國(guó)家特種電線電纜產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)中心(安徽) 范一龍 卞曉剛 張建國(guó)
在電力體系中,電力電纜處于不可動(dòng)搖的重要地位。所謂電力和電纜,本質(zhì)沒有明確的分歧,都可理解為電氣和電力方面的材料,在有關(guān)電力設(shè)備中缺而不可。電力系統(tǒng)的全局運(yùn)作和電力設(shè)備的建設(shè),以及與之掛鉤的安全問題,都離不開電力電纜的絕緣工作。據(jù)統(tǒng)計(jì),超過半數(shù)的電力相關(guān)事故都源于絕緣工作的檢測(cè)疏忽。因此,電線電纜的絕緣檢測(cè)工作不容懈怠。
電線電纜的絕緣材料種類繁多,從基本狀態(tài)上來看,可大致分為固體、液體、氣體三種主要類型。對(duì)于其中常用的固體絕緣材料而言,依據(jù)進(jìn)出方式還可以進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)致的劃分,大體分為注射型和擠出型;對(duì)于液體而言,又可細(xì)分為絕緣油材料以及油浸絕緣材料;對(duì)于氣體而言,空氣便是良好的選擇之一。而在具體的選用過程中,應(yīng)依據(jù)不同的情況選擇最佳有效的檢測(cè)方式。
關(guān)于電線電纜的應(yīng)用,十分值得關(guān)注的地方便在于,電線電纜在經(jīng)過歲月的沉淀后,會(huì)呈現(xiàn)逐漸老化的趨勢(shì),而老化的因素也是各式各樣五花八門的狀態(tài)。依據(jù)因素的不同,大抵可將材料老化分為熱老化、機(jī)械老化和電老化三大類,分別受到熱量、機(jī)械力和電場(chǎng)的物理、化學(xué)作用下,結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)出現(xiàn)一點(diǎn)的改變,進(jìn)而影響絕緣材料的功能效果。在相關(guān)人員對(duì)材料老化問題進(jìn)行分析時(shí),應(yīng)注意多維度的判斷思考,進(jìn)而有效抓住老舊化的重要因素,采取合理有效措施進(jìn)行防范和修正。在電源老化到一定程度時(shí),可能會(huì)出現(xiàn)局部放電的現(xiàn)象,對(duì)電氣設(shè)備影響極為深刻[1]。因此,對(duì)絕緣材料老化的綜合全面分析和迅速解決問題的工作尤為重要。
電線電纜在出廠前通常會(huì)經(jīng)過嚴(yán)格的性能檢測(cè),而在檢測(cè)的指標(biāo)中,機(jī)械性能的檢測(cè)
尤為重要。電線電纜的機(jī)械性能檢測(cè)作為一個(gè)大的指標(biāo),它的下屬還可劃分許多小的指標(biāo),包括機(jī)械強(qiáng)度、彎曲性能、扭轉(zhuǎn)性能等維度。在檢測(cè)過程中,彎曲性能的檢測(cè)尤為關(guān)鍵。在電線電纜使用過程中,常常會(huì)受到外界各種彎曲的外力作用,因此對(duì)彎曲度的檢測(cè)指標(biāo)可以充分反映該電線電纜的使用情況和壽命。在檢查過程中,如果出現(xiàn)了一般的質(zhì)量問題,應(yīng)及時(shí)對(duì)相關(guān)的電線電纜進(jìn)行替換,以免后期出現(xiàn)不必要的安全隱患。同時(shí)也應(yīng)依據(jù)電線電纜的具體機(jī)械性能,規(guī)劃好具體的安置地點(diǎn),選擇更合適的區(qū)段和高度。
