電力電纜局部放電檢測技術的探討

邢凱

摘要：現階段的電力市場需求量逐漸增加。而為了滿足我們當下電力市場的需求，電力行業就需要不斷建設電網規模。電纜作為電網構建中的基本元素，對于電力的運輸有著重要的作用。目前，常規的電力電纜檢測技術已經不能滿足我們對于日常電纜檢測的要求。本文對電力電纜局部放電檢測技術加以探討。

關鍵詞：電力電纜;局部放電;檢測技術

伴隨著改革開放的不斷深入，我們國家人民的生活水平了有了很大的提高。基于此種原因，我國的電力市場需求不斷增加，為滿足國民日常用電需求，我們國家電力電工行業就需要建設更大規模的電網。這就對電纜檢測技術提出了更高的要求。隨著電網規模不斷的增大，交聯聚乙烯絕緣電力電纜的使用越來越廣泛。電纜作為電力運輸的基本要素，其檢測工作是十分重要的，但是現階段的檢測技術還存在著不足。因此，對電力電纜局部放電檢測技術的探討有著鮮明的現實意義。

一、局部放電的基本原理

我們知道，交聯電纜的絕緣體內部在制造或施工過程中可能會殘留一些氣泡或滲入其他雜質，而這些存有氣泡或雜質的區域，其擊穿場強低于平均擊穿場強，因此在這些區域就會首先發生放電現象[1]。在電場作用下，絕緣系統中只有部分區域發生放電，而沒有貫穿施加電壓的導體之間，即尚未擊穿的這種現象我們稱之為局部放電。在GB 7354--2003《局部放電測量》標準中局放被定義為：“局部放電（局放）partial discharge（PD），導體間絕緣僅被部分橋接的電氣放電。這種放電可以在導體附近發生也可以不在導體附近發生。”雖然局部放電的數量級不大，但卻會加劇絕緣的老化并最終導致絕緣擊穿。因此，在交接試驗過程中提出了局放檢測這一概念，其目的是通過檢測局放信息，早期發現絕緣潛在的故障或缺陷，從而盡可能地減少事故發生。

二、電力電纜局部放電檢測技術的應用分析

（一）超聲法

顧名思義，超聲法是通過超聲波原理，利用超聲傳感器對電纜進行檢測，通過對超聲波傳輸狀態的變化情況的檢測，識別其中存在異常的部位，進而識別局部放電現象。這種方法通常是使用壓電晶體傳感器進行檢測，檢測的重點部位是電纜各接頭位置。當電力電纜局部位置發生放電現象時，會產生一種頻帶較寬的聲音信號，而超聲傳感器可以對這種聲音進行識別和捕捉，將其轉化為電量。同時，超聲傳感器外端的分離放大器將這種聲音信號放大。此后，這種被放大的信號會經過光電轉化模塊，再由模塊內部的光纖將信號傳輸至數據信息采集卡之中，最后由與之相連的工控機以波形數據的形式顯示出來。采用超聲檢測法可以有效避免外部環境對檢測工作的影響，具有精準度高、效率高等特點。由于超聲波波速較小，技術人員可以借此實現精準的故障定位。但是，在實際使用當中，技術人員也發現了超聲波檢測法存在一定的問題。具體來講，在特定情況下，超聲信號的產生比較有限，并且信號強度不高，在實際檢測中可能會面臨信號采集、轉化清晰度不高的問題。同時，多數電力電纜外部有較厚的絕緣層，而絕緣層本身會吸收部分的超聲波，導致高頻超聲波在傳輸過程中出現衰減的現象，進而導致最終反映的數據和實際情況有較大差異[2]。

（二）高頻電流法

這是一種非電接觸式的檢測技術，也是之前十分知名的脈沖電流法的升級版。該方法主要是以高頻羅氏線圈取代測量阻抗，可以直接在電纜耦合回路當中采集局部放電現象產生的脈沖信號。這種技術從執行方式到檢測結果等方面都有很大的優勢，主要表現在于技術人員安裝設備和實施檢測的便捷性較高，同時可以根據實際情況和相關需求進行靈活調整，具有靈活度較高的優勢。在采用高頻電流法進行電力電纜局部放電現象檢測時，技術人員可以對信號帶寬進行靈活調整，并且可以根據實際需要提高數據采集范圍。不過，在使用中，高頻電流法也存在一些不足。具體來講，檢測人員在采用該技術進行檢測時，耦合信號要從接地線上進行，這種方法會導致外界電磁干擾較大，對檢測準確性產生一定的影響。同時，該檢測方法執行的過程當中還會受到廣播信號的干擾，也就是說高頻電流法的抗干擾能力較弱。此外，該方法對技術人員相關裝置設備的安裝和調試水平要求較高，如高通濾波放大器、傳感器安裝不到位，或是匹配度不足，都會影響檢測結果。

（三）特高頻法

特高頻法主要是利用電力電纜局部放電時產生的電磁波信號原理，通過對該信號的識別采集，進行檢測的技術。技術人員通過對電力電纜局部位置電磁波信號的檢測，可以實現針對電網系統的在線檢測，并且可以實現精準定位。在電力電纜局部放電時，會產生一些放電干擾，這是傳統檢測法檢測時比較常見的干擾因素[3]。而特高頻法可以很好的規避放電干擾，提高檢測的精準性。在實際實施當中，對超高頻傳感器的安裝要注意盡量靠近電纜疑似故障點，可以有效避免信號過度衰減，在電纜接頭位置檢測方面有重要的作用。在具體采用特高頻檢測技術時，傳感器的安裝按照位置的不同劃分為內置式和外置式。前者主要是以電容耦合傳感器比較常見，具有尺寸小、靈敏度高的優點，但是由于其結構相對復雜，對技術人員專業水平要求較高;后者的抗干擾能力較強，同時具有安裝簡便高效的優點，不過也存在檢測靈敏度不高的缺點。

結語：

綜上所述，局部放電檢測在現場電纜施工中的地位正在日益顯現，對電纜絕緣的好壞起到了早期示警的作用，更為電網的可靠運行提供了有效的事實依據。電力維護管理技術人員應當深刻認識到電力電纜局部放電檢測工作的重要性，在實踐中根據電網系統特點和實際管理要求，科學采用有效的檢測技術，在盡量不影響電網系統正常運行的基礎上，高效、精準地做好局部放電檢測，為維持電網系統穩定安全運行打下可靠的基礎。

參考文獻：

[1]方皓英，謝偉，操張鵬，等.電力電纜局部放電試驗及在線監測技術的研究[J].中國房地產業，2019，000（022）：247.

[2]何少林.電力電纜局部放電帶電檢測技術及應用分析[J].華東科技（綜合），2019（7）：0288-0288.

[3]邵寅，張方紅，李華鵬，等.電力電纜局部放電雙端行波定位方法的研究及應用[J].電世界，2019，060（004）：1-5.

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