電線電纜絕緣檢測(cè)技術(shù)的探討

倪世博　金群　王超

摘要：各種電力設(shè)備在人們的工作生活中發(fā)揮著重要作用，其中電線電纜是最基本也最為常見的電力設(shè)備，而電線電纜最容易發(fā)生絕緣故障，影響用電安全，因此必須采取有效措施對(duì)電線電纜絕緣情況進(jìn)行檢測(cè)。論文主要分析了電線電纜的絕緣故障因素，在此基礎(chǔ)上，探討了電線電纜的絕緣檢測(cè)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：電線電纜 絕緣故障 檢測(cè)技術(shù)

Discussion on Wire and Cable Insulation Testing Technology

Ni Shibo， Jin Qun， Wang Chao

（ Wuhan Product Quality Supervision and Inspection Institute）

Abstract： All kinds of power equipment play an important role in people's work and life. Among them， wires and cables are the most basic and most common power equipment， and wires and cables are most prone to insulation failures， which affects electricity safety. Therefore， effective measures must be taken to protect wires and cables， check the insulation. This article mainly analyzes the insulation failure factors of wires and cables， and on this basis， discusses the insulation detection technology of wires and cables.

Key words： wire and cable， insulation failure， detection technology

電線電纜絕緣檢測(cè)技術(shù)不僅能檢測(cè)出電線電纜的基本性能即絕緣性能，而且能夠通過檢測(cè)判斷出電線電纜組成材料的質(zhì)量好壞，以及電線電纜的制作工藝缺陷和使用情況等，通過電線電纜絕緣檢測(cè)技術(shù)還能夠判斷其在使用中的絕緣狀態(tài)變化。電線電纜的廣泛分布和使用以及電線電纜絕緣故障帶來(lái)的重要影響決定了電線電纜絕緣檢測(cè)技術(shù)的重要性。

1 電線電纜的絕緣故障影響因素

電線電纜的絕緣故障影響因素較多，其中最主要的因素主要體現(xiàn)在3個(gè)方面，首先是電線電纜的機(jī)械性能。電線電纜的機(jī)械性能主要是指電線電纜的絕緣材料的力學(xué)性能和電線電纜的保護(hù)皮套的力學(xué)性能，在實(shí)際進(jìn)行絕緣檢測(cè)時(shí)，需要涉及電線電纜的絕緣材料和保護(hù)皮套老化前后的抗張力度，以及前后的變化率等，電線電纜的機(jī)械性能是導(dǎo)致電線電纜絕緣故障的重要因素，因此也是判斷電線電纜絕緣性能的主要檢測(cè)指標(biāo)。其次是電線電纜的結(jié)構(gòu)尺寸，電線電纜在生產(chǎn)過程中或使用過程中如果絕緣材料的厚度、保護(hù)皮套的厚度以及絕緣的偏心度等達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求，會(huì)導(dǎo)致電線電纜的結(jié)構(gòu)尺寸不合格，從而降低電線電纜的絕緣性能，極易引發(fā)絕緣故障。電線電纜結(jié)構(gòu)尺寸不合格的主要原因是一些生產(chǎn)企業(yè)質(zhì)量控制不嚴(yán)格，為了節(jié)省生產(chǎn)成本，在電線電纜的生產(chǎn)制作過程中，故意將電線電纜的厚度設(shè)置為標(biāo)準(zhǔn)的下限，因此操作稍有不慎就會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)尺寸不合格;或者對(duì)生產(chǎn)車間的溫度控制不當(dāng)，電線電纜生產(chǎn)過程中溫度過高，容易導(dǎo)致電線電纜擠出量減少，導(dǎo)致偏心度出現(xiàn)問題，電線電纜厚度的最薄點(diǎn)不符合標(biāo)準(zhǔn)。除此之外，電線電纜生產(chǎn)所用的模具不合適，模間距控制不當(dāng)，模具同心度設(shè)置不當(dāng)?shù)葐栴}也會(huì)導(dǎo)致電線電纜的結(jié)構(gòu)尺寸不合適。電線電纜上設(shè)置的絕緣電阻也是電線電纜產(chǎn)生絕緣故障的重要因素，在實(shí)際檢測(cè)時(shí)需要進(jìn)行詳細(xì)檢查，電線電纜的導(dǎo)體材料和導(dǎo)體截面積等是否符合標(biāo)準(zhǔn)可以通過絕緣電阻判斷，電線電纜的絕緣電阻直接影響了電線電纜的使用性能和壽命，如果絕緣電阻不合格，會(huì)導(dǎo)致電線電纜使用壽命減少，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致電線電纜過度發(fā)熱而損壞，絕緣層塑料杯產(chǎn)生破損，甚至造成短路故障，引發(fā)火災(zāi)，威脅到人們生命財(cái)產(chǎn)安全。

