论电线电缆绝缘检测技术

云南电网有限责任公司昆明供电局 赵旭阳 王 宾 徐家勇 陈 凯

电线电缆是在供电用电过程中不可缺少的必要工具，绝缘性是电线电缆的物理性质，是指两个导体之间用于绝缘的材料，而电线电缆的绝缘性质决定了供电的安全性以及用电的可靠性。因此，在电线电缆正式工作之前做好相关绝缘性的检测，能够判定绝缘材料质量的优劣以及绝缘性质的强弱，清楚地了解绝缘性质能够预测电线电缆在正常工作中的实际情况，预计电线电缆的使用周期，因此绝缘检测技术的研究分析对电线电缆来说有着重大意义。

1 绝缘电阻检测的定义

电线电缆中对绝缘电阻的检测需根据实际情况来判定，并运用符合实际情况的科学有效的方法来进行检测。电线电缆中的绝缘电阻测量值和直流电阻有一定的差异性，因为在测量过程中会把绝缘电阻的电阻值进行每千米之间的转换。一般绝缘电阻和电线电缆的长度间存在反比关系。在绝缘电阻测量的过程中，涉及到电线电缆电压的长度数值影响，虽然这些数值没有被明确规定，但在实际测量过程中为方便测量与计算，一般情况下选择五米左右的电线电缆进行绝缘电阻的测量。需要注意，至少要保证充电时间在1min以上,不同电线电缆之间、不同型号之间存在很大差异性。

低压电线电缆中的绝缘电阻检测电压主要有100V、250V、5000V与1000V4种，其中100V电压和500V电压是比较常用的两种。需要引起注意的是，在相同充电时间前提下，不同质量型号的电线电缆之间其绝缘电阻值也存在着很大的差异。某些电线电缆由于其自身具备一种高性能金属保护装备，这种高性能金属保护套在一定程度上能起到良好的屏蔽功能，在一定程度上会对电源电阻的测量值造成影响。为保证绝缘电阻的准确性，在测量开始之前对没有保护装置的电源电缆提前进行专业处理，以此来提高绝缘电阻测量的准确性。

2 造成电线电缆绝缘故障的原因

电线电缆所处工作环境受到的影响因素较多，但造成电源电阻故障的原因可以归纳为以下几个：

本身性能。电线电缆的其原材料与护套的抗拉张力需要通过电线电缆本身的性能体现出来，在此过程中，主要涉及的检测内容包括绝缘与裤护套使用前后的抗拉强度以及变化情况等；结构及大小。电线电缆的绝缘体直径以及护套的厚度再加上绝缘偏心度不符合相关标准，导致电线电缆的结构以及大小不符合使用要求，导致其绝缘性较低，极易发生绝缘故障；电阻的选择。其会直接影响到电线电缆导体材料和导体横截面积，选择不合格的电阻会直接影响到电线电缆的使用周期，还会导致绝缘层被破坏从而引起火灾的发生。

绝缘材料老化。电线电缆绝缘材料在使用之后会出现一定幅度的老化问题，而导致绝缘材料老化的原因较多，这就要求相关检测人员能够从主客观角度出发，对老化问题进行全面分析，并采取相应的控制措施。热老化是最为常见的老化形式，电线电缆绝缘材料自身的工作环境和工作特性决定了其更容易受到热能的影响，其本身的化学结构也在热能的持续影响之下出现不同程度的改变。尤其是在客观环境温度较低的情况下，热老化的发展速度最为明显。

其次是机械老化问题。机械老化指的是绝缘材料在机械应力的影响之下，出现不同程度的损伤问题，若无法及时发现并处理损伤问题，绝缘材料的损伤程度会持续扩大，当其发展至一定程度后将会引发局部放电的问题；最后是电老化问题。电气设备本身的工作环境决定了绝缘材料需要长时间在电场环境下运行，其容易受到电场影响而出现老化。电老化问题相对比前两种老化问题较为特殊和复杂，其所涉及到的学科范围也更加广泛。

