淺談電力電纜絕緣性能的檢測方法

宋瑞　曲童　曹建瑞

摘 要：隨著我國經濟的快速發展，用電需求急劇增加，與之相關的電力供應能力和供應安全備受關注，因為電力系統的安全穩定運行關系到社會經濟發展的安全和穩定，是電力系統故障中最常見也最關鍵的問題。本文從檢測方法出發，結合電力線纜檢測活動中的實際，對電力電纜絕緣性能檢測進行深入的研究和探討。

關鍵詞：電力電纜；絕緣性能；檢測方法

前言

電力電纜是電力系統中的關鍵組成部分，電纜本身的性能影響著電力系統的整體性能，電力電纜一旦出現絕緣性能問題，就會對電力系統的安全穩定運行產生影響，因為電力電纜漏電和接地導致的電力系統故障是電力故障的主要部分，本文將就電力電纜絕緣性能檢測進行詳細闡述。

1.電力電纜性能不帶電檢測方法

1.1電橋法及低壓脈沖反射法

電橋法及低壓脈沖反射法在上世紀七十年代出現，并應用于電力電纜故障的檢測中，這一檢測方法對電纜中的低阻故障診斷比較準確，對線路中的高阻力故障診斷效果并不明顯，所以在使用這一診斷方法進行故障診斷時，如果故障反應信號不明顯，就會對被檢測電路使用燒穿法，既增加被檢測電纜的電力供應量，造成線路中的故障點因為電流的瞬時增加，而產生大量熱量將故障點燒穿，創造電橋法及低壓脈沖反射法可以使用的環境，然后用電橋法和低壓脈沖反射法對故障點進行檢測，這樣的檢測方法因為其檢測能力的欠缺，以及燒穿法對電力電纜的不良影響，已經很少使用。

1.2高壓直流閃測法和沖擊閃測法

這一檢測方法是一種針對線路故障的檢測體系，分別測試間歇故障及高阻故障，兩者均可分為電流閃測法和電壓閃測法，由于取樣的參數不同而各有優缺點。電壓閃測法在測試的過程中，因為線路中的電壓變化比較穩定所以測試信息顯示比較清楚，沒有雜流擾亂，故障線型清晰能夠對故障點進行明確的判斷，診斷的盲區也相對較少，但是電壓閃測法接線較為復雜，而且因為測試機器是直接接入高壓線路進行檢測，會對檢測儀器和檢測人員形成威脅。電流閃測法與電壓閃測法相反，其在電力電纜故障檢測中接線簡單容易操作，但是在對故障的診斷上因為線路中電流雜波的影響，診斷線型比較雜亂對故障點的判斷殊為不易，判斷的盲區也比較大。這兩種檢測方法是我國電力電纜故障的主要檢測方法，在全國各大電網都有大量應用，但是在檢測過程中還是存在盲區和檢測波形不夠明顯的問題，需要人為判斷[1]。

1.3二次脈沖法

二次脈沖法是上世紀末出現的一種電力電纜故障檢測方法，這一檢測方法借助了電纜檢測工作中經常使用的低壓脈沖，特點是在檢測機器中利用了低壓脈沖的反射原理，在具體操作中檢測設備結合高壓發生器發射高壓脈沖，一次脈沖在故障點遇到高阻力產生短路反射，檢測設備對短路反射的波形進行記憶，并對比上一次脈沖發射一組相對低壓的脈沖，這一脈沖在故障點遭遇高阻力，并由于自身的脈沖能量較小沒能擊穿電阻，在故障處形成反射，檢測設備對這一反射脈沖進行記錄，并將兩次脈沖的反射記錄進行對比，就能夠清楚的判斷故障點的位置，二次脈沖法的出現，使電纜高阻故障的檢測變得十分簡單，成為最先進的檢測方法。

2.電力電纜絕緣性能帶電檢測方法

2.1直流電流法

電纜在交流電壓作用下，若發生水樹枝劣化，則電流中含有直流成分，且樹枝劣化長度與直流分量電流存在一定的數值關系，所以在電力電纜絕緣性能檢測中，會采用直流電流分量檢測法進行檢測，通過對線路中的直流電流運行狀態進行檢測，就可以實現對電纜中故障的診斷。但是因為直流分量電流極小容易受到雜質電流波動的干擾，所以這一電力電纜檢測方法需要在線路運行狀態良好，且天氣狀況良好的狀態下使用，檢測應用受到很大限制[2]。

2.2直流電壓跌加法

直流電壓跌加法是在直流電流法基礎上的改進，也是針對電纜中水樹枝長度與絕緣電阻的關系，進行電纜故障點的檢測，因為直流電壓跌加法在測試過程中對電流進行了加壓處理，所以讓直流分量加大，客觀上減小了電纜中雜質電流對診斷線型的影響，讓電纜線路中的故障波形更加明顯。但是這一檢測方法存在著固有的缺陷，因為電力線纜都是通過中性點接地的高壓線纜，通過加壓電流的方式對電纜進行檢測，會導致線路中的中性點位置發生變化，導致接地點與線路中性點位置出現偏差，可能會導致變電系統中的繼電器誤操作[3]。

2.3低頻交流跌加法

低頻交流跌加法是對直流電壓跌加法的改進，在這一檢測方法中對線路中性點有影響的電壓檢測被取消，改為用低頻率的交流電進行線路故障的檢測，這樣就可以避免在檢測的過程中對線路造成二次傷害，在具體的檢測活動中所檢測的交流損失電流在理論上隨著劣化的發展而變大，這一檢測原理是對線路故障的根源的檢測，所以檢測結果是對線路中真實情況的反映，但是這樣的檢測方法在使用過程中有一個問題，那就是對線路自身造成的電流損失和故障造成的電流損失無法區分，在正常的電力線路中即使線路絕緣性能良好，交流電損失電量也很大，所以在該方法使用時，要對線路的固有損失電量有一個估計，從而在診斷過程中做出正確的判斷[4]。

3.結論

電力系統的安全穩定運行關系到社會經濟的快速穩定發展，所在在電力系統的安全維護上一絲也馬虎不得，電力電纜的絕緣問題是威脅電力系統安全，影響電力系統運行效率的重要問題，在這一問題的診斷和處置上要堅持科學診斷理念的指導，在具體問題的診斷和處理上要堅持使用科學的方法進行診斷、處置，保證電纜絕緣性能檢測工作的安全性，保證電力系統的安全高效運行。

參考文獻：

[1]魏春明.基于GPS、GPRS技術的長距離電力電纜絕緣監測技術研究[D].哈爾濱理工大學，2013.

[2]黃曉峰.交聯聚乙烯電力電纜絕緣老化評估及修復方法研究[D].西南交通大學，2014.

[3]霍振星.基于10kV XLPE電纜的絕緣老化分析研究[D].天津大學，2009.

[4]羅智奕.110kV、220kV交聯電纜阻尼振蕩波檢測技術應用[D].華南理工大學，2011.