文/寧粉功 王澤朗 白雪 陸大雄

交聯(lián)聚乙烯（XL[PE）電纜已經(jīng)成為城市輸配電的主要電力設(shè)備，隨著電纜網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)容，針對(duì)電纜的運(yùn)維工作也不斷加大，電纜的老化現(xiàn)象逐漸表現(xiàn)出來(lái)，針對(duì)老化的測(cè)試逐漸受到重視。 但目前電纜絕緣相關(guān)測(cè)試的內(nèi)容不多，主要包括絕緣電阻、耐受電壓、泄露電流、介質(zhì)損耗、極化電流，其中10kV配網(wǎng)電纜主要開(kāi)展絕緣電阻測(cè)試，針對(duì)老化并沒(méi)有廣泛開(kāi)展相關(guān)測(cè)試工作。但隨著城市電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，電纜故障的測(cè)試和處理已經(jīng)不能滿足狀態(tài)檢修的技術(shù)發(fā)展，其中電纜的老化現(xiàn)象逐漸凸顯出來(lái)，針對(duì)老化測(cè)試的相關(guān)討論逐漸受到重視，這包括整體老化的測(cè)試、局部老化的測(cè)試和定位、老化評(píng)估對(duì)城市配電網(wǎng)升級(jí)改造的作用等。

1 電纜故障與老化的區(qū)別

電纜故障檢測(cè)和處理是當(dāng)前電纜檢修過(guò)程中投入精力最高的工作之一，長(zhǎng)久以來(lái)電纜故障處理都是發(fā)生擊穿事故后進(jìn)行查找和處理，而電纜鋪設(shè)完成后，主要做耐受電壓測(cè)試、泄漏電流或簡(jiǎn)單的做絕緣電阻測(cè)試，因此老化的概念在中低壓電纜檢修過(guò)程中是相對(duì)陌生的。實(shí)際上老化與故障在很多情況下是關(guān)聯(lián)的，老化可簡(jiǎn)單描述為整體或局部發(fā)生介電常數(shù)變化，其發(fā)生的原因主要有：施工鋪設(shè)時(shí)留下的隱患、中間接頭制作工藝缺陷、運(yùn)行環(huán)境等。老化一般是運(yùn)行過(guò)程中，環(huán)境溫濕度、電氣、機(jī)械、化學(xué)因素綜合的結(jié)果，直接導(dǎo)致某段電纜的介電參數(shù)發(fā)生改變、損耗增加、絕緣電阻降低等。

2 電纜老化測(cè)試的主要現(xiàn)狀

老化現(xiàn)象可通過(guò)局部放電測(cè)試，介質(zhì)損耗測(cè)試，極化電流等反映出來(lái)。其中局部放電在早期高阻類絕緣缺陷容易發(fā)現(xiàn)，隨著缺陷嚴(yán)重程度增加，局部放電量值增大，但放電現(xiàn)象持續(xù)一定時(shí)間后，局放量和故障程度并不是線性關(guān)系，因老化程度加重后局部放電量還可能下降。介質(zhì)損耗是一種普遍認(rèn)可的老化關(guān)聯(lián)參量，但通常介質(zhì)損耗測(cè)試受電纜容量限制，如5公里以上的電纜，介質(zhì)損耗測(cè)試裝置的便攜性和容量會(huì)面臨一定的技術(shù)挑戰(zhàn)。極化電流測(cè)試在直流電場(chǎng)下觀測(cè)的極化電流特征與電纜本體的介電特性有重要關(guān)聯(lián)，但與介質(zhì)損耗測(cè)試方法雷同，均受到電纜容量的挑戰(zhàn)。

3 電纜老化測(cè)試的新技術(shù)

射頻阻抗法也稱作阻抗頻譜法，是一種借助寬頻帶信號(hào)反射和采集用于測(cè)試電纜老化的新技術(shù)，其方法是通過(guò)施加非破壞性的小信號(hào)，然后測(cè)試阻抗頻譜的整體曲線特征分析整體老化。阻抗頻譜法是一種基本不受電纜容量限制的技術(shù)，實(shí)際應(yīng)用量程可從數(shù)米到數(shù)百公里；不僅如此，阻抗頻譜法借助電纜的數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)較精確的局部老化定位和局部老化的嚴(yán)重程度標(biāo)識(shí)，尤其針對(duì)整體老化不明顯，而局部老化的長(zhǎng)度較短的情況下，阻抗頻譜法能夠達(dá)到較好預(yù)防性檢測(cè)目的。早期的阻抗頻譜法主要用于局部老化的定位，尤其是低阻類的老化無(wú)法通過(guò)升壓、放電等手段進(jìn)行檢測(cè)的環(huán)境。阻抗頻譜法進(jìn)行老化定位相比傳統(tǒng)的時(shí)域反射技術(shù)，有多方面的優(yōu)勢(shì)，包括基本不受信號(hào)衰減影響，不用分析反射波，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)老化定位等，后期逐漸用于老化點(diǎn)的嚴(yán)重程度跟蹤。

4 小結(jié)

本篇介紹了電纜老化測(cè)試的現(xiàn)狀，分析了現(xiàn)有的老化測(cè)試技術(shù)。重點(diǎn)介紹了射頻阻抗法用于整體老化評(píng)估和局部老化評(píng)估的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。從狀態(tài)檢修的精細(xì)化管理方面，老化應(yīng)該作為一個(gè)獨(dú)立的指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)施過(guò)程中局部老化的測(cè)試比整體老化更加迫切。及時(shí)處理局部老化現(xiàn)象，能夠降低老化蔓延速率，提升電纜可靠性和壽命，因此將整體老化和局部老化納入狀態(tài)檢修管理中，對(duì)于完善城區(qū)輸配電建設(shè)與管理，提升電纜狀態(tài)檢修技術(shù)等都是一個(gè)較好的技術(shù)發(fā)展方向。