電力電纜絕緣缺陷的檢測(cè)方法

董玉剛

（安徽省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院，安徽　合肥　230051）

電力電纜絕緣缺陷的檢測(cè)方法

董玉剛

（安徽省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院，安徽合肥230051）

電力電纜絕緣缺陷的檢測(cè)是保證輸供電安全的重要手段。常用的檢測(cè)方法有交流電疊加法、電容耦合法、方向耦合法、電磁耦合法以、泄漏電流試驗(yàn)法以及利用振蕩波電壓的檢測(cè)方法等。值得注意是，在電力電纜檢測(cè)中，須先對(duì)缺陷產(chǎn)生的原因有清楚了解，以便對(duì)癥下藥。

電力電纜；絕緣缺陷；檢測(cè)方法

電力電纜作為電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備，隨著電力事業(yè)快速發(fā)展，電力電纜需求也隨之大增，對(duì)提供電能的安全性也有了更高標(biāo)準(zhǔn)。而電力電纜的絕緣老化卻成為懸而難解的問(wèn)題，因此完善電力電纜的檢查制度，有針對(duì)性的發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題，可保障電力電纜輸供電的安全可靠性。

1　電力電纜出現(xiàn)絕緣缺陷的原因分析

要想更好的對(duì)電力電纜進(jìn)行檢測(cè)，就必須對(duì)缺陷產(chǎn)生的原因有清楚地了解，以便對(duì)癥下藥。據(jù)據(jù)調(diào)查分析，之所以會(huì)出現(xiàn)電纜事故，是因?yàn)殡娎|自身以及其附件的的絕緣老化問(wèn)題所導(dǎo)致的。電纜中的絕緣材料會(huì)在一定的條件下受到極大的影響，改變材料的性質(zhì)，尤其是在電應(yīng)力、熱以及化學(xué)影響下。絕緣層老化主要是絕緣層材料的耐電強(qiáng)度大大降低的表現(xiàn)，這是因?yàn)殡妷鹤饔?，使得電暈的放電過(guò)程中會(huì)損壞絕緣層與屏蔽層間的縫隙或者其側(cè)面等部位，從而出現(xiàn)材料的老化問(wèn)題?？梢?jiàn)，出現(xiàn)老化的原因有多個(gè)方面。

（1）水樹(shù)枝老化。在高溫的情況下水樹(shù)枝極易產(chǎn)生氧化作用，就會(huì)使其的導(dǎo)電性得到極大的提高，絕緣層就會(huì)受到熱的影響，改變材料性質(zhì)。在低溫的情況下，水樹(shù)枝需要很長(zhǎng)的時(shí)間進(jìn)行氧化，在這一過(guò)程中形成了電樹(shù)枝，損壞了絕緣層。

（2）熱老化。熱老化就是由于長(zhǎng)時(shí)間的處于高溫的狀態(tài)下，產(chǎn)生了一些化學(xué)反應(yīng)，改變了絕緣材料的內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)，從而使材料性質(zhì)發(fā)生了變化，影響了電力電纜的絕緣效果。

（3）化學(xué)老化。這種電纜絕緣老化的情況主要出現(xiàn)在石油化工部門(mén)，是在油料或化學(xué)液體以及電場(chǎng)的共同作用下產(chǎn)生的，會(huì)出現(xiàn)一些溶脹、溶解、龜裂等現(xiàn)象，就使得絕緣電阻受到極大的損耗，并且使得絕緣層更容易被電擊穿。

（4）機(jī)械力作用。電力電纜的絕緣在一些電磁外力作用的作用下，可能會(huì)產(chǎn)生性質(zhì)上的變化，對(duì)部分絕緣產(chǎn)生影響，形成一些放電的樹(shù)枝，破壞了絕緣的電氣強(qiáng)度，使得絕緣材料極易被擊穿。

2　電力電纜絕緣缺陷檢測(cè)常規(guī)方法

現(xiàn)在常用的檢測(cè)方法有交流電疊加法、電容耦合法、方向耦合法、電磁耦合法以及泄漏電流試驗(yàn)法等。

（1）交流電疊加法。就是通過(guò)交流發(fā)電機(jī)在電力電纜的絕緣層金屬護(hù)套上施加交流電，疊加的檢測(cè)電流保持在（2倍工頻+1）Hz的電流，在試驗(yàn)中通過(guò)感受電力電纜絕緣層的信號(hào)強(qiáng)度來(lái)判斷絕緣層的老化程度，從而更準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)對(duì)電纜絕緣程度檢測(cè)。這種方法對(duì)極具有針對(duì)性，具有檢測(cè)準(zhǔn)確度高，不會(huì)受到外界其他因素的干擾，此種方法不用接觸到電纜，所以檢測(cè)時(shí)十分便利，使得檢測(cè)的工作量也減少了許多。其缺點(diǎn)就是信號(hào)的偏差有點(diǎn)大。