直流疊加法是以直流電源的試驗(yàn)為基石逐步演變發(fā)展而來,在上世紀(jì)后半期開始在全球各地廣泛實(shí)行。這一技術(shù)方法的主要操控方向?yàn)殡娋€電纜裝置在變電所中的接地電流狀況,對(duì)這一數(shù)值的大小進(jìn)行精準(zhǔn)檢測(cè)。在該技術(shù)的實(shí)操過程中,應(yīng)在相應(yīng)的接電處投以適度的直流電,并計(jì)算出相應(yīng)的數(shù)據(jù)。這一過程在絕緣電阻的助力下,顯得十分簡(jiǎn)便快捷,可以十分清晰而高效地得出電壓、電流、電阻間的微妙關(guān)系,實(shí)現(xiàn)電流和電阻的相互轉(zhuǎn)換。但事物總具有雙面性,在享受便捷的同時(shí),也得直面直流疊加的弱點(diǎn)。而這一技術(shù)方法的最大弱勢(shì)便在于,當(dāng)測(cè)量過程中的電流和電阻出現(xiàn)變化時(shí),便會(huì)導(dǎo)致電源電壓的結(jié)果出現(xiàn)一定程度的偏轉(zhuǎn),最終影響結(jié)果的精準(zhǔn)度[2]。除此之外,電壓的鏈接形式也會(huì)對(duì)電路的運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生不可控的影響,最終影響絕緣檢測(cè)的真實(shí)情況。
除了豐富多樣的在線檢測(cè)技術(shù)外,離線技術(shù)也是對(duì)電線電纜進(jìn)行絕緣檢測(cè)的有效手段。該技術(shù)在介值原理的指引下,對(duì)電線電纜的耗損情況進(jìn)行精準(zhǔn)檢測(cè),主要通過計(jì)算正切值的方式來實(shí)現(xiàn)。電纜的基本分布狀況會(huì)直接受到外界因素的影響,當(dāng)外界不斷出現(xiàn)不可控的變化狀況時(shí),電纜的分布會(huì)變得相對(duì)分散起來,這時(shí)會(huì)大大降低檢測(cè)的精度,增大誤差。在這種狀態(tài)下,通過高強(qiáng)度的在線絕緣檢測(cè),電磁的性能難以穩(wěn)定,可能會(huì)使結(jié)果出現(xiàn)差強(qiáng)人意的狀況。而運(yùn)用離線檢測(cè),利用直流耐壓試驗(yàn),可以使電力設(shè)備更多地處于輕快便捷的狀況下,能夠?qū)﹄娏鳡顩r進(jìn)行更可控的把握。但這種方式同樣具有漏洞,主要在于不能用于特殊的高壓像素線纜。
在對(duì)電線電纜進(jìn)行絕緣檢測(cè)的過程中,應(yīng)尤其關(guān)注電線電纜的設(shè)備老化問題。而直流分量法的合理應(yīng)用,便可對(duì)電線電纜的老化問題進(jìn)行更為精準(zhǔn)的檢測(cè)。在具體操作過程中,首先應(yīng)對(duì)電纜電線進(jìn)行多次精準(zhǔn)檢測(cè),在檢測(cè)中可以大致把控電線電纜全局的發(fā)展態(tài)勢(shì)。而當(dāng)電線電纜的狀況處于一種特殊情境,諸如交流電壓與電纜相互結(jié)合,這種情境下持續(xù)一段時(shí)間后,會(huì)產(chǎn)生在電路間數(shù)值來回?fù)u擺的電流,依據(jù)此可以提高直流電流的測(cè)量精度。檢測(cè)完成后對(duì)數(shù)據(jù)和內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)分析的過程中,通常可以輕易發(fā)現(xiàn)電線電纜的老化程度和相應(yīng)原因,提高絕緣檢測(cè)的效率,保障電路工作的進(jìn)行。
為了精確測(cè)出線路中絕緣電阻的數(shù)據(jù)內(nèi)容,通常需要借助低頻疊加法的助力。所謂低頻疊加法,即將預(yù)先定好數(shù)值的低頻電壓施加在待測(cè)電線電纜上,由于在電路串聯(lián)的過程中,每個(gè)地方的電流恒定相等,進(jìn)而依據(jù)相關(guān)公式可以準(zhǔn)確得出相應(yīng)的低頻電流的數(shù)值,隨后通過電流和電壓的比值關(guān)系,可以進(jìn)一步得出相應(yīng)的電阻數(shù)值。值得注意的是,在進(jìn)行操作之前,應(yīng)考慮到運(yùn)行的效率和電流的數(shù)值,依據(jù)不同的狀況進(jìn)行合理預(yù)判。這種方法應(yīng)用十分廣泛,可高效測(cè)出交流電經(jīng)歷的損耗。
