高壓電力電纜試驗(yàn)方法與檢測(cè)技術(shù)分析

李沖

摘要：隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平的快速提升，我國(guó)城鄉(xiāng)電網(wǎng)用電負(fù)荷不斷增長(zhǎng)。電力電纜是傳輸電能非常重要的載體，電力電纜的安全可靠性直接影響到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。而隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，城鄉(xiāng)居民用電及企業(yè)用電量急劇增加，這對(duì)電力電纜的電能量傳輸提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)與要求。社會(huì)各界人們熱切關(guān)注電力電纜的發(fā)展，電力電纜經(jīng)常被用作電廠、變電所以及工礦企業(yè)的動(dòng)力引入線，跨越江河、鐵路等也需要用到高壓電力電纜。隨著城鄉(xiāng)用電量的急劇增長(zhǎng)，高壓電力電纜在我國(guó)城鄉(xiāng)電網(wǎng)的輸配電線路及工礦企業(yè)內(nèi)部的主干線路中應(yīng)用越來(lái)越廣泛，因此需要不斷加強(qiáng)對(duì)高壓電力電纜試驗(yàn)方法與檢測(cè)技術(shù)的研究，以提升高壓電力電纜試驗(yàn)方法與檢測(cè)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：高壓電力;電纜試驗(yàn)方法;檢測(cè)技術(shù)

高壓電力電纜是我國(guó)電網(wǎng)中非常重要的一次電力傳輸設(shè)備，其對(duì)電力負(fù)載安全及穩(wěn)定運(yùn)行有著至關(guān)重要的作用，為有效保障電力電纜的安全穩(wěn)定運(yùn)行，要重視及時(shí)發(fā)現(xiàn)電纜中存在的問(wèn)題，要重視高壓電力電纜試驗(yàn)方法及檢測(cè)技術(shù)的研究分析，準(zhǔn)確把握電力電纜正常運(yùn)行的狀態(tài)。

1高壓電力電纜運(yùn)行隱患產(chǎn)生的機(jī)理

高壓電力電纜在運(yùn)行過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)電纜擊穿的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象主要是由于各個(gè)方面的原因?qū)е碌?。例如電纜質(zhì)量較差或者是電纜安裝不到位等，就可能會(huì)通過(guò)熱電效應(yīng)過(guò)程使得電纜出現(xiàn)絕緣失效，最終導(dǎo)致電纜擊穿的現(xiàn)象。根據(jù)相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致高壓電力電纜絕緣擊穿的根本原因是由于電樹(shù)枝老化導(dǎo)致的。而導(dǎo)致電樹(shù)枝老化的原因主要是由于絕緣老化以及局部放電引起的。對(duì)于局部放電來(lái)說(shuō)，由于氣體擊穿電場(chǎng)介質(zhì)相對(duì)于固體介質(zhì)以及液體介質(zhì)更低，因此也更加容易被擊穿，造成氣體放電現(xiàn)象的發(fā)生，最終造成局部放電的情況。這種放電現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致電介質(zhì)質(zhì)量下降的速度加快，最終使得整個(gè)介質(zhì)發(fā)生完全擊穿的情況。如果絕緣體中有空隙時(shí)，會(huì)使得絕緣體性能下降，最終很有可能導(dǎo)致絕緣失效的情況出現(xiàn)。而對(duì)于絕緣老化來(lái)說(shuō)，主要包括兩個(gè)方面的類型。第一點(diǎn)是電樹(shù)枝，這種現(xiàn)象主要是由于局部電場(chǎng)過(guò)強(qiáng)而導(dǎo)致的局部放電。其中使得電樹(shù)枝老化的過(guò)程主要分為誘導(dǎo)階段、生長(zhǎng)階段以及擊穿階段。第二種類型則為水樹(shù)枝，導(dǎo)致這種問(wèn)題出現(xiàn)的原因是由于高壓電力電纜中內(nèi)部水分所導(dǎo)致的，主要包括水、電場(chǎng)以及起點(diǎn)等，這是因?yàn)楦邏弘娏﹄娎|在運(yùn)行的過(guò)程中，就會(huì)可能出現(xiàn)水分滲透的現(xiàn)象，當(dāng)水分滲透到絕緣體中時(shí)，在交變電場(chǎng)沖擊下，就可能使得水分到絕緣體的最中間，最終引起水樹(shù)枝的發(fā)生。

