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目前,国内外XLPE电力电缆局部放电检测方法越来越多.但是基于放电信号微弱,易受干扰等特点,电力电缆在线检测系统的应用难度也较高.笔者根据电力电缆在线检测系统的应用实践,对通常情况下的电缆在线检测系统应用进行了如下探讨.
1电缆在线监测检测系统的背景及意义
在过去,我国广泛采用的是离线试验.而这种试验属于预防性的试验.简单地说,它就是采用定期停电的方式.总所周知,随着供电的可靠性水平与要求组建变高.这种停电试验结合现实来看,越来越不适宜对电力的生产和流通.要在实践中,积极研究交联聚乙烯电缆的在线监测,要及时地通过对电力电缆要积极地进行全面的合理的检修、更换和维护.这样可以积极地保证电缆地可靠运行,为其提供巨大的意义.在现实中看来,如何找到一种具有针对性和操作性的在线监测方法将是一个十分紧迫又重要的问题.
2电缆在线监测系统结构及各个部分的作用
我们知道,在70年代末期,在制造技术方面,在XLPE制造方面,取得了更大的发展,尤其是新型半导电屏蔽材料和超净绝缘材料的出现,这样减少了绝缘体中的许多杂质含量,而且在工艺上也引进了更多层的共挤法,也减少了许多层间的界面,进而大大地下降了XLPE绝缘电缆局的放电量.也为其更大规模地发展铺垫了雄厚的基础.在半导电屏蔽方面,原先在其绝缘电缆线上所用的涂石墨层布,在其表面带绕包住的.这种方法很有局限性,因为其界面不好把握,从而使得其电缆部分产生极大可能性的放电.而且电缆一旦进入水滴,当水分直接和绝缘体接触时,很容易引发水树与电树.对以后,半导电屏蔽采用三层一起挤出工艺,材料利用XLPE,在其材料中加进去防水树和电子发射剂,这样可以更加优化电脑性能,增加其优越感.
对于XLPE绝缘电缆的结构,对其由内向外,一般可以分为七个层次,比如导体、护套、绝缘层、保护层、石墨涂层、内层半导体层和外层半导体层等.
其交联聚乙烯电缆与油浸纸包电缆等在结构上的区别,一方面是交联聚乙烯材料和线芯形状都是圆形外,另外一方面就是其都有两层半导体的屏蔽层.前一层半导体层能偶有效地克服导体的电晕,防止电离放电,这样能够有效地保证好芯线与绝缘层的绝缘.另外一层,半导体胶,可以并行挤包,涌出一层薄薄的铜带,这样使得它们能够形成良好相互间的屏蔽层,从而保证电缆间不发生多向的故障.
3电缆在线监测系统的应用方法
当前,在很多预防性的试验中,对电缆试验项目的规定并不多.可以根据实际需要,积极研发多种判定或鉴别的方法,尤其是对电缆性能的把握与控制.从另外一个方面看,交联聚乙烯电缆,对于高压直流试验,被普遍地认为不合时宜.正因为如此,产生了多种对此电缆的在线测评方式方法.
3.1直流分量法
先前国外,有很多人对各种运行后的电缆进行过详细而全面的试验,得出的结果是直流分量扮演着对XLPE电缆的重要标志角色,尤其是绝缘且含有水树.因而根据此提议出了利用在线监测直流电的流量来确定运动运行中的交联聚乙烯电缆老化的方式方法.即这就是我们所指的直流分量法.
直流成分法的测量在运行中,对于交联聚乙烯电缆的绝缘水树状的劣化状态,直流叠加法可以积极测量运用中的绝缘电阻.前者因为其工频交流下的整流效应而产生微弱电流作为判断老化的根据；对于后者,采用电缆绝缘叠加小流电势,接着在电缆屏蔽层的接地路中积极测定,尤其是对直流电的判定,进而可以获知电缆绝缘电阻.
经研究证明,水树的枝桠进步越长,其流量也就越大,并且电缆的流量与流漏交电流产生的电压往往更具有紧密的关联性,水树枝的成长,泄电流的增大,也使得电流抨击电压的降低.
此方法,在当场测量时,会经常遇到问题,比如电缆电动势较大而绝缘电阻十分小,会在检测路形成干扰流,使得检测流被淹没.当然可以采用以下方法解决,比如改接线、补偿电势法等消除干扰流.
3.2直流叠加法
直流叠加法对于接地的电压互感器来说,是在其中性点加低压直流压,而此直流压跟原来的电缆绝缘上的交流压相互叠加,从而使得测量能够顺利测定电缆绝缘的微弱流或绝缘阻.
直流叠加法,在交流压上叠加众多幅度的直流压,结果使得带电下测得的绝缘阻跟停电后加直流压的结果是很相似相近的.但是此电阻与电缆的剩余寿命的关联性并不是很好,其呈现出巨大的分散性.
3.3交流叠加法
该法对于电缆屏蔽层来说,在其上叠加交流压,以检测出电流信号,进而判断出电流的新旧程度.
交流叠加法,对所需电源幅度值比较小,比如在一般情况下,可以叠加5v的交流电压就可使得特征电流明显显现.这样使得其更容易检测出电缆老化程度.另外.交流叠加法,对其所测定的特征流,衡量线性化的新旧程度,相比较直流叠加法来说,要好得多.这样可以说来,交流叠加对于在线监测来说,是一种又好又新的方法.
3.4局部放电法
国外对XLPE电缆部分放电的在线检测的方式方法很多.比如说脉冲分析法、电磁法和超声波法等.实际上经过多年的实践与经验差分法和电磁偶合法对于在线检测局部放电都具有重要的作用与意义.做好两者之间的衔接与配合具有相当大的现实与长远意义.尤其是从信号采集等方面来积极加以评述,这样可以有效地利用电缆中间的绝缘连接以实现现场局部的检测与控制.注重其各种在线检测的熟练应用,能够有效地达到一系列效果.同时,在发展情况下,可以积极探索二者间的优势互补,实现最佳资源最大优势的发挥.
4结束语
综上所述,电力电缆在线检测系统的是目前国内外电缆在线状态检修以及在线检测的主要工具.文章中所论述到的常用的方法能够发现电缆运行中存在的问题,及时解决问题,保证电缆供电安全运行.