朱子龍 黃秉權(quán) 曾繁源

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司珠海供電局，廣東 珠海519000）

0 引言

當(dāng)電纜線芯中有電流流過(guò)時(shí)，將會(huì)使金屬護(hù)套上產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。在護(hù)套開(kāi)路時(shí)，這個(gè)感應(yīng)電勢(shì)可能會(huì)很大，有時(shí)不但會(huì)危及人身安全，還會(huì)擊穿金屬護(hù)套的外護(hù)層，尤其是電纜線路發(fā)生過(guò)電壓及短路故障時(shí)，在金屬護(hù)套上會(huì)形成很高的感應(yīng)電壓，使電纜外護(hù)套絕緣發(fā)生擊穿，故應(yīng)在金屬護(hù)套的一定位置采用特殊的連接方式和接地方式。

這些不同類型的接地電流成分不僅可以反映電力電纜金屬護(hù)層自身的狀態(tài)，也可以反映主絕緣的品質(zhì)狀態(tài)（如老化以及缺陷等）引起的局部放電在內(nèi)的多類故障。所以在實(shí)際工作中，可以通過(guò)專門(mén)的儀器對(duì)運(yùn)行中的電纜進(jìn)行測(cè)試，來(lái)判斷電纜內(nèi)部絕緣是否存在局部放電的現(xiàn)象。

對(duì)運(yùn)行電壓下的電纜進(jìn)行局部放電測(cè)試，是監(jiān)測(cè)其運(yùn)行狀態(tài)以保障電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要手段，但在進(jìn)行此項(xiàng)工作時(shí)，存在一個(gè)比較突出的問(wèn)題：當(dāng)在電纜轉(zhuǎn)架空線桿塔下進(jìn)行電纜終端頭局放測(cè)試時(shí)，需要把傳感器夾在電纜金屬外護(hù)套接地引線上。

由于電纜金屬外護(hù)套接地引線高，需要工作人員攀爬構(gòu)架才能進(jìn)行局部放電測(cè)試，此種測(cè)試方法存在人身高空墜落的風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)以往電纜局部放電測(cè)試的現(xiàn)場(chǎng)勘查，電壓等級(jí)110kV及以上電纜金屬外護(hù)套接地引線大部分高度在6～7m 處，并且攀爬的構(gòu)架沒(méi)有很好的落腳點(diǎn)，攀爬時(shí)容易踏空或者踩滑造成人身高空墜落。

此外，如果遇到保供電需要對(duì)電纜進(jìn)行局部放電測(cè)試特巡時(shí)，由于時(shí)間緊、要測(cè)試的電纜頭多，若在電纜終端頭局放測(cè)試消耗過(guò)多的時(shí)間和人力，會(huì)使得工作進(jìn)度緩慢、效率低下。

為此，珠海供電局高壓試驗(yàn)二班研制了一種電纜終端頭局部放電測(cè)試輔助桿來(lái)解決上述問(wèn)題。使用時(shí)，輔助桿可以代替人手進(jìn)行傳感器的裝拆，所以試驗(yàn)人員就不必攀爬構(gòu)架進(jìn)行高空接線測(cè)試。

1 電纜終端頭局部放電測(cè)試輔助桿

針對(duì)測(cè)試效率低及人身高空墜落兩個(gè)問(wèn)題，珠海供電局高壓二班研制了電纜終端頭局部放電測(cè)試輔助桿，其特點(diǎn)是：輕便，對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)基本無(wú)影響，實(shí)現(xiàn)以輔助桿代替人手進(jìn)行傳感器裝拆工作，避免攀爬構(gòu)架進(jìn)行高空接線測(cè)試，降低人身高空墜落風(fēng)險(xiǎn)。

1.1 輔助桿前端結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1.1 前端結(jié)構(gòu)材料選擇

輔助桿前端結(jié)構(gòu)主要作用為固定傳感器，由于傳感器開(kāi)合是由彈簧彈力和細(xì)鋼繩拉力來(lái)控制，因此前端結(jié)構(gòu)受到作用力比較大，所以前端結(jié)構(gòu)必須選擇金屬材料來(lái)進(jìn)行制作，使它的結(jié)構(gòu)堅(jiān)硬并且耐用。

常見(jiàn)的金屬材料有鐵、銅、鋁、鋁合金等，表1 統(tǒng)計(jì)了這四種常見(jiàn)金屬的相關(guān)特性。從實(shí)用性出發(fā)，綜合考慮材料的耐腐蝕特性、密度、材料硬度等多個(gè)方面的因素，最終選擇鋁合金作為前端結(jié)構(gòu)的制造材料。

表1 常見(jiàn)金屬材料特性

1.1.2 前端結(jié)構(gòu)形狀設(shè)計(jì)

經(jīng)分析論證，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，確定輔助桿前端結(jié)構(gòu)形狀示意圖如圖1所示。

