电线电缆绝缘检测技术

2020-11-25郝博

商品与质量 2020年50期

郝博

辽宁省检验检测认证中心（辽宁省产品质量监督检验院）辽宁沈阳 110000

电力系统在日常生产中有着重要的作用，电力系统下的电线电缆的质量和维护是对经济健康发展和人们生活水平的重要保障。电线电缆作为电力系统的输送载体，由于当前的结构简单，其电线电缆产品的质量难以统一。因此，为了确保电线系统的安全运转，不仅仅需要电线电缆的生产企业能够加强产品的质量监管力度，同样也需要在电线电缆的生产创新上加强产品的质量和维护技术，确保生产的产品能够满足安全使用的基本要求。创新的电线电缆绝缘检测技术，是电力系统稳定运行的重要保障。

1 常见的电力电缆接头绝缘状态检测技术

电力电缆绝缘老化主要是由于电缆过热及外界环境腐蚀引起的。比较长时间的过负荷运行，会造成电力电缆发热，导致其绝缘性能降低，薄弱处及接头处首先被击穿。电缆路径在潮湿或者酸碱度较高的地区通过，往往会导致电缆铠装大范围被腐蚀，以至于出现绝缘被破坏，造成故障。

1.1 绝缘检测前准备

接地保护装置是为了防止设备发生静电等问题的保护装置，其中的主要元件为电阻，在对其进行绝缘检测时，首先，对其外观进行系统地观察，其结构表面是否完整，是否发生破损、变形等问题，检查其使用寿命是否在规定范围内。其次，在进行绝缘检测，一般情况下，接地电阻的位置应该在零电阻以外，这样可以尽量减弱导体电流和电压对电路的影响，是检测准确度好坏的保障。检测中，采用交流电来保证电路能够平稳运动，同时，采用隔离变压器保护电路安全。值得注意的是，在绝缘检测前，需要对起重机电源进行重新开关，在关闭电源的情况下，仔细检查接触器、开关等设备是否达到检测标准，确保测量仪的接线连接完好，尽量减少环境温度和大气湿度对检测的影响，然后，再打开电源进行绝缘检测[1]。

1.2 电力电缆接头联网检测技术

（1）整体分量检测法。交流电压反复流过树枝化的电缆时，树枝会在正半周期拥有正电荷在负半周期拥有负电荷，因为正负电荷量不够对等，多余的负电荷先是会聚集在电力电缆的绝缘层上然后慢慢向电缆树枝的末端移动，在运动的过程中会断断续续产生微弱的直流电，造成放电不均。而整体分流法就是利用这个特点，通过检测树枝末梢的直流电流来判断电缆的绝缘状态。

（2）整体叠加检测法。整体叠加法是一种常见的联网检测方法，检测原理是通过在电压互感器中性点接地处连接一个电压大小为50V 的直流电压。让原本的高压交流电叠加上一个低压直流电，从而检测该段电缆的绝缘电阻，进一步得出该电缆材质的老化状态。

（3）局部检测法。是根据电缆局部电介质被场强击穿时局部会出现放电现象的原理研发出来的，可进一步细分为电气测试法和非电气测试法两大类。前者的准确度和灵敏度较高，缺点是易受干扰; 后者屏蔽干扰的能力较强但准确度和灵敏度有所欠缺。国内外关于电力电缆局部检测常见的方法有超声波检测法、差分法、电磁耦合法等。

超声波检测法的检测是利用电力电缆接头出现绝缘故障时放电区域会产生次声波，利用超声传感器可检测到这一辐信号从而精确发现故障位置和引发故障原因的原理来实现的。超声波检测法渐渐成为很多领域的主流检测方法。数据和研究表明，电力电缆的理想声信号是20-300kHz。超声波检测法的优势体现在：不需断电，不影响电力电缆的正常运行；超声波本身具有较强的方向性和较快的传播速度，使检测工作化繁为简，高效完成检测工作；超声波检测成本低廉，操作简单，不易受到干扰从而降低误差。

差分检测法的检测是利用两块金属箔与绝缘垫圈、检测阻抗形成的回路，然后检测局部的放电信号的原理实现的。这种检测方法虽能很好的降低噪音，但安装较为繁琐，很难用于实践而被视为一种理论性的检测方法[2]。

（4）紫外成像检测。当电缆绝缘受损很严重时，击穿电压很低，在击穿前两种方法都检测不到电晕放电。当施加电压到绝缘击穿电压值时电缆绝瞬间击穿，使用这两种方法都会检测到明显的信号，此时使用两种方法检测效果相当。当绝缘缺陷不严重时，使用紫外成像比使用脉冲电流法更灵敏。由于缺陷处的电场集中导致其邻近空气介质中电场也产生集中，空气的电离场强低于绝缘介质，当电场超过空气的电离场强时空气会首先发生电离而产生电晕放电，当电场达到绝缘介质耐受场强时绝缘内部才会发生局部放电，这是紫外成像先检测出电晕的原因。电晕对电缆也是有危害的，使用紫外对电缆接头处进行电晕检测要比脉冲电流法方便，并且受环境干扰也比脉冲电流法小很多。

在绝缘设备使用的过程之中，如果绝缘表层的污物过多，就会对其绝缘性能造成非常大的影响，甚至会导致污闪、电动力不足的情况，对供电的正常进行造成直接的影响。因此，在日常的使用过程中，应该避免其表面直接外露，一旦发生雷击、雨雪等自然灾害，就容易导致漏电事故的发生。因此，应认真做好绝缘材料的养护工作，避免外界不良因素对绝缘材料造成破坏。在材料的选择过程中，应该尽量使用耐热性好、导热性好、环保性好的材料。当前绝缘材料技术发展非常迅速，应该加大对新绝缘材料的使用力度，进一步提升电气设备的绝缘性能[3]。