多元放電的問題，必須要進(jìn)行多種抗干擾算法進(jìn)行綜合的利用才有利于達(dá)到理想的效果，在電力行業(yè)的不斷發(fā)展過程中，要重視高壓電力電纜試驗(yàn)方法與檢測技術(shù)的研究分析，要不斷提升高壓電力電纜試驗(yàn)與檢測技術(shù)水平。

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