高壓電力電纜試驗方法與檢測技術(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，會使其在運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。如果不及時地維護(hù)與更換處理，就會引發(fā)擊穿事故，不僅會影響到各領(lǐng)域的發(fā)展，而且還會危害到人們的生活安全。

1.2運行不穩(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)，會增加其運行壓力，使其鋪設(shè)的規(guī)模無法滿足各領(lǐng)域的用電需求。如果不及時地進(jìn)行有效處理，會使高壓電力電纜處于高負(fù)荷的狀態(tài)下，不僅會造成能源的大量消耗與浪費，而且長期的使用，會正確安全隱患，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)定的時間內(nèi)完成安裝，就不可避免的會出現(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，都會對高壓電力電纜的日常運行造成阻礙。

2高壓電力電纜試驗和檢測的實際應(yīng)用

2.1交接試驗

（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€導(dǎo)體之間的電阻絕緣。

首先，要進(jìn)行3項電纜芯線對相間絕緣電阻。在試驗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，在實驗結(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，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。同時要注意，在試驗結(jié)束后對電纜進(jìn)行放電。需要注意的事項具體如下。首先在測量絕緣電阻時，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，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，充電的時間長，在試驗時要做好放電工作，有足夠的時間進(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。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，安裝單位和運行單位要對電纜線路做交接驗收以及預(yù)防和故障修復(fù)試驗，都要使用直流耐壓進(jìn)行操作。直流耐壓的實驗在油浸紙絕緣電纜中具有如下優(yōu)點。

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，直流耐壓實驗可以有效避免交流耐壓試驗中在絕緣空隙產(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，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)行直流耐壓的實驗過程中，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，直流耐壓實驗的加壓過程總體時間短，直流擊穿電壓和加壓時間之間關(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。變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗的工作裝置質(zhì)量體積小巧，結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，自動水平高，所以被廣泛應(yīng)用到試驗中，其特點具體如下。第一，串聯(lián)諧振試驗中，所需要的電源容量可以小于被試品的試驗容量。

第二，輸出的電流波形理想。試驗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，串聯(lián)諧振會在全諧振的狀態(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，短路電流會隨之下降。這對試驗裝置產(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，會失去諧振的條件，除了短路電流會產(chǎn)生下降外，高電壓的消失也會帶動電弧熄滅，且恢復(fù)電壓的等待時間較長，可以輕松的在閃絡(luò)電壓前就斷開設(shè)備電源。此外，設(shè)備對于試驗所需要的空間也減少了許多。

3.2巡檢試驗

為了獲得電纜線路的狀態(tài)而進(jìn)行的帶電檢測試驗就是巡檢試驗。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，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，要注意及時加強(qiáng)監(jiān)測;在超過4k時，進(jìn)行停電檢測。

（2）金屬屏蔽接地電流測試。電纜在運行或敷設(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、絕緣層的部分地點發(fā)熱并快速老化、容易浸入水分及主絕緣老化。可以采用在線監(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，合理地選擇其試驗方法與檢測技術(shù)，及時地發(fā)現(xiàn)電力電纜所存在的問題，降低對能源的消耗與浪費，增強(qiáng)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

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