2 電線電纜絕緣檢測(cè)技術(shù)分析

（1）電線電纜機(jī)械性能的檢測(cè)技術(shù)分析

電線電纜機(jī)械性能檢測(cè)技術(shù)主要是通過電子拉力測(cè)量?jī)x器檢測(cè)電線電纜老化前后的抗張力情況，具體檢測(cè)方法是，首先用測(cè)厚儀器對(duì)電線電纜中間的厚度以及寬度進(jìn)行測(cè)量，然后將需要測(cè)量的電線電纜放入自排式老化箱，老化處理后取出，對(duì)電線電纜進(jìn)行拉伸處理，使老化后的電線電纜在拉伸作用下斷裂，并用電子拉力測(cè)量?jī)x器進(jìn)行測(cè)量，記錄最終的拉伸距離，以及電線電纜的最大抗拉應(yīng)力，結(jié)合電線電纜尺寸，與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范測(cè)量表進(jìn)行對(duì)比，確定電線電纜的機(jī)械性能是否合格。

（2）電線電纜結(jié)構(gòu)尺寸的檢測(cè)技術(shù)分析

在對(duì)電線電纜的絕緣性能進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，應(yīng)注意觀察電線電纜的外觀尺寸，檢測(cè)電線電纜的結(jié)構(gòu)等是否符合規(guī)定，在實(shí)際檢測(cè)過程中，對(duì)電線電纜的結(jié)構(gòu)尺寸檢測(cè)主要包括外觀檢測(cè)，尺寸檢測(cè)和結(jié)構(gòu)檢測(cè)。電線電纜的外觀檢測(cè)方法是直接對(duì)電線電纜的外觀進(jìn)行觀察，電線電纜的外觀能夠直觀地反映出電線電纜的質(zhì)量性能好壞，事實(shí)上，很多電線電纜是否存在質(zhì)量問題能夠通過外觀直接反應(yīng)出來(lái)，外觀檢測(cè)出現(xiàn)問題的電線電纜，存在質(zhì)量問題的概率也比較大。具體檢測(cè)時(shí)首先應(yīng)觀察電線電纜外表皮的整潔度、表面粗糙度，是否存在彎曲、瑕疵、油污、裂紋等，然后檢查電線電纜的氧化和腐蝕程度，與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比，判斷其是否符合規(guī)定，能否繼續(xù)使用。對(duì)于電線電纜的尺寸檢測(cè)，需要借助測(cè)厚儀等相關(guān)儀器，日常生活使用的電線電纜一般不需要進(jìn)行尺寸檢測(cè)或者不需要進(jìn)行特別嚴(yán)格的尺寸檢測(cè)，而對(duì)于高壓交聯(lián)電線電纜需要進(jìn)行非常嚴(yán)格的尺寸檢測(cè)，尺寸檢測(cè)的項(xiàng)目主要包括電線電纜的密度、厚度、寬度、偏心度，外徑等，還包括絕緣材料的厚度以及電線電纜線徑直徑的測(cè)量。電線電纜的結(jié)構(gòu)檢測(cè)主要是對(duì)電線電纜的纜芯結(jié)構(gòu)，電線電纜的保護(hù)層、斷面以及絕緣芯等進(jìn)行檢測(cè)，確保電線電纜的結(jié)構(gòu)沒有明顯問題。電線電纜的絕緣性能檢測(cè)需要結(jié)合外觀檢測(cè)方法，尺寸檢測(cè)方法以及結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法，通過詳細(xì)檢測(cè)確保電線電纜的外觀良好，尺寸符合標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)構(gòu)合格。

（3）電線電纜絕緣電阻的檢測(cè)技術(shù)分析

電線電纜的絕緣電阻對(duì)于電線電纜的使用壽命以及用電安全有很大的影響，因此對(duì)于電線電纜的絕緣電阻檢測(cè)具有非常重要的實(shí)際意義，其檢測(cè)技術(shù)方法類型較多，其中主要包括在線檢測(cè)技術(shù)、預(yù)防性檢測(cè)技術(shù)以及停止運(yùn)行檢測(cè)技術(shù)。

