电力电缆局部放电检测技术的探讨

邢凯

摘要：现阶段的电力市场需求量逐渐增加。而为了满足我们当下电力市场的需求，电力行业就需要不断建设电网规模。电缆作为电网构建中的基本元素，对于电力的运输有着重要的作用。目前，常规的电力电缆检测技术已经不能满足我们对于日常电缆检测的要求。本文对电力电缆局部放电检测技术加以探讨。

关键词：电力电缆;局部放电;检测技术

伴随着改革开放的不断深入，我们国家人民的生活水平了有了很大的提高。基于此种原因，我国的电力市场需求不断增加，为满足国民日常用电需求，我们国家电力电工行业就需要建设更大规模的电网。这就对电缆检测技术提出了更高的要求。随着电网规模不断的增大，交联聚乙烯绝缘电力电缆的使用越来越广泛。电缆作为电力运输的基本要素，其检测工作是十分重要的，但是现阶段的检测技术还存在着不足。因此，对电力电缆局部放电检测技术的探讨有着鲜明的现实意义。

一、局部放电的基本原理

我们知道，交联电缆的绝缘体内部在制造或施工过程中可能会残留一些气泡或渗入其他杂质，而这些存有气泡或杂质的区域，其击穿场强低于平均击穿场强，因此在这些区域就会首先发生放电现象[1]。在电场作用下，绝缘系统中只有部分区域发生放电，而没有贯穿施加电压的导体之间，即尚未击穿的这种现象我们称之为局部放电。在GB 7354--2003《局部放电测量》标准中局放被定义为：“局部放电（局放）partial discharge（PD），导体间绝缘仅被部分桥接的电气放电。这种放电可以在导体附近发生也可以不在导体附近发生。”虽然局部放电的数量级不大，但却会加剧绝缘的老化并最终导致绝缘击穿。因此，在交接试验过程中提出了局放检测这一概念，其目的是通过检测局放信息，早期发现绝缘潜在的故障或缺陷，从而尽可能地减少事故发生。

二、电力电缆局部放电检测技术的应用分析

（一）超声法

顾名思义，超声法是通过超声波原理，利用超声传感器对电缆进行检测，通过对超声波传输状态的变化情况的检测，识别其中存在异常的部位，进而识别局部放电现象。这种方法通常是使用压电晶体传感器进行检测，检测的重点部位是电缆各接头位置。当电力电缆局部位置发生放电现象时，会产生一种频带较宽的声音信号，而超声传感器可以对这种声音进行识别和捕捉，将其转化为电量。同时，超声传感器外端的分离放大器将这种声音信号放大。此后，这种被放大的信号会经过光电转化模块，再由模块内部的光纤将信号传输至数据信息采集卡之中，最后由与之相连的工控机以波形数据的形式显示出来。采用超声检测法可以有效避免外部环境对检测工作的影响，具有精准度高、效率高等特点。由于超声波波速较小，技术人员可以借此实现精准的故障定位。但是，在实际使用当中，技术人员也发现了超声波检测法存在一定的问题。具体来讲，在特定情况下，超声信号的产生比较有限，并且信号强度不高，在实际检测中可能会面临信号采集、转化清晰度不高的问题。同时，多数电力电缆外部有较厚的绝缘层，而绝缘层本身会吸收部分的超声波，导致高频超声波在传输过程中出现衰减的现象，进而导致最终反映的数据和实际情况有较大差异[2]。

（二）高频电流法

这是一种非电接触式的检测技术，也是之前十分知名的脉冲电流法的升级版。该方法主要是以高频罗氏线圈取代测量阻抗，可以直接在电缆耦合回路当中采集局部放电现象产生的脉冲信号。这种技术从执行方式到检测结果等方面都有很大的优势，主要表现在于技术人员安装设备和实施检测的便捷性较高，同时可以根据实际情况和相关需求进行灵活调整，具有灵活度较高的优势。在采用高频电流法进行电力电缆局部放电现象检测时，技术人员可以对信号带宽进行灵活调整，并且可以根据实际需要提高数据采集范围。不过，在使用中，高频电流法也存在一些不足。具体来讲，检测人员在采用该技术进行检测时，耦合信号要从接地线上进行，这种方法会导致外界电磁干扰较大，对检测准确性产生一定的影响。同时，该检测方法执行的过程当中还会受到广播信号的干扰，也就是说高频电流法的抗干扰能力较弱。此外，该方法对技术人员相关装置设备的安装和调试水平要求较高，如高通滤波放大器、传感器安装不到位，或是匹配度不足，都会影响检测结果。

（三）特高频法

特高频法主要是利用电力电缆局部放电时产生的电磁波信号原理，通过对该信号的识别采集，进行检测的技术。技术人员通过对电力电缆局部位置电磁波信号的检测，可以实现针对电网系统的在线检测，并且可以实现精准定位。在电力电缆局部放电时，会产生一些放电干扰，这是传统检测法检测时比较常见的干扰因素[3]。而特高频法可以很好的规避放电干扰，提高检测的精准性。在实际实施当中，对超高频传感器的安装要注意尽量靠近电缆疑似故障点，可以有效避免信号过度衰减，在电缆接头位置检测方面有重要的作用。在具体采用特高频检测技术时，传感器的安装按照位置的不同划分为内置式和外置式。前者主要是以电容耦合传感器比较常见，具有尺寸小、灵敏度高的优点，但是由于其结构相对复杂，对技术人员专业水平要求较高;后者的抗干扰能力较强，同时具有安装简便高效的优点，不过也存在检测灵敏度不高的缺点。

结语：

综上所述，局部放电检测在现场电缆施工中的地位正在日益显现，对电缆绝缘的好坏起到了早期示警的作用，更为电网的可靠运行提供了有效的事实依据。电力维护管理技术人员应当深刻认识到电力电缆局部放电检测工作的重要性，在实践中根据电网系统特点和实际管理要求，科学采用有效的检测技术，在尽量不影响电网系统正常运行的基础上，高效、精准地做好局部放电检测，为维持电网系统稳定安全运行打下可靠的基础。

参考文献：

[1]方皓英，谢伟，操张鹏，等.电力电缆局部放电试验及在线监测技术的研究[J].中国房地产业，2019，000（022）：247.

[2]何少林.电力电缆局部放电带电检测技术及应用分析[J].华东科技（综合），2019（7）：0288-0288.

[3]邵寅，张方红，李华鹏，等.电力电缆局部放电双端行波定位方法的研究及应用[J].電世界，2019，060（004）：1-5.

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