邢凱

摘要：現(xiàn)階段的電力市場(chǎng)需求量逐漸增加。而為了滿足我們當(dāng)下電力市場(chǎng)的需求，電力行業(yè)就需要不斷建設(shè)電網(wǎng)規(guī)模。電纜作為電網(wǎng)構(gòu)建中的基本元素，對(duì)于電力的運(yùn)輸有著重要的作用。目前，常規(guī)的電力電纜檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)不能滿足我們對(duì)于日常電纜檢測(cè)的要求。本文對(duì)電力電纜局部放電檢測(cè)技術(shù)加以探討。

關(guān)鍵詞：電力電纜;局部放電;檢測(cè)技術(shù)

伴隨著改革開(kāi)放的不斷深入，我們國(guó)家人民的生活水平了有了很大的提高?；诖朔N原因，我國(guó)的電力市場(chǎng)需求不斷增加，為滿足國(guó)民日常用電需求，我們國(guó)家電力電工行業(yè)就需要建設(shè)更大規(guī)模的電網(wǎng)。這就對(duì)電纜檢測(cè)技術(shù)提出了更高的要求。隨著電網(wǎng)規(guī)模不斷的增大，交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜的使用越來(lái)越廣泛。電纜作為電力運(yùn)輸?shù)幕疽兀錂z測(cè)工作是十分重要的，但是現(xiàn)階段的檢測(cè)技術(shù)還存在著不足。因此，對(duì)電力電纜局部放電檢測(cè)技術(shù)的探討有著鮮明的現(xiàn)實(shí)意義。

一、局部放電的基本原理

我們知道，交聯(lián)電纜的絕緣體內(nèi)部在制造或施工過(guò)程中可能會(huì)殘留一些氣泡或滲入其他雜質(zhì)，而這些存有氣泡或雜質(zhì)的區(qū)域，其擊穿場(chǎng)強(qiáng)低于平均擊穿場(chǎng)強(qiáng)，因此在這些區(qū)域就會(huì)首先發(fā)生放電現(xiàn)象[1]。在電場(chǎng)作用下，絕緣系統(tǒng)中只有部分區(qū)域發(fā)生放電，而沒(méi)有貫穿施加電壓的導(dǎo)體之間，即尚未擊穿的這種現(xiàn)象我們稱之為局部放電。在GB 7354--2003《局部放電測(cè)量》標(biāo)準(zhǔn)中局放被定義為：“局部放電（局放）partial discharge（PD），導(dǎo)體間絕緣僅被部分橋接的電氣放電。這種放電可以在導(dǎo)體附近發(fā)生也可以不在導(dǎo)體附近發(fā)生?！彪m然局部放電的數(shù)量級(jí)不大，但卻會(huì)加劇絕緣的老化并最終導(dǎo)致絕緣擊穿。因此，在交接試驗(yàn)過(guò)程中提出了局放檢測(cè)這一概念，其目的是通過(guò)檢測(cè)局放信息，早期發(fā)現(xiàn)絕緣潛在的故障或缺陷，從而盡可能地減少事故發(fā)生。

