袁 健
(江陰市產品質量監督檢驗所,江蘇無錫 214400)
電線電纜檢測技術是確保其穩定、安全的關鍵性因素,目前該技術已經受到電力相關工作人員的關注。電線電纜的埋設、傳輸等方面的應用,隨著使用時間的不斷延長,出現問題的概率隨之增加。電線電纜應用過程中的不良問題,可能會引發大面積停電情況,甚至引起火災等嚴重事故以及人員觸電傷亡等。因此,需要對電線電纜實施科學的檢測,盡量提高電線電纜運行的安全性。
電線電纜發生故障的原因較多,根據掌握的知識和工作經驗,將引起電線電纜故障的原因總結如下:
(1)運行過程中在外力的影響下出現故障。為滿足城市建設和人們生活、工作的需求,改善人們的生活質量,市政工程項目的投入越來越多,這些工程項目在建設過程中會對電線電纜產生一定影響。電線電纜長期埋藏在地下,受到重物壓力以及車輛碾壓等因素的影響,會導致電線電纜的位置發生移動,甚至電線電纜的接頭位置出現斷裂,引起運行事故[1]。
(2)電線電纜的相關附件存在質量問題。主要是由于使用的附件質量不合格,對電線電纜的密封性產生不良影響;或者是使用的生產材料質量不合格,致使電線電纜的質量與國家的相關標準相差較多,最為常見的問題是遇冷、遇熱時管的厚度缺乏均勻性。
(3)敷設施工質量欠佳。施工技術在敷設電線電纜過程中,沒有嚴格按照相關的標準和規范進行施工,影響敷設施工質量。在實際施工中,采用的施工技術和設備缺少合理性、外部施加過大的牽引力,導致電線電纜受到的機械性損傷較為嚴重,在多種環境因素的長期影響下導致電線電纜發生故障。
(4)電線電纜本身質量存在問題,主要為使用過程中絕緣性能降低、絕緣層厚度與標準不相符、老化等。以上原因都可能造成電線電纜故障,影響系統運行的穩定性與安全性。因此,為降低故障的發生率,需要采用先進的檢測技術和方法,及時發現電線電纜問題并第一時間解決問題,避免引起嚴重故障。
電力系統中電氣、電能運輸、電力運輸等工作環節都需要使用大量的電線電纜,人們的生活、工作和學習也需要使用相關的電力產品。由于生產電線電纜產品的行業相關要求不高,使得生產企業眾多,市場上出現假冒偽劣、低價競爭等問題,導致電線電纜產品質量下降,造成各種損失。因此,在電線電纜的應用中,需要在使用之前對其質量進行檢測,保證電力項目建設使用的電線電纜質量符合要求。電線電纜檢測技術和檢測方法較多,包括離線檢測技術、工頻耐壓檢測技術等。
離線檢測技術是電線電纜檢測技術和檢測方法中的關鍵性技術之一。該技術是指在介質損耗原理的支持下,合理把握好損耗角正切數值,并且在外界條件不斷變化的條件下,電線電纜是在分散的狀態下運行,檢測結果出現的誤差性較大。對于局部放電試驗來說,在不斷進行試驗的過程中,電磁性能狀態也會不斷變化,這樣試驗結果呈現出的明顯特點是不穩定性。對電線電纜進行直流耐壓試驗,電力設備的狀態則是比較輕便,能夠較為合理的控制電流[2]。但是,該檢測方法具有局限性,高壓像素電線電纜的檢測不能使用該方法;而在不斷了解交流耐壓試驗的基礎上,對工頻檢測有一定的了解,此時短路電流會處于一種不斷減少的狀態,并且檢測結果具有可靠性。
工頻耐壓檢測技術是電線電纜檢測技術中比較常用的一種,是在電線電纜正常運行的情況下檢測額定峰值電壓,檢測工作中所使用的裝置需要有良好的性能,檢測相關元器件的絕緣性能,在這個基礎上了解電線電纜相關產品的絕緣性能以及存在的缺陷,衡量產品的過電壓性能。同時,使用工頻耐壓檢測技術時,頻率需要控制在49~61 Hz,并且電線電纜絕緣厚度不能低于0.6 mm。此外,如果在對電線電纜產品進行加壓處理5 min之后沒有出現擊穿問題,則表示產品質量符合要求。