2高壓電力電纜的運(yùn)行隱患

2.1施工遺留導(dǎo)致的運(yùn)行隱患

工人在進(jìn)行高壓電力電纜的施工時(shí)，主要會(huì)運(yùn)用較多的外力作用。在實(shí)際施工的過(guò)程中，如果出現(xiàn)電纜彎曲半徑不符合規(guī)定要求或者是牽引力控制不當(dāng)時(shí)，就可能使得高壓電力電纜在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生安全問(wèn)題。在某些情況下，即使通過(guò)表面的運(yùn)行結(jié)果檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)高壓電力電纜能夠正常使用，并且相關(guān)指標(biāo)也能夠達(dá)到要求。但是仍然會(huì)對(duì)高壓電力電纜的運(yùn)行造成一定的影響作用，最終增加了高壓電力電纜運(yùn)行過(guò)程中的安全隱患。因此，在進(jìn)行高壓電力電纜的安裝時(shí)，除了需要有一定的安裝技術(shù)以外，還需要確保外部環(huán)境能夠適用電力電纜的設(shè)置。

2.2高壓電力電纜運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的隱患

高壓電力電纜在運(yùn)行過(guò)程中，通常情況下，當(dāng)其受到潛在外力的作用下時(shí)，就有可能對(duì)高壓電力電纜造成損壞。如果損壞的情況比較嚴(yán)重，還有可能會(huì)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全造成較大的威脅。除此之外，由于某些隧道環(huán)境的情況較為惡劣，會(huì)產(chǎn)生積水以及滲水的狀況，如果剛好高壓電力電纜被設(shè)置在這樣的環(huán)境中時(shí)，時(shí)間一久后就有可能在高壓電力電纜中埋下各種安全隱患，在運(yùn)行的過(guò)程中，就會(huì)出現(xiàn)較大的安全問(wèn)題。例如，如果造成電力電纜發(fā)生交叉互聯(lián)的情況時(shí)，還會(huì)威脅到整個(gè)電力系統(tǒng)的安全。除此之外，由于某部分地區(qū)的隧道供線不完全，導(dǎo)致隧道資源匱乏，最終在安裝高壓電力電纜時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)混亂的現(xiàn)象。例如安裝人員可能會(huì)將不同級(jí)別電壓的高壓電纜放置在一處，低壓電纜與高壓電纜就可能產(chǎn)生一些無(wú)法控制的安全隱患。

2.3電纜設(shè)備挑選時(shí)導(dǎo)致的隱患

采購(gòu)人員在挑選高壓電力電纜的設(shè)備時(shí)，如果選擇的高壓電纜設(shè)備質(zhì)量不過(guò)關(guān)，例如電纜本體的制造因素以及電纜接頭制造因素存在問(wèn)題時(shí)，就有可能造成高壓電力電纜運(yùn)行出現(xiàn)隱患。對(duì)于電纜本體制造產(chǎn)生的問(wèn)題來(lái)說(shuō)，通常情況下都是一些概率較小的事件。這是因?yàn)榫湍壳皝?lái)說(shuō)，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的提升，使得高壓電力電纜的制造技術(shù)以及相關(guān)設(shè)備的發(fā)展也在不斷提升，因此也使得電纜本體制造質(zhì)量也更加優(yōu)質(zhì)，與此同時(shí)，高壓電力電纜在正式投入使用以前，相關(guān)人員都會(huì)按照國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其安全性以及穩(wěn)定性進(jìn)行檢查，在檢查過(guò)程中如果發(fā)現(xiàn)存在不良問(wèn)題時(shí)，就不會(huì)讓其投入在市場(chǎng)中。雖然通過(guò)相應(yīng)的檢測(cè)可以有效避免質(zhì)量不過(guò)關(guān)的電力電纜，但是仍然有些電力電纜設(shè)備存在絕緣厚度不均勻、內(nèi)部出現(xiàn)雜質(zhì)等問(wèn)題，在檢測(cè)過(guò)程中不會(huì)發(fā)現(xiàn)不良現(xiàn)象。但是當(dāng)有問(wèn)題的電力電纜設(shè)備在一段時(shí)間的運(yùn)行以后，就很有可能對(duì)高壓電力電纜的正常運(yùn)行埋下巨大的安全隱患。

3高壓電力電纜試驗(yàn)與檢測(cè)中存在的不足

首先，聚類數(shù)量在選定過(guò)程中很容易出現(xiàn)問(wèn)題。通過(guò)人工方式匯總的聚類數(shù)量在一定程度上會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響，大部分情況下，聚類數(shù)量很難獲得最高。第二，通過(guò)新老交替的聚類算法，有利于接近最優(yōu)解，初始值選舉對(duì)聚類算法敏感，如果選擇不當(dāng)，就無(wú)法優(yōu)化，可能會(huì)發(fā)生后續(xù)分類的錯(cuò)誤或失敗問(wèn)題。另外，自動(dòng)聚類影響對(duì)數(shù)據(jù)集合的樣本要求很高。這種方法對(duì)兩個(gè)聚類族存在交集時(shí)處理起來(lái)比較困難，很可能處理不好，數(shù)據(jù)簇比較缺乏分離能力。在局部放電檢查應(yīng)用過(guò)程中，常規(guī)聚類不能很好地應(yīng)用現(xiàn)階段的智能化、自動(dòng)化檢查需求。