二、電力電纜局部放電檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用分析

（一）超聲法

顧名思義，超聲法是通過(guò)超聲波原理，利用超聲傳感器對(duì)電纜進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)對(duì)超聲波傳輸狀態(tài)的變化情況的檢測(cè)，識(shí)別其中存在異常的部位，進(jìn)而識(shí)別局部放電現(xiàn)象。這種方法通常是使用壓電晶體傳感器進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)的重點(diǎn)部位是電纜各接頭位置。當(dāng)電力電纜局部位置發(fā)生放電現(xiàn)象時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一種頻帶較寬的聲音信號(hào)，而超聲傳感器可以對(duì)這種聲音進(jìn)行識(shí)別和捕捉，將其轉(zhuǎn)化為電量。同時(shí)，超聲傳感器外端的分離放大器將這種聲音信號(hào)放大。此后，這種被放大的信號(hào)會(huì)經(jīng)過(guò)光電轉(zhuǎn)化模塊，再由模塊內(nèi)部的光纖將信號(hào)傳輸至數(shù)據(jù)信息采集卡之中，最后由與之相連的工控機(jī)以波形數(shù)據(jù)的形式顯示出來(lái)。采用超聲檢測(cè)法可以有效避免外部環(huán)境對(duì)檢測(cè)工作的影響，具有精準(zhǔn)度高、效率高等特點(diǎn)。由于超聲波波速較小，技術(shù)人員可以借此實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的故障定位。但是，在實(shí)際使用當(dāng)中，技術(shù)人員也發(fā)現(xiàn)了超聲波檢測(cè)法存在一定的問(wèn)題。具體來(lái)講，在特定情況下，超聲信號(hào)的產(chǎn)生比較有限，并且信號(hào)強(qiáng)度不高，在實(shí)際檢測(cè)中可能會(huì)面臨信號(hào)采集、轉(zhuǎn)化清晰度不高的問(wèn)題。同時(shí)，多數(shù)電力電纜外部有較厚的絕緣層，而絕緣層本身會(huì)吸收部分的超聲波，導(dǎo)致高頻超聲波在傳輸過(guò)程中出現(xiàn)衰減的現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致最終反映的數(shù)據(jù)和實(shí)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(cè)技術(shù)，也是之前十分知名的脈沖電流法的升級(jí)版。該方法主要是以高頻羅氏線圈取代測(cè)量阻抗，可以直接在電纜耦合回路當(dāng)中采集局部放電現(xiàn)象產(chǎn)生的脈沖信號(hào)。這種技術(shù)從執(zhí)行方式到檢測(cè)結(jié)果等方面都有很大的優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)在于技術(shù)人員安裝設(shè)備和實(shí)施檢測(cè)的便捷性較高，同時(shí)可以根據(jù)實(shí)際情況和相關(guān)需求進(jìn)行靈活調(diào)整，具有靈活度較高的優(yōu)勢(shì)。在采用高頻電流法進(jìn)行電力電纜局部放電現(xiàn)象檢測(cè)時(shí)，技術(shù)人員可以對(duì)信號(hào)帶寬進(jìn)行靈活調(diào)整，并且可以根據(jù)實(shí)際需要提高數(shù)據(jù)采集范圍。不過(guò)，在使用中，高頻電流法也存在一些不足。具體來(lái)講，檢測(cè)人員在采用該技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，耦合信號(hào)要從接地線上進(jìn)行，這種方法會(huì)導(dǎo)致外界電磁干擾較大，對(duì)檢測(cè)準(zhǔn)確性產(chǎn)生一定的影響。同時(shí)，該檢測(cè)方法執(zhí)行的過(guò)程當(dāng)中還會(huì)受到廣播信號(hào)的干擾，也就是說(shuō)高頻電流法的抗干擾能力較弱。此外，該方法對(duì)技術(shù)人員相關(guān)裝置設(shè)備的安裝和調(diào)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(huì)影響檢測(cè)結(jié)果。

（三）特高頻法

特高頻法主要是利用電力電纜局部放電時(shí)產(chǎn)生的電磁波信號(hào)原理，通過(guò)對(duì)該信號(hào)的識(shí)別采集，進(jìn)行檢測(cè)的技術(shù)。技術(shù)人員通過(guò)對(duì)電力電纜局部位置電磁波信號(hào)的檢測(cè)，可以實(shí)現(xiàn)針對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的在線檢測(cè)，并且可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位。在電力電纜局部放電時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一些放電干擾，這是傳統(tǒng)檢測(cè)法檢測(cè)時(shí)比較常見(jiàn)的干擾因素[3]。而特高頻法可以很好的規(guī)避放電干擾，提高檢測(cè)的精準(zhǔn)性。在實(shí)際實(shí)施當(dāng)中，對(duì)超高頻傳感器的安裝要注意盡量靠近電纜疑似故障點(diǎn)，可以有效避免信號(hào)過(guò)度衰減，在電纜接頭位置檢測(cè)方面有重要的作用。在具體采用特高頻檢測(cè)技術(shù)時(shí)，傳感器的安裝按照位置的不同劃分為內(nèi)置式和外置式。前者主要是以電容耦合傳感器比較常見(jiàn)，具有尺寸小、靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)，但是由于其結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，對(duì)技術(shù)人員專業(yè)水平要求較高;后者的抗干擾能力較強(qiáng)，同時(shí)具有安裝簡(jiǎn)便高效的優(yōu)點(diǎn)，不過(guò)也存在檢測(cè)靈敏度不高的缺點(diǎn)。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，局部放電檢測(cè)在現(xiàn)場(chǎng)電纜施工中的地位正在日益顯現(xiàn)，對(duì)電纜絕緣的好壞起到了早期示警的作用，更為電網(wǎng)的可靠運(yùn)行提供了有效的事實(shí)依據(jù)。電力維護(hù)管理技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)深刻認(rèn)識(shí)到電力電纜局部放電檢測(cè)工作的重要性，在實(shí)踐中根據(jù)電網(wǎng)系統(tǒng)特點(diǎn)和實(shí)際管理要求，科學(xué)采用有效的檢測(cè)技術(shù)，在盡量不影響電網(wǎng)系統(tǒng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上，高效、精準(zhǔn)地做好局部放電檢測(cè)，為維持電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定安全運(yùn)行打下可靠的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]方皓英，謝偉，操?gòu)堸i，等.電力電纜局部放電試驗(yàn)及在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究[J].中國(guó)房地產(chǎn)業(yè)，2019，000（022）：247.

[2]何少林.電力電纜局部放電帶電檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)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(yīng)用[J].電世界，2019，060（004）：1-5.

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