想要實現對電線電纜的有效檢測,則需要對其外觀、結構和尺寸展開全面檢測。結構檢測的主要內容包括電線電纜的斷面、護層、纜芯結構、絕緣線芯,該檢測技術是將外觀檢測和尺寸檢測綜合在一起的方法,是對電線電纜實施的全面檢測,檢測過程中需要保證電線電纜外觀性能良好,并且檢測其尺寸符合相關標準[3]。外觀檢測是一種非常直觀的檢測方法,根據外在表現綜合評價電線電纜的質量,多數存在質量問題的電線電纜可以通過直觀的外觀檢測發現,一旦在外觀上發現電線電纜的問題,那么相關產品存在質量問題的可能性就會加大。在檢測電線電纜外觀質量時,還需要檢查其表面的整潔度和光滑度,并且需要檢查電線電纜外表是否存在斑點、油污、裂紋以及毛刺等,檢查氧化程度與腐蝕度是否符合相關標準。檢查電線電纜尺寸時,如果是日常生活中使用的一般性電線電纜,檢測的要求不高;而對于高壓交聯電線電纜的檢查會比較嚴格,對尺寸的檢測主要包括外徑、密度、厚度以及偏心度等,同時還需要注意檢測線徑直徑以及絕緣層的厚度。
電線電纜電氣性能檢測的項目較多,不同的方法檢測不同的性能,根據檢測結果可以判斷電線電纜質量是否合格,保證電線電纜在實際應用中可以正常運行,有效降低故障的發生率。
2.4.1 絕緣電阻檢測
電線電纜的絕緣電阻性能會直接影響其電氣性能,直接反映電線電纜所能夠承受的熱擊穿性能。絕緣電阻值是指絕緣層所能夠承受的電壓和泄漏電流之間的實際比值,通常可以采用兩種檢測方法,即電流電壓檢測方法以及電流比較檢測方法。這兩種方法都能夠通過合適的設備和實驗方法進行檢測,并且能夠保證檢測的有效性[4]。
2.4.2 機械性能檢測
電線電纜的機械性能檢測主要方法是使用電子拉力測量儀,檢驗電線電纜老化前后的抗拉力性能。首先,使用測厚儀檢測電線電纜對應中間部位的厚度和寬度;其次,使用自排式老化箱對電線電纜進行老化處理,進而使用電子拉力測量儀進行有效檢測,促使電線電纜在拉伸作用下發生斷裂,而后得出最大的伸長距離和抗拉應力。根據電線電纜老化前后的斷裂伸長率以及抗拉強度,與相關標準進行對比,根據對比結果判斷電線電纜質量是否合格。
2.4.3 電壓實驗技術
電線電纜檢測工作中對其實施電壓實驗,主要就是檢測其耐壓性能,保證電線電纜即便是在強大的電壓條件下運行也能夠保持良好的絕緣性和運行狀態。通過電壓實驗檢測方法,可以保證電線電纜在應用過程中可以有良好的絕緣性能,有效避免高電壓條件下電線電纜發生電擊穿或者熱擊穿,從而有效預防漏電故障。實際實驗檢測方法是根據電線電纜絕緣層厚度按照規定電壓進行加壓檢測,檢測電線電纜在加壓5 min 之后的狀態,如果能夠保持完好無損,則可以判定該產品質量合格[5]。
2.4.4 直流電阻性能檢測
電線電纜直流電阻性能的檢測,其本質是導電性能的檢測。檢測方法主要有兩種,即電橋法和電流法,主要原理就是檢測電線電纜在20 ℃時的最大電阻值,如果檢測的電阻值在相關標準的范圍內,則可以判定產品質量合格,如果不在這個范圍內則判斷為產品質量不合格。
電線電纜質量直接影響電力產品的質量,在電力產品安全、穩定運行方面有著積極作用,一定要加強對電線電纜檢測技術和檢測方法的重視,加強對相關技術和方法的研究。在研究檢測技術和檢測方法的過程中,需要針對電線電纜故障發生的原因進行研究,在掌握故障原因的基礎上提出并優化檢測技術和檢測方法,提高電線電纜檢測結果的準確性與科學性,為相關工程建設提供科學的依據,保證電力產品質量,為日常生活、工作和學習提供便利的同時,保證電力系統運行的穩定性與安全性。