電線電纜絕緣檢測工藝的相關研究

胡燈有 胡志貞 茆琳華 姜寶翔 喬文瑋

江蘇華宇電纜有限公司，中國·江蘇 揚州 225101

人們生活水平不斷提高，對于電力資源的供應安全提出了更高的要求。電線電纜是電力系統運行過程中最重要的構成要素。如果電線電纜出現絕緣故障，不僅不能為人們的日常生活與工作提供穩定的電力資源，還會對人們的日常生活與工作產生不利影響。所以，必須對電線電纜的絕緣性能進行全面的檢測，及時發現電線電纜絕緣故障隱患，并進行妥善的處理與解決。基于此，論文重點針對電線電纜絕緣檢測工藝進行了詳細的分析以供參考。

電線電纜；絕緣故障；檢測工藝

1 引言

電線電纜是電力系統中非常重要的一部分，直接關系著整個電力系統的正常運行。對電線電纜進行全面的絕緣檢測，不僅可以讓工作人員更好地了解和把握電線電纜的絕緣能力，還可以有效區分電線電纜絕緣材料的性能質量，充分了解電線電纜的使用效果。但是，受到多方面因素的影響，電線電纜在使用過程中經常出現絕緣故障。在這種情況下，只有全方位地分析電線電纜絕緣故障的原因，并采取相應的應對措施，才能夠從整體上提高電線電纜的運行質量，保障電力系統的穩定運行。

2 電線電纜絕緣材料的相關概述

電線電纜中的絕緣材料主要有三種。第一種是固體絕緣材料，可以細分為注射絕緣材料和擠出絕緣材料兩種。目前，已經得到廣泛應用的固體絕緣材料主要包含注塑型絕緣材料和云母絕緣材料，具有高強度、高耐熱特點，主要應用于變壓器、交流器和電機等設備中。第二種是液體絕緣材料，可以細分為絕緣油和纖維紙兩種。其中絕緣油具有高耐電壓、高耐電場、無氣孔等特性，在變壓器、電容器、OF 油浸紙電纜等設備中應用非常廣泛。第三種是氣體絕緣材料，指的是空氣和SF6。其中，尤以SF6 氣體的應用最為廣泛，主要應用于充氣變配電設備當中[1]。總而言之，電力材料的類型不同、電壓等級不同、容量不同，需要選擇的絕緣材料也不同。

一般情況下，在選擇絕緣材料的時候，需要對電線電纜的規格與型號等進行重點參考。絕緣材料的使用目的是將導電芯體與外界環境進行有效的分隔。如果電線電纜的電壓較高，那么對于絕緣材料的絕緣性能要求也比較高。在這種情況下，需要采用多層絕緣保護措施。因為芯體與絕緣護套之間，應當填充以絕緣介質，使用多種絕緣材料。

3 電線電纜絕緣故障的形成原因分析

3.1 本身性能

電線電纜本身性能，對于相應原材料和護套的抗拉張力有著直接的影響。針對電線電纜絕緣故障的檢測內容，主要包含絕緣檢測、褲護套使用前后的抗拉強度及變化等。如果工作人員沒有嚴格按照相關標準，對電線電纜的絕緣體直徑、護套的厚度、絕緣偏心度等進行嚴格的控制，那么電線電纜的結構和大小也將難以達到相關使用要求，電線電纜的絕緣性能也會相對較差。另外，電阻的選擇，也會對電線電纜導體材料和導體橫截面積產生直接的影響[2]。

3.2 絕緣材料老化

電線電纜絕緣材料使用一段時間之后，必然會出現一定程度的老化現象。如果絕緣材料的老化問題過于嚴重，那么電線電纜在使用過程中出現絕緣故障的概率也會大幅度升高。所以，必須要對電線電纜的絕緣材料老化問題進行全方位的分析，并根據實際情況采取應對措施。

首先，熱老化是電線電纜絕緣材料常見的一種老化形式，指的是在熱能的影響下，電線電纜絕緣材料的化學結構發生改變。熱老化，又被叫做化學老化。電線電纜絕緣材料的工作環境與工作特性，決定了其受到熱能的影響非常大，老化現象也比較嚴重[3]。