圖1 前端結(jié)構(gòu)示意圖

使用時(shí)，首先用前端結(jié)構(gòu)的緊扣帶把傳感器固定住，由前端結(jié)構(gòu)內(nèi)的彈簧機(jī)構(gòu)把傳感器拉至為常開(kāi)狀態(tài)，然后將傳感器夾在電纜金屬外護(hù)套接地引線上，最后拉扯細(xì)鋼線至傳感器緊密閉合進(jìn)行測(cè)試。

對(duì)于傳感器開(kāi)口寬度的確定，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)考察，各電壓等級(jí)的電纜金屬外護(hù)套接地引線直徑一般為380mm 左右，因此傳感器開(kāi)口的寬度必須大于電纜金屬外護(hù)套接地引線的直徑且留有裕度，但是傳感器開(kāi)口寬度不能過(guò)大，否則會(huì)造成拉扯細(xì)鋼線的幅度過(guò)大，致使前端結(jié)構(gòu)體積增大，在浪費(fèi)材料的同時(shí)也增加了輔助桿前端的重量，不利于輔助桿的控制與使用。通過(guò)對(duì)考慮上述的問(wèn)題，最終確定傳感器開(kāi)口寬度為500mm。

1.2 輔助桿選擇

輔助桿是基于絕緣桿進(jìn)行制作，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試實(shí)際情況，可以由多根絕緣桿駁接來(lái)進(jìn)行長(zhǎng)度調(diào)節(jié)。在輔助桿總長(zhǎng)度的選擇方面，統(tǒng)計(jì)了各個(gè)電壓等級(jí)電纜終端頭金屬外護(hù)套接地引線的高度。經(jīng)統(tǒng)計(jì)電纜終端頭金屬外護(hù)套接地引線的高度大部分在6～7m 之間，有小部分低于6m 以下。從安全性及實(shí)用性的角度對(duì)輔助桿的長(zhǎng)度進(jìn)行選擇，確定輔助桿的總長(zhǎng)度為6m，分4根絕緣桿進(jìn)行駁接，即每根絕緣桿的長(zhǎng)度為1.5 m。當(dāng)電纜終端頭金屬外護(hù)套接地引線的高度在6～7 m 之間時(shí)，可以選擇4根絕緣桿駁接的長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)試；當(dāng)高度低于6m 以下時(shí)，可以選擇2～3根絕緣桿駁接的長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)試。

2 輔助桿安全性及使用效果

首先對(duì)輔助桿進(jìn)行了安全性現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收，測(cè)試點(diǎn)通常是位于電纜終端頭本身的金屬法蘭下方（電纜終端頭本身金屬法蘭一定在高壓一次引線放電范圍之外，否則在正常運(yùn)行時(shí)可能會(huì)造成一次引線對(duì)其放電）的電纜金屬外護(hù)套接地引線上，而在使用輔助桿后，輔助桿的前端結(jié)構(gòu)仍位于電纜終端頭本身金屬法蘭之下，所以安全性驗(yàn)收通過(guò)。

接著對(duì)輔助桿進(jìn)行了測(cè)試效果的驗(yàn)收，由于輔助桿只是單純地將傳感器送到高處的測(cè)試點(diǎn)，測(cè)試連接線還是直接接在傳感器上，并沒(méi)有通過(guò)輔助桿作為中間媒體把傳感器和測(cè)試連接線連接，而且也沒(méi)有加長(zhǎng)或縮短測(cè)試連接線，所以傳感器接收的信號(hào)與有沒(méi)有使用輔助桿沒(méi)有關(guān)系，測(cè)試數(shù)據(jù)結(jié)果基本不受到影響。

繼續(xù)對(duì)輔助桿的使用效果進(jìn)行了驗(yàn)收，主要驗(yàn)收項(xiàng)目為輔助桿使用前后所需的時(shí)間，現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)如表2所示。

表2 電纜終端頭局部放電測(cè)試各流程所需時(shí)間

從表2可以明顯看出，使用新工具后，測(cè)試單組電纜終端頭（單組電纜終端頭A、B、C 三相）時(shí)間從25 min 降低至15min，縮短了40%的測(cè)試時(shí)間。

3 結(jié)語(yǔ)

本文所研制的電纜終端頭局部放電測(cè)試輔助桿成功地解決了測(cè)試過(guò)程中出現(xiàn)的測(cè)試效率低下及人身高空墜落兩個(gè)問(wèn)題。同時(shí)，在基本不影響測(cè)試數(shù)據(jù)的情況下，使測(cè)試過(guò)程簡(jiǎn)單化，為試驗(yàn)人員測(cè)試電纜終端頭局部放電提供了一種新的途徑。

［1］羅俊華，楊黎明，史濟(jì)康，等.電力電纜及試驗(yàn)技術(shù)回顧［J］.高電壓技術(shù)，2004，30（S1）：81－82.

［2］沈黎明.電力電纜應(yīng)用技術(shù)［M］.鄭州：鄭州大學(xué)出版社，2011.

［3］陳化鋼.電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)方法及診斷技術(shù)［M］.北京：中國(guó)水利水電出版社，2009.