修連柱

國(guó)網(wǎng)綏化供電公司

交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣在線(xiàn)診斷技術(shù)探討

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本文簡(jiǎn)單介紹了交聯(lián)聚乙烯在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展趨勢(shì)，以及對(duì)于電纜絕緣的在線(xiàn)診斷技術(shù)的重要性，還對(duì)交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣損壞的主要原因進(jìn)行分析，對(duì)交聯(lián)聚乙烯電纜的在線(xiàn)診斷技術(shù)展開(kāi)探討，對(duì)交聯(lián)聚乙烯在線(xiàn)診斷的意義及發(fā)展方向進(jìn)行了探討和展望。

交聯(lián)聚乙烯；電纜絕緣；在線(xiàn)診斷；技術(shù)探討

1 引言

在高壓電網(wǎng)中，對(duì)電纜的要求很高，不僅需要具有絕緣性能和抗酸堿腐蝕性，還有耐高溫、耐冷凍等優(yōu)良特質(zhì)。針對(duì)這些要求，交聯(lián)聚乙烯問(wèn)世。但是在惡劣的氣候下，交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣會(huì)出現(xiàn)惡化，暴露在空氣中的電纜會(huì)在高電場(chǎng)下絕緣惡化，而深埋在地里的電纜，容易產(chǎn)生水樹(shù)使絕緣惡化。因此，相關(guān)專(zhuān)家要對(duì)交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣進(jìn)行定期離線(xiàn)和在線(xiàn)診斷。

2 交聯(lián)聚乙烯在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展趨勢(shì)

2.1 國(guó)內(nèi)的發(fā)展趨勢(shì)

電纜的制造技術(shù)好，保證了電纜本身的質(zhì)量，電纜出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)的診斷技術(shù)高明都能使電纜正常運(yùn)行，目前，國(guó)內(nèi)對(duì)于交聯(lián)聚乙烯電纜的診斷為離線(xiàn)診斷，通過(guò)診斷結(jié)果，從而對(duì)電纜進(jìn)行維護(hù)、檢修或更新，這種離線(xiàn)技術(shù)就是斷電，影響了電的使用，給用電戶(hù)帶來(lái)或大或小的麻煩和經(jīng)濟(jì)損失，并且離線(xiàn)時(shí)，電纜會(huì)因?yàn)槭┘拥闹绷鞲邏憾螕p壞，還會(huì)使性能質(zhì)量良好的電纜發(fā)生絕緣層擊穿等嚴(yán)重事故。而新的在線(xiàn)診斷技術(shù)就很好地解決了這個(gè)問(wèn)題。它能在電網(wǎng)常規(guī)運(yùn)行條件下直接進(jìn)行診斷，不會(huì)對(duì)電纜造成直接或間接的經(jīng)濟(jì)損失。交聯(lián)聚乙烯電纜在線(xiàn)診斷技術(shù)在國(guó)內(nèi)正處于萌芽成長(zhǎng)階段，而國(guó)外的這一先進(jìn)的診斷技術(shù)正在被廣泛的應(yīng)用中。

2.2 國(guó)外的發(fā)展趨勢(shì)

在上個(gè)世紀(jì)80年代始，日本就開(kāi)始對(duì)交聯(lián)聚乙烯電纜在線(xiàn)診斷技術(shù)方面嶄露頭角，開(kāi)發(fā)出直流分量法、疊加電壓法和電介損耗法等多種診斷技術(shù)，并在后期對(duì)應(yīng)技術(shù)設(shè)計(jì)出新的裝備。

3 診斷機(jī)器及原理

在線(xiàn)診斷儀是由三部分組成的，保護(hù)箱、直流電壓箱、主機(jī)。

保護(hù)箱分為電壓保護(hù)裝置和低通濾波器。電壓保護(hù)裝置是當(dāng)電壓高到危及人身安全的程度時(shí)，它能自動(dòng)識(shí)別且將關(guān)閉輸入端開(kāi)關(guān)，形成斷路，使屏蔽層屏蔽電流，保證人身安全不受傷害。過(guò)濾出所有交變信號(hào)，增大輸入度拿的阻力，使它到主機(jī)的放大器這條路不通，而留下的直流信號(hào)則可以暢通無(wú)阻的到達(dá)主機(jī)。這就是濾波器的作用。

在主變壓器的附近是直流電壓箱，它的作用就是在電網(wǎng)中直流電流不能通過(guò)的背景下，在主變壓器的中性點(diǎn)上通過(guò)電抗器將正負(fù)電壓和直流電壓疊加到一起。