在線檢測(cè)技術(shù)，主要包括兩種技術(shù)，一種是直流疊加檢測(cè)，具體檢測(cè)方法是將60 V直流電接入接地的變電器，連接其中心點(diǎn)，調(diào)節(jié)電源，認(rèn)真觀察電線電纜的屏蔽層與地面之間的電流，兩者之間的實(shí)際電流比較微弱，因此，需要細(xì)致觀察相關(guān)測(cè)量?jī)x器，并及時(shí)記錄，通過記錄好的電壓和電流，計(jì)算被測(cè)量電線電纜的絕緣電阻值。這項(xiàng)檢測(cè)技術(shù)具體操作流程比較簡(jiǎn)單，難度較小，但是由于無(wú)法直接通過變電器的中心點(diǎn)檢測(cè)接地電網(wǎng)，因此具有一定的局限性。另外一種檢測(cè)技術(shù)是交流疊加檢測(cè)技術(shù)，具體檢測(cè)方法是直接將交流電源施加于電線電纜的屏蔽層，從而獲得1Hz劣質(zhì)電流，檢測(cè)出電線電纜的絕緣性能。交流疊加檢測(cè)方法能夠較為準(zhǔn)確地檢測(cè)出電線電纜的絕緣電阻，不易受外界因素干擾，而且不需要連接高電壓部分，因此這種檢測(cè)方式較為簡(jiǎn)單高效，安全性也更高，是得到廣泛應(yīng)用的一種電線電纜絕緣電阻檢測(cè)技術(shù)。

預(yù)防性檢測(cè)技術(shù)，具體方法包括兩種，即破壞性實(shí)驗(yàn)和非破壞性實(shí)驗(yàn)。進(jìn)行破壞性實(shí)驗(yàn)檢測(cè)方法時(shí)，相關(guān)技術(shù)人員需要向電線電纜施加高于其運(yùn)行電壓的電壓值，通過這種方式測(cè)試電線電纜的直流電耐壓能力和交流電耐壓能力，從而找出受測(cè)試電線電纜中有較強(qiáng)危險(xiǎn)性的絕緣電阻環(huán)節(jié)和絕緣故障部分。這種檢測(cè)方式相對(duì)簡(jiǎn)單高效，但是由于施加過高電壓，會(huì)對(duì)電線電纜造成一定程度的損傷，同時(shí)會(huì)降低電線電纜的使用壽命。相關(guān)技術(shù)人員在進(jìn)行非破壞性實(shí)驗(yàn)檢測(cè)方法時(shí)，與破壞性實(shí)驗(yàn)檢測(cè)方法相反，需要向電線電纜施加低于其運(yùn)行電壓的電壓值，運(yùn)用相關(guān)儀器進(jìn)行測(cè)量，對(duì)于測(cè)量的數(shù)據(jù)和結(jié)果進(jìn)行分析，合理判斷受測(cè)試電線電纜是否存在絕緣故障環(huán)節(jié)。相關(guān)工作人員在進(jìn)行電線電纜鋪設(shè)安裝時(shí)，應(yīng)首先進(jìn)行絕緣性能測(cè)試，確保電線電纜無(wú)故障環(huán)節(jié)，保障整體電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行和供電可靠性。

停止運(yùn)行檢測(cè)技術(shù)，包括兩種檢測(cè)方法，一種是相關(guān)檢測(cè)人員對(duì)電線電纜的絕緣電阻進(jìn)行有效測(cè)量，電線電纜一般由多層絕緣組成，因此在實(shí)際測(cè)量時(shí)采取測(cè)量纜芯與屏蔽層之間電阻的方式，這種檢測(cè)方式一般是在電線電纜整體電壓值不高的情況下，能夠有效測(cè)出兩相之間的絕緣電阻，因此實(shí)際測(cè)量時(shí)，需要結(jié)合電線電纜電壓值和類型判斷是否能有效測(cè)量。另外一種檢測(cè)方法是測(cè)量殘余電荷的方式，具體操作方法是先給電線電纜施加1 min的直流電壓，再讓電線電纜纜芯接地5 min，之后能夠在纜芯和屏蔽層之間形成交流電壓，進(jìn)行測(cè)量可得出殘余電荷，所測(cè)量出的殘余電荷量越大，則電線電纜的絕緣性能越差，這種測(cè)量方法經(jīng)常應(yīng)用于局部老化電線電纜的絕緣性能測(cè)試。

3 總結(jié)

為了保障電力系統(tǒng)正常運(yùn)行和供電的可靠性，應(yīng)提高對(duì)于電線電纜絕緣性能測(cè)試的重視程度，通過分析電線電纜絕緣故障的因素，并結(jié)合實(shí)際情況，合理選用絕緣性能檢測(cè)技術(shù)，確保電線電纜絕緣性能良好，提高用電安全性。

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