電纜局部放電帶電測試技術的應用

郝晨煜

國網江蘇省電力有限公司常州供電分公司， 江蘇常州 ?213000

摘要：電力電纜局部放電帶電測試技術作為一種新興試驗技術，與傳統停電檢測方法相比，不僅能實時反映電纜系統的絕緣狀況，而且效率高、低成本，非常適合對電力電纜系統的監視和日常巡檢。由于現階段國家相關規程、標準沒有對這方面內容進行明確規定，所以電力電纜局部放電帶電測量技術的應用在很大程度上仍然依賴局部放電試驗設備和現場試驗人員的經驗。基于此，本文針對電纜局部放電帶電測試技術的應用進行了探究。

關鍵詞：電纜;局部放電;帶電測試技術;應用

1電力電纜的局部放電現象及其發生的原理

1.1電力電纜的局部放電現象

電力電纜的局部放電現象主要是指：若外部施加的電壓能在電氣設備中產生一種能夠讓絕緣設備產生放電現象，但絕緣設備的放電現象又沒有產生一個固定的放電通道，其中高壓電纜存在的絕緣劣化現象一般就是這個原因。電纜的局部放電量主要是由電力電纜的絕緣性質決定的，然而電力電纜的局部放電量有決定著電力電纜是否能夠無缺陷的、安全的輸送和供應電力資源。

1.2電力電纜的局部放電原理

電力電纜的局部放電原理是當電力電纜的絕緣本體存在問題，或者電力電纜的接頭存在雜質物、半導體電極表面的不平以及有微孔現象等原因，會使電力電纜局部產生放電現象。同時，也會發生脈沖電流信號，但因為電力電纜的電氣設備中絕緣介質存在不同的屬性，會使其脈沖電流信號產生的頻率也不相同。

2電力電纜局部放電、帶電檢測

至今為止，對電力電纜的局部放電現象檢測最被人們認可的方法是對電纜的絕緣性診斷，同樣的，對電力電纜局部帶電性的檢測也是對電纜的絕緣性診斷。目前由于電纜事故的頻頻發生，我國對電力電纜的局部放電及帶電進行了大量的實驗研究，也取得了相應的研究成果，例如當電力電纜局部發生放電現象時會產生單極性的脈沖，它的上升時間比較短，脈沖的其相對較窄，它會向兩邊的位置傳播，其中在傳播的過程中會不斷的向外散射，相應的電力也會降低。

3電力電纜帶電檢測的多種方法

3.1電力電纜帶電檢測的地電波方法

我們已知一些高壓設備的局部會輻射出電磁波，例如我們常用的發聲開關柜等等，利用電磁感應原理，當電磁波在空間傳播遇到金屬的柜體時，在柜體內表面會感應出幅值大小、頻率等參數與局部放電電磁波相關的脈沖電流。由于實際的柜體不是完全密封的，柜體屏蔽層通常在絕緣部位、墊圈連接處、電纜絕緣終端等部位出現縫隙，柜體內表面感應的脈沖電流會從縫隙處傳出，然后沿著金屬柜體外表面傳到大地，這樣就形成了一個個暫態對地電壓。若在設備的金屬外箱殼上放置一個電容性探測器，即可實現局部放電的檢測。

3.2電力電纜帶電檢測的無線電檢測法

試驗結果表明：局部放電所輻射的電磁波的頻譜特性與局部放電源的幾何形狀以及放電間隙的絕緣強度有關。無線電檢測法常采用無線電電壓干擾儀來檢測，使用2個或2個以上的高頻傳感器，能夠較好地對局部放電源進行定位，適用于在線檢測。

3.3電力電纜高頻脈沖電流法

脈沖電流法是研究最早、應用最廣泛的一種檢測方法。由于該方法測量信號頻帶較低，通常在幾十到幾十萬赫茲范圍內，易受背景干擾的影響，且該方法需要接高壓試驗電源，不便于電纜局部放電在線或帶電檢測。高頻電流法采用高頻電容傳感器，將高頻電容傳感器傳感器卡在運行電纜接地線上采集局部放電信號。安裝方便，信號帶寬可根據檢測需要調整，可用于電纜局部放電的在線監測，北京電力公司在奧運保供電的應用中取得一些成果。但高頻電容傳感器僅適用于電纜外屏蔽層有接地線的情況，對于有完全屏蔽的電纜，高頻電容傳感器套在電纜本體外，難以檢測到局部放電信號。

3.4超聲波和聲發射檢測方法

局部放電的發生伴隨著噪聲的產生，超聲檢測法用固定在電氣設備金屬外殼上的超聲傳感器（通常采用壓電傳感器）接收到設備內部局部放電產生的超聲波，由此來檢測局部放電的大小及位置。局部放電的聲學檢測方法受電氣干擾小，主要用于定性地判斷局部放電信號的有無，以及結合電脈沖信號或直接利用超聲信號對局部放電源進行物理定位。由于目前還不能確定超聲信號的強弱與絕緣劣化的定量關系，因而超聲檢測法在設備局部放電的帶電檢測和在線監測中，只是輔助測量手段。

4提高局部放電帶電檢測工作成效的建議

4.1完善局部放電帶電檢測規程及管理制度

根據多年對局部放電帶電檢測所取得的經驗，相關部門應該對帶電檢測規程進行逐步的完善，隨著科學技術的不斷進步，很多新的發展趨勢和方向影響著帶電檢測技術的發展，這就需要配備具有專業知識和豐富實踐經驗的技術人員，從而使帶電檢測技術得到進一步的提高。監管部門也應該加強帶電檢測工作的監管力度，強化工作人員的專業知識和技能的培訓。另外，還可以建立適當的獎勵機制，激發工作人員的工作積極性和工作熱情，對于工作人員在帶電檢測中發現的問題，可以根據實際問題的嚴重程度適當的給予檢測人員一定的獎勵，這樣不僅有效地避免了測試人員在工作過程中缺乏責任心的問題，也大大提高了員工的工作效率，為提高帶電檢測工作的成效發揮了重大的作用。

4.2加強設備管理，配置高性能檢測設備

相關電力部門應該對帶電檢測設備的存儲、使用、維護等建立規范的管理制度，從產品的購買源頭上進行嚴格的控制，規范檢測設備的選型，避免質量惡劣的檢測設備進入電力系統，并隨著科技的進步不斷配置高性能的檢測設備。

結語

在電力電纜局部放電帶電檢測方法中，高頻電流法和電磁耦合法的傳感器與測量回路間沒有直接的電氣連接，適用于電纜局部放電的在線監測。超聲方法和聲發射方法，可對電纜局部放電進行定位，但聲信號與局部放電信號間定量的關系有待進一步研究，因而聲測法作為一種輔助手段，用于電纜終端局部放電的帶電檢查和在線監測。超高頻方法應用于電力電纜局部放電的監測，適合尺寸較小的電纜附件絕緣缺陷。振蕩波方法產生的電源與交流電源等效性好，操作方便、易于攜帶，不會對電纜造成傷害，但試驗時被測電纜需退出運行，因而該方法是一種離線的局部放電的檢測方法。

參考文獻

[1]沈海平，韋永忠.電力電纜局部放電帶電檢測技術及其應用[A].科技創新導報，2011（01）：45.

[2]張憲標，胡發明.電纜局部放電檢測技術在舟山電網中的應用[J].電工技術，2014（4）：46-47.