3 电线电缆现有的绝缘检测技术

3.1 本身性质检测技术

对于电线电缆本身性质的绝缘检测，要借助相关的机械工具才能够进行，这过程主要是借用拉力测量器来记录电线电缆使用前后的抗拉性质。首先在电线电缆正式工作之前，对其进行使用前的厚度、宽度进行测量，随后再通过相应的手段模拟电线电缆工作后的使用情况，同时对使用后的电线电缆进行拉力的测试，以拉断电线电缆为标准来测量电线电缆能够承受的最大拉力，以及相关的拉伸距离，拿到数据后与标准化数据进行对比，看电线电缆是达到标准。

3.2 结构大小检测技术

在对电线电缆进行相关检测时，要观察电线电缆的结构大小以及外观。这部分主要检测电线电缆的外部特征、长度大小，以及电线电缆的结构。电线电缆的外部特征检测较为简单，从视觉上就可以判断电线电缆的质量，再加上相关质量标准的检测方法，就能够对电线电缆的外部特征进行综合评价。一般情况下，外观可以直观的表现出电线电缆是否存在质量问题，只要外观有严重的变形，或者是外表不光滑、较为毛躁，有凸起纹路或者较为明显的其他表现，那么电线电缆出现质量问题的可能性很大。

对于电线电缆的长度来说一般要求不是特别高，但是如果电线电缆用于高压环境就会严格控制其尺寸大小，针对这样的电线电缆，一般是检测其外表密度、偏心度以及绝缘体厚度等因素，并针对其绝缘体厚度、绝缘体内径加大检测力度；结构检测主要针对的是电线电缆的组成结构。除此之外，还要结合其外部特征，使其在保证外表美观的同时又能够达到相关的尺寸要求标准。

3.3 绝缘电阻的检测

电线电缆实际阻值就是电线电缆绝缘层在实际运作过程中需要承受的当前电压与电流之比。通常讲常用的绝缘电阻测量会涉及到两种测量方式，一种称之为电压电流法，另一种叫直流比较法。

3.3.1 现场检测技术

现场检测可以基本概括为两类：其中一类是通过直流电的叠加进行检测，利用物理手段将电流与变电器进行连接，测试电源并且观察电流的变化关系，以此为依据计算出绝缘电阻的阻值。这种检测手段在操作上较为便利，但同时也存在着不足之处，一些重要数据无法通过此手段直接获取，因此该检测技术存在一定的局限性。

另一类检测方法正好与上一类检测技术相反，这次使用交流电的叠加来进行检测，即利用叠加交流电压获得相关电阻的数值，从而判断电线电缆的绝缘性。这种技术相比较直流电直接接入变电器的直流叠加检测技术提高了操作的安全性，同时还不易受到外界各种因素的影响，具有简单安全的特点，因此这种方法被广泛使用[1]。

3.3.2 防范性检测技术

通过相关物理手段利用防范性测试技术对被检测电线电缆电阻进行相关绝缘测试时，方式之一称为破坏型实验。在进行电线电缆绝缘电阻测试工作之前，打破原有的电压平衡，通过相关技术手段找到电线电缆正常工作的电压平衡点，在此基础上加大电压来破坏此平衡点，借此来分析在超电压工作时可能造成的危险性绝缘故障。但是这种检测方式会给电线电缆造成较大损害，影响到绝缘材质的使用寿命。

与破坏性实验相对的检测方式称为非破坏性实验，与破坏性实验操作相反，技术人员在测试过程中输入低于电线电缆正常工作运行时的电压，并且根据测量结果来判断电线电缆工作过程中存在的绝缘故障可能性。为提高电力系统供电的可靠性，在电线电缆正式工作之前，相关工作人员必定要进行电线电缆相关绝缘性质的检测，对电线电缆可能发生的绝缘事故进行提前预测。

