高壓電力電纜試驗(yàn)方法與檢測技術(shù)分析

張微

摘要：一般電力電纜的使用壽命在30年以內(nèi)，隨著使用時(shí)間的增長，許多早期敷設(shè)的電纜已經(jīng)進(jìn)入了使用壽命的后期，一些老舊電纜逐步出現(xiàn)故障等現(xiàn)象。由于高壓電力電纜所工作的環(huán)境一般較為惡劣，很容易產(chǎn)生受潮、滲水等情況，從而對電纜的性能和絕緣產(chǎn)生不利的影響。此外，電纜的接頭和終端在長期受力的狀態(tài)下，也很容易出現(xiàn)問題和故障。經(jīng)過長時(shí)間的使用和檢修可以發(fā)現(xiàn)，電纜的故障和問題絕大多數(shù)都發(fā)生在接頭和終端等位置。

關(guān)鍵詞：高壓電力;電纜;試驗(yàn)方法;檢測技術(shù)

1高壓電力電纜故障原因分析

1.1質(zhì)量不合格

高壓電力電纜發(fā)生故障，最常見的原因就是其自身的質(zhì)量不合格問題，會(huì)使其在運(yùn)行的過程中存在著巨大的安全隱患。一般情景下，高壓電力電纜都是直接暴露在陽光下，經(jīng)過太陽光長期的直射，會(huì)使電力電纜外部的保護(hù)層受損、風(fēng)化等。再加上天氣環(huán)境變化的影響，不同的溫度、濕度會(huì)加強(qiáng)對外部保護(hù)層的風(fēng)化速度，使其所具體的絕緣功能逐漸地下降，甚至到失去絕緣的能力。如果不及時(shí)地維護(hù)與更換處理，就會(huì)引發(fā)擊穿事故，不僅會(huì)影響到各領(lǐng)域的發(fā)展，而且還會(huì)危害到人們的生活安全。

1.2運(yùn)行不穩(wěn)定

隨著各領(lǐng)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(shè)備與材質(zhì)，會(huì)增加其運(yùn)行壓力，使其鋪設(shè)的規(guī)模無法滿足各領(lǐng)域的用電需求。如果不及時(shí)地進(jìn)行有效處理，會(huì)使高壓電力電纜處于高負(fù)荷的狀態(tài)下，不僅會(huì)造成能源的大量消耗與浪費(fèi)，而且長期的使用，會(huì)正確安全隱患，增加故障發(fā)生率。

1.3施工不規(guī)范

對高壓電力電纜的施工操作，是屬于復(fù)雜性、系統(tǒng)化的工程，其施工不規(guī)范，就會(huì)對電力電纜的穩(wěn)定性、可靠性造成不利的影響。對此，我們針對其施工不規(guī)范進(jìn)行了以下的分析：首先，是忽視了對施工現(xiàn)場環(huán)境的考慮，未能夠進(jìn)行施工現(xiàn)場的勘察，無法對其安裝的位置明確地選擇，在現(xiàn)場施工的過程中，各項(xiàng)工作都處于混亂的狀態(tài)下。尤其是對電纜、接頭等部分的安裝，是電力電纜施工的核心工作，現(xiàn)場工作人員忽視了對其的考慮，增加了電力電纜的施工難度。其次，是安裝方法存在的問題。在整個(gè)施工的過程中，無論是對其的安裝工序，還是多涉及到的單位、人員，都存在著復(fù)雜化，施工人員對施工現(xiàn)場環(huán)境不熟悉，為了能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成安裝，就不可避免的會(huì)出現(xiàn)操作不當(dāng)、人為因素的影響。例如：電纜表面受到破壞、連接操作不當(dāng)引起的失常、接觸不良等，都會(huì)對高壓電力電纜的日常運(yùn)行造成阻礙。

2高壓電力電纜試驗(yàn)和檢測的實(shí)際應(yīng)用

2.1交接試驗(yàn)

（1）對主絕緣和外護(hù)套絕緣進(jìn)行電阻測試。電纜主絕緣的測量包含各種電纜的導(dǎo)體對地或?qū)饘倨帘螌右约皞€(gè)導(dǎo)體之間的電阻絕緣。

首先，要進(jìn)行3項(xiàng)電纜芯線對相間絕緣電阻。在試驗(yàn)前首先要斷開電纜與設(shè)備的連接，并使電纜充分的放電，使對端三相電纜懸空，使用2500V以上電壓的兆歐表;在檢查好絕緣電阻表后，開始測量工作，在測量時(shí)要等絕緣電阻表的指針保持穩(wěn)定后，在讀取1min絕緣電阻并做好記錄，在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要記住對電纜進(jìn)行放電。其次，要進(jìn)行電纜外護(hù)套的絕緣電阻測試。在測量外護(hù)套對地絕緣的電阻時(shí)，首先要將金屬的保護(hù)層以及屏蔽層接地，并解開，在測量時(shí)應(yīng)采用1000V兆歐表，并讀取1min絕緣電阻后記錄下來，其中電纜的外護(hù)套以及內(nèi)襯層絕緣電阻不能小于0.5。同時(shí)要注意，在試驗(yàn)結(jié)束后對電纜進(jìn)行放電。需要注意的事項(xiàng)具體如下。首先在測量絕緣電阻時(shí)，要先進(jìn)行感應(yīng)電壓測量，數(shù)值超過了絕緣電阻表的輸出時(shí)，注意需要使用更加高級的輸出電壓絕緣電阻表。電纜的電容量較大時(shí)，充電的時(shí)間長，在試驗(yàn)時(shí)要做好放電工作，有足夠的時(shí)間進(jìn)行充電，在絕緣電阻的指針穩(wěn)定后才可以進(jìn)行讀數(shù)。