4高壓電力電纜試驗(yàn)與檢測(cè)的實(shí)際應(yīng)用

4.1安裝線路的質(zhì)量驗(yàn)證分析

首先，對(duì)主絕緣和外護(hù)套絕緣進(jìn)行電阻測(cè)試。電纜的主絕緣測(cè)量主要包括對(duì)各種電纜導(dǎo)線帶或金屬屏蔽層和各導(dǎo)線之間的阻力的絕緣。試驗(yàn)期間，應(yīng)先通過(guò)三根電纜芯線相互絕緣。試驗(yàn)進(jìn)行前，切斷電纜和設(shè)備的連接，進(jìn)行較充分的放電，且要對(duì)端三相電纜懸空，盡可能地使用2000V以上的電壓兆歐表;檢查絕緣電阻后，進(jìn)行測(cè)量作業(yè)，在絕緣電阻表針保持穩(wěn)定后，讀取絕緣電阻并詳細(xì)記錄1分鐘;試驗(yàn)結(jié)束后，需要對(duì)高壓電擊電纜的放電處理。其次，要對(duì)電纜外護(hù)套的絕緣電阻進(jìn)行測(cè)試。在測(cè)量外護(hù)套對(duì)地結(jié)緣的電阻的過(guò)程中，要重視將金屬的保護(hù)層及屏蔽層接地。在測(cè)量過(guò)程中，要利用1000V兆歐表，要讀取1min絕緣電阻，且詳細(xì)記錄下來(lái)。其中，電纜的外護(hù)套及內(nèi)襯層絕緣電阻要超過(guò)0.5，而且要注意在檢測(cè)試驗(yàn)結(jié)束之后對(duì)電纜進(jìn)行放電處理。在試驗(yàn)過(guò)程中要注意的事項(xiàng)如下所述：首先，在絕緣電阻測(cè)量過(guò)程中，要對(duì)電壓測(cè)量進(jìn)行感應(yīng)，數(shù)值超過(guò)絕緣電阻表的輸出時(shí)，則需要采用更高級(jí)的輸出電壓絕緣電阻表。當(dāng)電纜的電容量比較大時(shí)，充電的時(shí)間會(huì)比較長(zhǎng)。因此在檢測(cè)試驗(yàn)中要重視放電工作，要有充足的時(shí)間進(jìn)行充電，在絕緣電阻的指針?lè)€(wěn)定之后再進(jìn)行讀數(shù)。

4.2主絕緣耐壓試驗(yàn)

耐壓技術(shù)主要有直流耐壓技術(shù)油浸紙絕緣和交流耐壓技術(shù)兩種。在直流耐壓技術(shù)中，油浸紙絕緣電纜的直流耐壓試驗(yàn)可以在一定程度上直接反映電纜絕緣性能的耐壓和泄漏問(wèn)題，油浸紙電纜的試驗(yàn)由安裝單位和運(yùn)行單位對(duì)電纜線路進(jìn)行引水檢查和預(yù)防試驗(yàn)，重視故障修復(fù)試驗(yàn)，并通過(guò)直流耐壓操作。直流耐壓試驗(yàn)在油浸紙?jiān)囼?yàn)中有以下優(yōu)點(diǎn)：第一，直流檢測(cè)設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，便于攜帶，適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)環(huán)境;第二，直流耐壓試驗(yàn)在交流耐壓試驗(yàn)期間，不產(chǎn)生玻璃放電，有效防止了絕緣損壞。當(dāng)直流電流與試驗(yàn)體電阻率成正比而發(fā)生問(wèn)題時(shí)，當(dāng)絕緣部分的電壓增加，穿透缺陷部分的絕緣電壓時(shí)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)合適的缺陷，在直流耐壓試驗(yàn)期間，通過(guò)陰極性接線，使油浸紙潮濕的部分暴露出來(lái)。直流耐壓試驗(yàn)加壓過(guò)程所需的時(shí)間較短，與直流沖擊電壓和加壓時(shí)間之間沒(méi)有明顯的關(guān)系，絕大多數(shù)直流電壓在幾分鐘內(nèi)就能快速發(fā)現(xiàn)缺陷部位。

5結(jié)語(yǔ)

總之，高壓電力電纜高頻電流檢測(cè)過(guò)程中，造成多元放電情況的因素有很多，而且很難一次性解決多元放電的問(wèn)題，必須要進(jìn)行多種抗干擾算法進(jìn)行綜合的利用才有利于達(dá)到理想的效果，在電力行業(yè)的不斷發(fā)展過(guò)程中，要重視高壓電力電纜試驗(yàn)方法與檢測(cè)技術(shù)的研究分析，要不斷提升高壓電力電纜試驗(yàn)與檢測(cè)技術(shù)水平。

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