3.3.3 切断链接检测技术

这类测试方法也可以分成两种，方法之一相关测量人员会通过专业的手段进行绝缘电阻阻值的实际测量。当然，不同类型的电线电缆要根据其所使用的电压级别以及工作环境来做出相应的判断；另外一种方式则是通过测量电线电缆停止工作时的残余电荷。首先让电线电缆产生相应的参与电荷，由技术人员进行相关测量，得到的残余电荷数值越大、就意味着相应的电线电缆绝缘性较弱，如果得到相反结论，那就证明该电线电缆绝缘性质较强。

3.4 预测性检测技术

在使用该检测方法的同时，相关技术检测人员必须做好电线电缆的绝缘性测试，主要是针对电线电缆进行相应的破坏性实验和非破坏性实验。进行破坏性实验时，检测技术人员通过输入高于正常工作时的电压，并结合相应的交流压和耐流压，对电线电缆的工作情况进行分析，通过这样的方式找到可能存在的危险绝缘事故[2]。

3.5 现场检测法

现场检测既可以通过利用直流电压的叠加来测试电源与电流之间的细微变化关系，以此为依据计算出当前绝缘电阻的数值，还可以转变思维利用交流电压以同样的叠加方式来获取相关电流的变化情况，结合所得的数据，对被测试的电线电缆的电阻绝缘性做出认知。根据上文所提到的这两种现场测试方式的对比，第二种的交流叠加检测法更为人们所认可接受[3]。

3.6 影响电线电缆绝缘检测的因素

一般来说电线电缆要经过绝缘电阻测试离不了相关器材的使用，参加的实验较多，会对电阻值造成一定的影响。本文以市场上常见的通用型电线电缆为例进行相关测试，并对在实验过程中可能出现的问题进行具体分析，通过这次实验希望能够为相关人员提供一定的实验依据[4]。根据相关实验要求：取一节长度为五米左右的绝缘芯进行绝缘电阻测试，并且对此绝缘芯进行实验要求的相关测试，保证实验能够顺利进行，同时测定进行实验所需的电压。接下来进行具体操作：

为达到相关要求，首先将所选定的绝缘芯浸入到特定水温当中，同时保证电阻两端露出相同的长度在水面上，确保该绝缘芯进入水中的时间大于等于两小时，随后进行下一步操作，即在水中加入80伏到500伏的直流电压，时间达到一分钟时进行绝缘电阻的测量，同时对相关数据进行千米的换算。得到在测量条件保证相同时，相关数据并不会存在较大差别的结论[5]。2到3次的实验之后，对所取得的数据进行对比。

为保证数据稳定性，在进行测量的过程中其测试时间必须超过一分钟、但不超过五分钟，为保证得到最佳数值，读取数据的时间最好在一分钟左右，统一读数时间，一分钟左右的读数可以确保得到准确的测量值。在条件和背景都不变的前提下，虽然电阻的长度不同所得到的结论也不同，绝缘电阻的阻值会随着时间的增加而减小。经过多次测量并且取其结果来看，多次测量能够更好的验证上文所提出的绝缘电阻与长度之间的比例关系。所以，为保证得到的结论是科学的、可靠的，需要多次进行测验，测验次数保证在1到4次。

由此可见，影响电线电缆绝缘检测的的影响主要包括温度和测量时间两个方面。在绝缘检测的过程中，温度的提升会导致绝缘效果的快速下降，且温度对于绝缘效果的影响较大，故在测量过程中需要保证温度的稳定，只有这样才能保证最终的检测结果准确。此外，测量时间的影响也不容忽视，为保证检测数据的准确性，需要保证充电时间的充足，充电时间一般在1～5min之间，并在1min左右时读取数据。

4 结语

为确保我国电力系统能够满足人们日常需求，给供电，用电提供有力的保障，必须对电线电缆绝缘检测技术进行相关研究。并且通过对电线电缆的本身性质，结构大小和所选导体电阻可能产生的绝缘故障因素进行分析，在此基础上对所采用的检测方式进行相关探讨分析，所得出的结论希望能够为相关技术检测人员在以后的日常工作中提供参考依据，同时希望我国电力系统能够更好地向前发展。