其次，機械老化，指的是電線電纜絕緣材料因為機械應力而產生了損傷。如果這種損傷沒有在第一時間被發現和處理，那么損傷處必然會進一步發展，甚至形成局部放電問題。這樣一來，電線電纜不僅會出現絕緣故障，還有可能發生更為嚴重的安全事故。

最后，電老化問題。電力系統中的電氣雙色杯，大都需要在電場環境中長時間運行，所以很容易受到電場的影響，并出現不同程度的老化。這是一種相對復雜和特殊的老化形式，涉及一系列的物理變化和化學變化。這一點，在理論界主要有兩種說法。第一種說法，是絕緣材料進入電場，其內部的電子數量驟然增多，絕緣材料就會被擊穿。因為擊穿破壞絕緣材料的是電子，所以又被叫做“電擊穿”。第二種說法，是對絕緣體施加電壓，微電流會產生焦耳熱。這種熱，會擊穿破壞絕緣材料，所以又被叫作“熱擊穿”。

4 電線電纜絕緣檢測工藝技術

4.1 電線電纜本身性質檢測

在對電線電纜的本身性質進行絕緣檢測的時候，需要使用到專業的機械工具。例如，對拉力測量器進行利用，可以將電線電纜使用前后的抗拉性質進行有效的檢測。首先，在電線電纜正式運行之前，對電線電纜的厚度與寬度進行測量，對電線電纜的使用過程進行模擬[4]。其次，對電線電纜使用后的拉力進行測試。最后，參照電線電纜的拉斷，來對電線電纜的最大承受拉力、最大拉伸距離進行測量，并將測量數據與標準數據進行對比，判斷電線電纜是否符合相關使用標準。

4.2 電線電纜結構大小檢測

在對電線電纜進行絕緣檢測的時候，需要對電線電纜的結構、大小和外觀進行仔細的觀察。針對電線電纜的外部特征的檢測難度并不高，檢測人員只需要用肉眼觀察即可明確電線電纜的質量。如果再輔助以質量標準檢測法，就可以對電線電纜的外部特征做出客觀的綜合性評價。需要注意的是，外觀檢測能夠將電線電纜的質量問題直觀地反映出來。如果電線電纜的外觀變形問題比較嚴重，或者外表光滑性差，存在凸起紋路或者其他問題，則意味著電線電纜存在著一定程度的質量問題。

電線電纜在使用過程中，對于其程度要求并不高。但是，如果電線電纜需要使用到高壓電力系統當中，那么就需要對其尺寸大小進行嚴格的控制[5]。對電線電纜的外表密度、偏心度和絕緣體厚度等進行檢查，再對電線電纜的組成結構進行重點檢測。

4.3 絕緣電阻檢測

電線電纜絕緣結構在運行過程中承受的電壓與電流之間的比值，就是電線電纜的實際電阻值。針對電線電纜絕緣電阻的檢測，需要使用到兩種檢測方法，即電壓電流法和直流比較法。

4.3.1 現場檢測

現場檢測主要包含兩種類型。第一種檢測方法需要借助直流電的疊加，即采用物理方式將電流和變電器連接在一起，然后對電源進行測試，對電流變化規律進行觀察，并將絕緣電阻值計算出來。一般情況下，這種檢測方法的操作過程極為便利，但是某些重要的數據獲取難度較大，所以檢測技術的應用存在較大局限。第二種檢測方法需要使用到交流電的疊加，即直接疊加交流電壓，并進行相關電阻值的獲取，然后再以此為基礎對電線電纜的絕緣性能進行判斷。

4.3.2 防范性檢測

在對電線電纜電阻進行絕緣測試時，也經常使用到防范性檢測技術。首先，在防范性檢測技術應用過程中，需要做一些破壞型實驗。即在正式開始對電線電纜的絕緣電阻進行檢測的時候，需要先將原來的電壓平衡進行打破，然后再借助專業的技術手段，對電線電纜正常使用后的電壓平衡點進行查找[6]。之后，再利用加大電壓的方式，對這一電壓平衡點進行破壞，并在此基礎上分析超電壓運行可能引發的危險性絕緣故障。這種檢測方式的應用會使電線電纜的性能質量受到一定的影響，絕緣材料的使用壽命也會縮短。其次，如果不想進行破壞性實驗，還可以采用非破壞型實驗。即檢測人員需要輸入一個相對較低的電源，并進行測量。之后，再結合測量結果，對電線電纜運行中可能出現的絕緣故障進行評估和判斷。為了保障電力系統供電的穩定性與可靠性，需要在電線電纜正式投入使用之前，對其絕緣性質進行檢測，對其運行過程中可能出現的絕緣故障進行提前預測。