（2）泄漏電流試驗(yàn)法。是運(yùn)用直流電對(duì)電力電纜進(jìn)行不間斷的電流的檢測(cè)，從而判斷出絕緣層有沒(méi)有老化的方法。這種方法的針對(duì)性也是較強(qiáng)的，其優(yōu)點(diǎn)在于如果電纜是完好無(wú)損的，在其加壓后的泄漏電流初始值較大，在較長(zhǎng)的加壓時(shí)間段內(nèi)的泄漏電流也是較小的；但是對(duì)于損壞了的電纜絕緣層來(lái)說(shuō)，要想保持穩(wěn)定就有了一定的困難，這也是這種方法的弊端所在。

（3）電容耦合法。是需要使用指定的絕緣材料把電纜固定，并使其在電纜外半導(dǎo)體層上，電纜電極是由金屬銅制成的，把電容耦合器作為傳感器的進(jìn)行檢測(cè)的方法。方向耦合法是備將分開(kāi)電纜的半導(dǎo)體層和金屬屏蔽層，然后利用方向合器來(lái)進(jìn)行檢測(cè)的方法。

（4）電磁耦合法。是利用一些金屬和一些保護(hù)套材料做成電纜的屏蔽層，使得電纜電磁信號(hào)不能通過(guò)電纜的屏蔽層，因此要想使電磁耦合裝置成功的工作，就要將此裝置安裝在屏蔽層和外半導(dǎo)體之間，這樣才能充分的發(fā)揮作用。在電力電纜的這么多檢測(cè)方法中，它們各有自己的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)，必須能夠找到合適的方法來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，以提高工作效率。

3　利用振蕩波電壓的檢測(cè)方法

這種方法是利用了振蕩波電壓的暫態(tài)電壓和電流進(jìn)行的檢測(cè)的方法。此方法的信息源就是這種暫態(tài)電壓和電流，形成判斷的缺陷和故障的參考數(shù)據(jù)，并形成一組函數(shù)，可以通過(guò)函數(shù)判斷出絕緣缺陷的程度。此方法就像一個(gè)掃描儀，從電纜的可以測(cè)量的端口開(kāi)始，掃描著前進(jìn)。此時(shí)所產(chǎn)生的函數(shù)就會(huì)得出不同的數(shù)值分別對(duì)應(yīng)著每一段電纜絕緣損壞的位置和程度。這個(gè)方法可以有效的利用振蕩波的測(cè)試信息數(shù)據(jù)，這種方法可以大大提高檢測(cè)的效率。這種方法主要是運(yùn)用數(shù)據(jù)的運(yùn)算，這樣便大大提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

4　結(jié)語(yǔ)

電力電纜的絕緣檢測(cè)：一種檢測(cè)法是對(duì)正在供電的電纜進(jìn)行絕緣的在線(xiàn)測(cè)試，確定電纜的損壞程度；另一種檢測(cè)法是離線(xiàn)的測(cè)試，即在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)試，對(duì)電纜進(jìn)行模擬，通過(guò)人工加速老化，來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)來(lái)預(yù)估。

電力電纜絕緣缺陷的檢測(cè)的具體方法手段有很多種，一定要依據(jù)電力電纜的具體情況和問(wèn)題找到最恰當(dāng)?shù)慕鉀Q方法。本文所提到的電纜絕緣缺陷的檢測(cè)方法并不是所有的，要在工作中不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、不斷地創(chuàng)新檢測(cè)方法，以便更好的保證電力系統(tǒng)的安全可靠性。

［1］胡明輝.絕緣缺陷檢測(cè)方法在電力電纜中的應(yīng)用研究［J］.中國(guó)電業(yè)（技術(shù)版），2015，（6）：57-59.

［2］黃威，王貴山，李應(yīng)宏.基于交流耐壓試驗(yàn)的電力電纜絕緣缺陷檢測(cè)方法研究［J］.陜西電力，2015，（6）：71-74.

［3］魏鋼.高壓交聯(lián)聚乙烯電力電纜接頭絕緣缺陷檢測(cè)及識(shí)別研究［D］.重慶：重慶大學(xué)，2013.

The Detection Method of Insulation Defects in Power Cable

DONG Yu-gang
（Anhui Province Product Quality Supervision and Inspection Institute，Hefei，Anhui 230051，China）

The detection of insulation defects in power cable is an important means to ensure transportation safety.The usual detection methods include AC superposition method，capacitance coupling，directional coupling，electromagnetic coupling，leakage current test method and so on.It should be noticed that in the detection of power cable，reasons of insulation defects should be clarified in order to solve the problems.

power cable；insulation defects；detection method

TM247

A

2095-980X（2015）10-0019-02

2015-09-08

董玉剛（1983-），男，安徽池州人，工程師，主要研究方向：電線(xiàn)電纜技術(shù)。