當(dāng)相關(guān)人員在進(jìn)行電線電纜絕緣檢測(cè)的操作過程中,伴隨著溫度數(shù)值的攀升,絕緣電阻的數(shù)值逐步下滑。絕緣電阻對(duì)溫度敏感出現(xiàn)數(shù)值下降狀況的原因在于,在絕緣材料內(nèi)部存在著數(shù)量龐大的雜質(zhì)離子群,這些離子群在遭遇高溫時(shí),會(huì)出現(xiàn)能量的攀升。由于物體運(yùn)動(dòng)速度與能量供給在一定時(shí)空內(nèi)呈現(xiàn)正比關(guān)系,這些離子群會(huì)加快運(yùn)動(dòng)的速率,進(jìn)而產(chǎn)生絕緣電阻變小的狀況[3]。由此可見,在實(shí)驗(yàn)過程中的溫度深刻影響著檢測(cè)的過程和結(jié)果的精度呈現(xiàn)。所以在整個(gè)測(cè)量過程中,應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注溫度的實(shí)時(shí)變化,以防其對(duì)檢驗(yàn)產(chǎn)生不必要的干擾。
除了檢測(cè)過程的溫度以外,對(duì)數(shù)據(jù)讀取的時(shí)間的把控也會(huì)深刻影響檢測(cè)結(jié)果的精度。當(dāng)讀取時(shí)間的間隔變大時(shí),就意味著最終呈現(xiàn)的結(jié)果的誤差會(huì)進(jìn)一步變大,進(jìn)而大大降低測(cè)量結(jié)果的精度。由此可見,讀取數(shù)據(jù)的時(shí)間把控也十分關(guān)鍵。出于提高測(cè)驗(yàn)結(jié)果精度,保障電阻穩(wěn)定的目的,應(yīng)盡量縮短數(shù)據(jù)讀取的時(shí)間,以減少誤差,盡可能在1分鐘內(nèi)進(jìn)行讀取并分析處理,減少在這一環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)的隱患問題,盡可能精益求精地將結(jié)果數(shù)值的精度不斷拉高[1]。
絕緣電阻的數(shù)值變化,除了與溫度高低與數(shù)據(jù)讀取時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān),還與電線電纜的長(zhǎng)度密不可分。通常而言,在外界和內(nèi)在屬性基本不變的狀況下,電線電纜的長(zhǎng)度越大,相應(yīng)的絕緣電阻數(shù)值越小。相反,當(dāng)電線電纜過于短小,則會(huì)直接增大絕緣電阻的基本數(shù)值。這一狀況的出現(xiàn)會(huì)嚴(yán)重影響絕緣檢測(cè)的最終結(jié)果的精確性[2]。由此可見,在進(jìn)行絕緣檢測(cè)的過程中,應(yīng)格外注重電線電纜的長(zhǎng)度問題,合理控制電線電纜的長(zhǎng)度,在選取時(shí)盡可能保障對(duì)象長(zhǎng)度不可偏差太多,盡可能減小這一因素造成的誤差,進(jìn)而確保最后檢測(cè)結(jié)果更為精準(zhǔn)。
綜上,在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的當(dāng)下,人們對(duì)電力的需求不斷增生,逐漸難以離開電力謀生。
因此,電力體系的運(yùn)轉(zhuǎn)日益受到更為廣泛的關(guān)注,尤其是電線電纜的工作。為了預(yù)防可能出現(xiàn)的安全隱患,對(duì)電線電纜的絕緣檢測(cè)問題十分重要,尤其是在電力設(shè)備老化的問題上需大力篩查。在科技發(fā)展的當(dāng)下,對(duì)電線電纜絕緣的檢測(cè)方式五花八門,大體可分為離線檢測(cè)和在線檢測(cè),各種技術(shù)大大提高檢測(cè)效率的同時(shí)也應(yīng)依據(jù)各自特點(diǎn)進(jìn)行合理選擇。同時(shí)應(yīng)考慮溫度、時(shí)間、線纜長(zhǎng)度等可控因素,降低檢測(cè)誤差。