解读电力电缆绝缘缺陷检测方法的研究

2019-02-13黄成龙张俊杰谢胜海

数字通信世界 2019年12期

胡飞，刘夏，黄成龙，张俊杰，谢胜海

（长园电力技术有限公司，珠海 519085）

在电力系统建设中，注重采用绝缘效果优良的电力电缆，而该类电缆的绝缘材料一般为聚乙烯材料。探析聚乙烯材料的特点，其优势就在于热、点性能良好，被广泛应用于电力电缆绝缘层之中。由此，在明确电力电缆绝缘材料性能的基础上，笔者探析了电缆绝缘缺陷原因及检测方法。

1 电力电缆绝缘缺陷原因分析

1.1 水树枝老化与热老化

在特殊的工况条件下，如长期潮湿的环境，聚乙烯电缆较容易出现半导电层凸起问题，进而引发水树枝老化等现象。探析水树枝老化的主要原因，就在于存在水渗透现象。因此，在电力电缆安装中，应选用质量优良的电缆产品，做好电缆测试工作，保证绝缘材料性能，并为之提供良好的运行环境。在高温环境中，绝缘材料的内部分子结构较容易发生改变，使该类材料的绝缘性能不断降低。在热老化作用下，由于电晕的放电过程，绝缘层与屏蔽层之间的缝隙较容易损坏。因此，在电力电缆运行中，应有机结合电缆高温状态，合理控制电缆运行时间，保证电缆具备良好的绝缘性能。

1.2 化学老化与机械力作用

在石油化工领域，探析电力电缆绝缘缺陷的常见原因，即是化学老化。在电场、油料、化学液体等作用下，电力电缆较容易出现膨胀、溶解、龟裂等问题。如此，在电力电缆运行中，就会引发内部管壁开裂情况，将极大损耗绝缘电阻，进而影响电力系统的安全性能[1]。在外力作用下，绝缘层较容易出现内部分子改变问题，将引发电磁性质变化，使绝缘层的抗电强度受到破坏，进而影响电缆输供电的安全性。因此，在电力电缆安装中，应注意规避电磁外力较强区域。同时，在电力电缆运行中，应定期检查电缆的运行情况，一旦发现树枝状碳粒痕迹，就要及时更换电缆绝缘层，保证电网的安全运行。

2 电力电缆绝缘缺陷检测方法

2.1 泄露电流试验法

在电力电缆绝缘缺陷检测中，采用泄漏电流试验法，即是利用直流电进行不间断的电流检测，并依据电流初始值，有效判断电缆绝缘层是否存在不正常工作问题及漏电情况。探析该检测法的优势，就在于成本较低、针对性强，达成无损检测的目标。由此，在电力电缆绝缘缺陷检测中，泄漏电流检测法得到了广泛应用。探析绝缘层老化的常见表现，即为绝缘层被击穿，并在管壁形成树枝状碳粒痕迹。在泄露电流试验法应用中，可有效判断电缆绝缘层缺陷的形成原因。在此过程中，采用加压及测定泄漏电流值形式，可测定绝缘材料内部是否存在结构变化问题。如此，依据测定结果，就可判定电缆绝缘老化原因。

2.2 交流电叠加法

在电力电缆绝缘缺陷检测中，交流电叠加法属于常见的检测方法。在实际检测中，该检测法利用交流发电机，可将交流电施加于电缆绝缘层金属护套之上，进而推断电缆绝缘程度，可有效规避外界干扰。探析交流电叠加法的优势，就在于不接触电缆，仅凭试验接收的绝缘信号，就可有效判断绝缘层是否存在老化问题。在此过程中，绝缘信号强弱可反映电缆老化情况，若信号越强，则说明老化程度越低，而信号越弱，则说明老化程度越高。相较于其他电力电缆绝缘缺陷检测方法，交流电叠加法具有操作便利、准确性高等特点，在电力电缆绝缘缺陷检测中得到了广泛应用。

2.3 电磁耦合法

在电力电缆绝缘缺陷检测中，电磁耦合法属于常见检测方法，可实现在线监测。在电磁耦合法应用中，应做好检测装置安装工作，将之安装在屏蔽层与外导体之间。在检测装置输出功率层面，应采用自动匹配调谐方式，实现功率参数的前置设定。对于电磁耦合法而言，优良的光之体系，作为先进的控制系统，在检测过程中，可保证电缆绝缘层的稳定性及峰值[2]。若电缆屏蔽层由金属制成，就要考量电磁耦合法的适用性。在实际检测中，应做好电缆检测的模拟实验，保证电磁耦合法发挥应用优势，进而判定电缆绝缘老化情况。

2.4 震荡波电压检测法

在电力电缆绝缘缺陷检测中，震荡波电压检测法得到了广泛应用。在震荡波电压检测法应用中，该检测方法利用震荡波电压的暂态电压及电流进行检测，并通过两者的交换得到一组函数，而端口测量数据作为参考，可有效判断电缆绝缘缺陷原因及程度。在震荡波电压检测法应用中，应做好扫描仪的准备工作，采用不同方向的扫描方式，使各项扫描结果与各段电缆的位置相对应，并利用震荡波测量数据，还原到电缆具体位置中，进而有效判定电缆绝缘缺陷位置。相较于其他电力电缆绝缘缺陷检测法，震荡波电压检测法具有准确性高、误差较低等特点，可切实提升检测效率。