（2）主絕緣耐壓試驗(yàn)。耐壓技術(shù)主要有直流耐壓技術(shù)油浸紙絕緣和交流耐壓技術(shù)。首先，直流耐壓技術(shù)中的油浸紙絕緣電纜的直流耐壓試驗(yàn)可以反映出電纜絕緣性能的耐壓以及泄漏情況。對于油浸紙絕緣電纜的試驗(yàn)，安裝單位和運(yùn)行單位要對電纜線路做交接驗(yàn)收以及預(yù)防和故障修復(fù)試驗(yàn)，都要使用直流耐壓進(jìn)行操作。直流耐壓的實(shí)驗(yàn)在油浸紙絕緣電纜中具有如下優(yōu)點(diǎn)。

第一，直流檢測設(shè)備適合攜帶，適應(yīng)現(xiàn)場檢查環(huán)境。

第二，直流耐壓實(shí)驗(yàn)可以有效避免交流耐壓試驗(yàn)中在絕緣空隙產(chǎn)生游離放電，引起絕緣損壞的情況發(fā)生。

第三，直流電以及被試體電阻率呈現(xiàn)正比分布，當(dāng)存在缺陷時(shí)，缺陷部位使絕緣完好部分的電壓隨之增大，直至擊穿缺陷部位的絕緣電壓，對于發(fā)現(xiàn)絕緣的缺陷較為有利。

第四，在進(jìn)行直流耐壓的實(shí)驗(yàn)過程中，使用負(fù)極性接線，可以把油浸紙絕緣中的受潮部位暴露出來。

第五，直流耐壓實(shí)驗(yàn)的加壓過程總體時(shí)間短，直流擊穿電壓和加壓時(shí)間之間關(guān)系不大，一般直流電壓幾分鐘內(nèi)即可發(fā)現(xiàn)缺陷。

其次，交流耐壓技術(shù)。交流耐壓技術(shù)需要使用20～200Hz交流電壓對線路進(jìn)行試驗(yàn)。變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)的工作裝置質(zhì)量體積小巧，結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，自動(dòng)水平高，所以被廣泛應(yīng)用到試驗(yàn)中，其特點(diǎn)具體如下。第一，串聯(lián)諧振試驗(yàn)中，所需要的電源容量可以小于被試品的試驗(yàn)容量。

第二，輸出的電流波形理想。試驗(yàn)回路對于工作頻率電流呈現(xiàn)零電抗回路，而面對其他諧波時(shí)呈現(xiàn)高電抗回路。串聯(lián)諧振作為濾波器，可以使電壓波形降低畸變，得到正弦型的電壓波形，并且防止諧波的峰值產(chǎn)生誤擊穿。

第三，自保性能優(yōu)越。系統(tǒng)在高壓輸出時(shí)，串聯(lián)諧振會(huì)在全諧振的狀態(tài)下耐壓，并且只有被試品出現(xiàn)絕緣弱電擊穿后，電容出現(xiàn)短路、回路脫諧的情況，電抗器電抗線路限制短路電流，短路電流會(huì)隨之下降。這對試驗(yàn)裝置產(chǎn)生保障作用，使其避免受到大電流的沖擊。

第四，出現(xiàn)閃絡(luò)擊穿后，會(huì)失去諧振的條件，除了短路電流會(huì)產(chǎn)生下降外，高電壓的消失也會(huì)帶動(dòng)電弧熄滅，且恢復(fù)電壓的等待時(shí)間較長，可以輕松的在閃絡(luò)電壓前就斷開設(shè)備電源。此外，設(shè)備對于試驗(yàn)所需要的空間也減少了許多。

3.2巡檢試驗(yàn)

為了獲得電纜線路的狀態(tài)而進(jìn)行的帶電檢測試驗(yàn)就是巡檢試驗(yàn)。巡檢主要有紅外測溫、單芯電纜金屬屏蔽接地電流測試構(gòu)成。

（1）紅外測溫。使用紅外成像儀或紅外熱像儀進(jìn)行電纜的線路溫度檢查，檢查部位一般是電纜的終端、導(dǎo)體及外部金屬的連接處等位置，其中也有很多的產(chǎn)熱缺陷需要在設(shè)備投入運(yùn)行的初期就進(jìn)行有效的檢測。紅外測溫法主要利用高壓電纜的表面溫度進(jìn)行判斷，缺陷部位的溫度和正常部位的紅外成像差別較大，可以很明顯的分辨。電纜的導(dǎo)體或是金屬屏蔽在同外部的金屬進(jìn)行連接時(shí)，如果溫度差距在6k以上，就應(yīng)當(dāng)注意加強(qiáng)檢測，若出現(xiàn)超過10K的缺陷，應(yīng)當(dāng)注意進(jìn)行停電檢查。終端的本體與同部位之間的溫度超過2K時(shí)，要注意及時(shí)加強(qiáng)監(jiān)測;在超過4k時(shí)，進(jìn)行停電檢測。

（2）金屬屏蔽接地電流測試。電纜在運(yùn)行或敷設(shè)過程中產(chǎn)生了金屬護(hù)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(diǎn)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(diǎn)發(fā)熱并快速老化、容易浸入水分及主絕緣老化?？梢圆捎迷诰€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(jìn)行檢測，以完成絕緣與接地回路的完整性。

結(jié)束語

綜上所述，在現(xiàn)代化社會(huì)的發(fā)展中，各領(lǐng)域的發(fā)展都加大了對電力的需求量，為了能夠確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，就需要電力部門提高對高壓電力電纜管理的重視度，合理地選擇其試驗(yàn)方法與檢測技術(shù)，及時(shí)地發(fā)現(xiàn)電力電纜所存在的問題，降低對能源的消耗與浪費(fèi)，增強(qiáng)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

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