電力電纜帶電檢測方法探討

電力電纜帶電檢測方法探討電力電纜帶電檢測辦法探討

中圖分類號：TM835文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-914X〔2022〕15-0336-01

0引言

目前我國對電纜狀態(tài)研究的主要對象是對電力電纜信號特征與電纜缺陷類型程度之間相應(yīng)的聯(lián)系。所以，針對這種情況，建立一套可以展示各種電力電纜信號和電纜缺陷相匹配的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對應(yīng)的帶電檢測辦法和展示平臺。而且，最近幾年，由于電路電纜使用的日益增多，技術(shù)方面還存在著一些問題的緣故，造成了許多平安事故，然而電力電纜大多數(shù)都處于相對隱蔽的環(huán)境中，這對電路電纜故障的查找與發(fā)現(xiàn)帶來了許多的麻煩。故本文就目前電力電纜存在的問題展開，只要介紹提高對電力電纜帶電的檢測伎倆，以滿足社會日益開展的迫切需求。

1電力電纜的部分放電現(xiàn)象及其發(fā)生的原理

1.1電力電纜的部分放電現(xiàn)象

電力電纜的部分放電現(xiàn)象主要是指：假設(shè)外部施加的電壓能在電氣設(shè)備中產(chǎn)生一種能夠讓絕緣設(shè)備產(chǎn)生放電現(xiàn)象，但絕緣設(shè)備的放電現(xiàn)象又沒有產(chǎn)生一個固定的放電通道，其中高壓電纜存在的絕緣劣化現(xiàn)象一般就是這個原因。電纜的部分放電量主要是由電力電纜的絕緣性質(zhì)決定的，然而電力電纜的部分放電量有決定著電力電纜是否能夠無缺陷的、平安的輸送和供給電力資源。

目前，電力電纜的部分放電現(xiàn)象主要有三種，分別是電纜的外表放電現(xiàn)象、電纜的內(nèi)部放電現(xiàn)象及常見的尖端放電現(xiàn)象。

1.2電力電纜的部分放電原理

電力電纜的部分放電原理是當(dāng)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(zhì)物、半導(dǎo)體電極外表的不平以及有微孔現(xiàn)象等原因，會使電力電纜部分產(chǎn)生放電現(xiàn)象。同時，也會發(fā)生脈沖電流信號，但因為電力電纜的電氣設(shè)備中絕緣介質(zhì)存在不同的屬性，會使其脈沖電流信號產(chǎn)生的頻率也不相同。

通常來說，引起電力電纜部分放電現(xiàn)象的其他因素有熱效應(yīng)產(chǎn)生脫層，或徑向處的不對稱，半導(dǎo)體均壓層時對絕緣局部產(chǎn)生損傷等等原因。

2電力電纜部分放電、帶電檢測

至今為止，對電力電纜的部分放電現(xiàn)象檢測最被人們認(rèn)可的辦法是對電纜的絕緣性診斷，同樣的，對電力電纜部分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(fā)生，我國對電力電纜的部分放電及帶電進(jìn)行了大量的實驗研究，也取得了相應(yīng)的研究成果，示例當(dāng)電力電纜部分發(fā)生放電現(xiàn)象時會產(chǎn)生單極性的脈沖，它的回升時間比擬短，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(yīng)的電力也會降低。

3電力電纜帶電檢測的多種辦法

電力電纜帶電檢測的辦法有很多種，其中在電力項目中最常用的幾種辦法是地電波辦法、無線電檢測法、聲波法、超高頻法以及發(fā)聲射檢測法等等。下面將一一介紹這幾種辦法。

3.1電力電纜帶電檢測的地電波辦法

我們已知一些高壓設(shè)備的部分會輻射出電磁波，示例我們常用的發(fā)聲開關(guān)柜等等，利用電磁感應(yīng)原理，當(dāng)電磁波在空間傳播遇到金屬的柜體時，在柜體內(nèi)外表會感應(yīng)出幅值大小、頻率等參數(shù)與部分放電電磁波相關(guān)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(xiàn)縫隙，柜體內(nèi)外表感應(yīng)的脈沖電流會從縫隙處傳出，然后沿著金屬柜體表面面?zhèn)鞯酱蟮?，這樣就形成了一個個暫態(tài)對地電壓。假設(shè)在設(shè)備的金屬外箱殼上放置一個電容性探測器，即可實現(xiàn)部分放電的檢測。

3.2電力電纜帶電檢測的無線電檢測法

試驗結(jié)果說明：部分放電所輻射的電磁波的頻譜特性與部分放電源的幾何形狀以及放電間隙的絕緣強度有關(guān)。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，能夠較好地對部分放電源進(jìn)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(yīng)用最廣泛的一種檢測辦法。由于該辦法測量信號頻帶較低，通常在幾十到幾十萬赫茲范圍內(nèi)，易受背景干擾的影響，且該辦法需要接高壓試驗電源，不便于電纜部分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部分放電信號。安裝方便，信號帶寬可根據(jù)檢測需要調(diào)整，可用于電纜部分放電的在線監(jiān)測，北京電力公司在奧運保供電的應(yīng)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，難以檢測到部分放電信號。

3.4超聲波和聲發(fā)射檢測辦法

部分放電的發(fā)生伴隨著噪聲的產(chǎn)生，超聲檢測法用固定在電氣設(shè)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(shè)備內(nèi)部部分放電產(chǎn)生的超聲波，由此來檢測部分放電的大小及位置。部分放電的聲學(xué)檢測辦法受電氣干擾小，主要用于定性地判斷部分放電信號的有無，以及結(jié)合電脈沖信號或直接利用超聲信號對部分放電源進(jìn)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(guān)系，因而超聲檢測法在設(shè)備部分放電的帶電檢測和在線監(jiān)測中，只是輔助測量伎倆。

4電纜部分放電定位法

在檢測對電力電纜部分放電時，如果能對部分放電源進(jìn)行定位，則部分放電活動測量的實效性就會大大提高?，F(xiàn)在應(yīng)用較多的局放源定位辦法是時域反射法。該辦法的一般做法是在電纜的一端架設(shè)脈沖檢測裝置，利用局放脈沖在電纜中傳播的反射原理，檢測同一個脈沖在電纜中來回傳播的情況和時間差，通過脈沖辨識的辦法確定局放源的位置。在電纜近端架設(shè)局放信號耦合裝置，可通過脈沖電流法的檢測阻抗，或者高頻電流傳感器等措施檢測得到放電脈沖信號。當(dāng)電纜線路中某個絕緣缺陷點發(fā)生放電時，產(chǎn)生的局放脈沖形成兩個幅值相等的信號，在電纜線路內(nèi)分別沿著相反的方向傳播。再通過分析兩個信號達(dá)到時間的時延差，并結(jié)合電纜中脈沖的傳播速度等參數(shù)，可以估計出局放脈沖發(fā)生的位置。同樣，在電力電纜的帶電檢測中，傳感器上也能檢測到類似的脈沖群信號，通過脈沖群信號的方向可以判斷局放源的具體位置。

5結(jié)束語

在電力電纜部分放電帶電檢測辦法中，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，適用于電纜部分放電的在線監(jiān)測。超聲辦法和聲發(fā)射辦法，可對電纜部分放電進(jìn)行定位，但聲信號與部分放電信號間定量的關(guān)系有待進(jìn)一步研究，因而聲測法作為一種輔助伎倆，