主機(jī)由放大器、直流檢流計(jì)和微機(jī)系統(tǒng)組成。

該診斷儀對(duì)在線(xiàn)電纜診斷時(shí)，主要使用兩種方法：直流分量法和疊加電壓法。直流分量法對(duì)環(huán)境要求比較高，只適用于噪聲小的實(shí)驗(yàn)室。比較常用的是疊加分壓法。疊加分壓法就是通過(guò)疊壓的電壓產(chǎn)生的電流，得到主絕緣層的絕緣電阻。根據(jù)護(hù)層絕緣測(cè)量原理，直流電流通過(guò)屏蔽層對(duì)地的絕緣電阻、電源內(nèi)阻和保護(hù)箱的輸入電阻，通過(guò)讀取顯示器電流數(shù)據(jù)，就可按照公式求得所需電阻。

4 診斷技術(shù)

4.1 直流法

直流法分為三種：直流成份法、直流疊加法、電橋法。

直流成分法，就是電纜中有水樹(shù)時(shí)，尖板電極在整流過(guò)程中形成微弱的直流，可以通過(guò)納安級(jí)測(cè)量裝置測(cè)出，此裝置就是衰減交流成分，檢出直流成分，保證診斷人員人身安全。但是此裝置還會(huì)流過(guò)雜散電流，其電流值可以通過(guò)三相電纜零相電流零線(xiàn)形成的波形推算出，根據(jù)納安級(jí)測(cè)量裝置測(cè)得電流除去雜散電流得到準(zhǔn)確的直流電流值。

直流疊加法，是測(cè)量通過(guò)電抗器疊加于電纜絕緣的直流電壓來(lái)進(jìn)行診斷。直流電壓值要不高不低，以反映絕緣的實(shí)際情況。

電橋法，通過(guò)電橋線(xiàn)路測(cè)量電纜絕緣電阻。

4.2 工頻法

工頻法有兩種：tgδ法和局部放電法。

tgδ法，測(cè)得的是絕緣缺陷的平均程度，可以用靈敏度為0.01%的測(cè)量裝置來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。它是通過(guò)將電纜電壓和工頻電流的信號(hào)取出，再由數(shù)字化測(cè)量裝置測(cè)出，測(cè)量結(jié)果的影響因素就是電壓和電流互感器角差，當(dāng)測(cè)得的tgδ不大于1%時(shí)，絕緣良。

局部放電法，就是通過(guò)局部放電微機(jī)在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)得出，它可以通過(guò)電樹(shù)枝長(zhǎng)度，診斷絕緣。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境要求高，測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。

4.3 低頻法

低頻法就是通過(guò)低頻電流診斷絕緣電纜，對(duì)裝置要求也是納安級(jí)別，電纜中的電流因?yàn)樗畼?shù)的作用，在產(chǎn)生直流電流的同時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生低頻電流。低頻疊加法，就是將低頻電壓進(jìn)行疊加，再由相串聯(lián)的裝置測(cè)出絕緣電阻，測(cè)量結(jié)果小于400MΩ時(shí)，電纜就應(yīng)該更換了，不小于1000MΩ時(shí)，性能良好。

4.4 復(fù)合診斷法

各種診斷法在進(jìn)行診斷時(shí)，往往會(huì)受到多種因素的影響，比如說(shuō)環(huán)境中的噪聲等，這些會(huì)限制測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，因此要將幾種診斷法進(jìn)行協(xié)同配合，相互統(tǒng)一起來(lái)，這樣測(cè)量的結(jié)果準(zhǔn)確性高。通過(guò)不斷的試驗(yàn)，分析結(jié)果，得出結(jié)論，用直流疊加法及tgδ法復(fù)合診斷結(jié)果準(zhǔn)確率最高，結(jié)合種種因素，我國(guó)最終選擇此復(fù)合診斷法。

5 結(jié)語(yǔ)

交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣在線(xiàn)診斷技術(shù)，對(duì)于維持電纜正常運(yùn)行做了很大的貢獻(xiàn)，它消除了過(guò)往離線(xiàn)診斷技術(shù)因?yàn)殡x線(xiàn)診斷造成的電纜二次損壞問(wèn)題，節(jié)約了經(jīng)濟(jì)成本，還不會(huì)影響人們的正常生活，不會(huì)損害人們的切身利益，經(jīng)過(guò)研究，發(fā)現(xiàn)tgδ法和直流疊加法復(fù)合在線(xiàn)診斷技術(shù)最為符合中國(guó)使用，國(guó)家相關(guān)部門(mén)已經(jīng)投入大量資源在此技術(shù)研究上，交聯(lián)乙烯電纜絕緣在線(xiàn)診斷技術(shù)在國(guó)內(nèi)逐漸成熟，穩(wěn)定，其結(jié)果更加保證診斷人員的安全，提高絕緣電纜的使用壽命，會(huì)更大程度的節(jié)省經(jīng)濟(jì)成本，此先進(jìn)技術(shù)更是會(huì)提高中國(guó)的國(guó)際地位。

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