4.3.3 切斷鏈接檢測

在對電線電纜進行絕緣檢測的過程中，也可以使用切斷鏈接檢測法。這種檢測方法的應用，也有兩種方式。第一種，是檢測人員利用專業手段，對電線電纜的絕緣電阻阻值進行測量。需要注意的是，電線電纜的類型不同，其相應的電壓級別也不同，后期所處的運行環境也不同[7]。檢測人員需要對這些因素予以重點考慮。第二種，是檢測人員對電線電纜停止工作時的殘余電荷進行測量。即先讓電線電纜產生殘余電荷，然后再進行測量。獲取到的殘余電荷值越大，電線電纜的絕緣性能就越差。

5 電線電纜絕緣檢測的影響因素與解決策略

在對電線電纜進行絕緣檢測的過程中，容易受到多種因素的干擾，最終的檢測結果準確性也得不到保障。為了降低外界因素對電線電纜絕緣檢測結果的影響，需要采取以下三大措施。

5.1 加強溫度因素的控制

電線電纜使用過程中，如果受到外界因素的干擾，其相應的使用性能也會明顯降低。尤其是外界溫度因素，對于電線電纜絕緣檢測的影響最大。因為隨著外界溫度的不斷升高，電線電纜的電阻性能會逐漸弱化，絕緣材料中的雜質離子會因為獲取能量更為便利而運動速度加快。這樣一來，絕緣電阻就會逐漸降低。所以，在對電線電纜進行絕緣檢測的時候，需要盡可能地保證檢測環境溫度的穩定性。只有這樣，才能夠保證最終檢測數據的準確性。

5.2 加強測量時間的控制

在科學技術不斷普及的今天，針對電線電纜的檢測技術也越來越先進。為了保證電線電纜絕緣檢測結果的準確性，檢測人員在讀取檢測數據的時候，需要對檢測時間是否準確予以嚴格的把關。如果數據檢測時間過長，最終的檢測數據結果的準確性也會偏低。只有對數據檢測時間進行嚴格的控制，加強數據檢測合理性的控制，才能夠持續提高數據檢測結果的準確性，促進電線電纜檢測技術的進步與發展。針對測量時間的控制，需要注意以下幾方面。首先，為了提高檢測結果的準確性與有效性，需要在檢測設備電量充足的情況下，對電線電纜進行絕緣檢測。其次，對檢測設備進行充電的時候，需要確保充電時間不少于1 分鐘，不超過5 分鐘[8]。這是檢測設備最佳的充電時間。最后，在對電線電纜進行絕緣檢測的時候，需要將檢測時間控制在1 分鐘之內。這一時間段內的檢測數據最具準確性和科學性。

5.3 加強電線電纜長度的選取

電線電纜的絕緣電阻值與其長度之間存在反比關系。在各種條件不變的基礎上，電線電纜的長度越長，絕緣電阻的測量值就越小[9]。反之，電線電纜的長度越短，絕緣電阻的測量值就越大。所以，在對電線電纜的絕緣電阻進行檢測的時候，只有對電線電纜的長度進行合理的選擇，才能夠保證檢測結果的準確性與有效性。一般情況下，檢測人員需要將長度一致的電線電纜作為檢測對象，電線電纜之間的長度偏差不能超過0.01%。

6 結語

綜上所述，為了滿足社會經濟發展中對于電力資源的使用需求，必須對電線電纜的絕緣檢測予以高度的重視。電線電纜本身性能與絕緣材料老化，是電線電纜在使用過程中頻繁出現絕緣故障的主要原因。所以，針對電線電纜的絕緣檢測，需要對電纜線電纜本身性質檢測、結構大小檢測和絕緣電阻檢測予以高度的重視，借助相應的檢測技術，加強檢測結果準確性的控制。