(云南电网有限责任公司玉溪供电局 云南省玉溪市 653100)
摘要：高压电缆接头由于制造工艺、施工安装质量、敷设环境等因素的影响,容易出现诸多绝缘缺陷,是整个线缆设备的薄弱之处。据国家电网公司统计,70%以上的电力电缆运行故障是由于电缆附件缺陷引起的,其中最主要的就是电缆接头故障。因此对电缆接头的状态监测和故障预警具有重要的作用。目前业内主要采用局部放电、金属护层接地电流、温度等检测技术来测量电缆接头的绝缘状况,各自具有不同的故障评估方法,但相对独立,缺少综合考量和预警评判。
关键词：高压;电缆附件;局部放电;检测方法
1 引言
局部放电现象,主要发生在绝缘内部,受到电场作用影响,内部缺陷附近形成了局部电容,此时正负电荷,会集结在不同极性的两端,局部电场场强增大,最后电容击穿放电,形成局部放电现象,并伴随着脉冲电流的产生。局部放电对电力电缆及其附件的安全运行具有重要影响,局放检测作为局放重要的检测方法,目前已经得到了广泛的重视和应用。如何应用不同原理的检测手段,对局放缺陷进行精准的检测和定位,在目前电力电缆的运行维护工作中的重要课题,广大电力电缆工作人员将通过理.论研究和时间验证结合的方式,对局放检测进行研究,进-一步 提高电力电缆运维水平。
2 局部放电的检测方法
局部放电的检测方法有很多，常用的有:脉冲电流法、电桥法、无线电干扰电压法和一些非电检测法，即通过捕捉局部放电产生的声、光、热以及放电生成物等进行检测。
2.1超声波局部放电检测。超声波局放检测的原理是根据检测局放产生的超声波信号来进行缺陷诊断,这个超声波从内部放电处通过绝缘层向外表面传播。一般通过超声波探头,在电缆终端套管或GIS外壳等部位进行检测，也可在具备检测条件的地方，如电缆隧道或工井中的电缆中间接头上进行检测。由于超声信号是一种与频率有关的并随时间变化的信号量，在分析超声信号时，首先要把从超声波传感器上获取的声波信号转换为相应的电信号，由于此时超声信号往往较弱并且会受到来自中外界的干扰，所以必须经过放大、检波、滤波等环节把声信号放大到一-定的电平然后进行测量。
2.2X射线数字化检测
利用脉冲X射线源、数字平板探测器和远程控制平台进行小型化、集成化、无线控制设计的便携式DR检测系统，在电缆及电缆接头现场检测有很强的实用
性，可对 110 kV 电力电缆外部以及内部受到的损伤进行检测和诊断。可以预测到，通过调整检测参数，该系统方案可以满足220 kV甚至更高电压等级的电缆接头检测，检测对象覆盖范围较宽。
2.3超高频局部放电检测。
利用超高频传感器从GIS电缆终端环氧套管法兰处进行信号耦合和检测,但易受环境噪声干扰。超高频电容藕合器,主要由金属屏蔽层、电容藕合器、导线芯、外半导电层、XL PE绝缘组成。该方法的忧点为设计有电容耦合器,极限频率为500MHz,常用作电缆、附件局部放电的超高频传感器,照比以往的局部放电测量，自身的灵敏度要更高。但同时也存在超高频信号衰减问题,需要在其电缆接头、端部,借助传感器的安装,实现局部放电测量工作,容易对其电缆表层,造成不同程度的破坏。
2.4脉冲电流法
脉冲电流检测法在局部放电检测法中的灵敏度最高，作为局放测量新标准 IEC60270 的推荐方法得到广泛应用。脉冲电流法不但可以对电力电缆的局部放电进行检测，还可以检测其它各类高压设备的局部放电。其检测原理图如图 1：
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图 1 脉冲电流法原理图
检测阻抗通过耦合电容与试品形成回路，当检测试品内部出现局部放电时，试品两端的电荷会发生变化，检测回路会出现脉冲电流，检测阻抗两端电压因脉冲电流的出现会发生明显的变化，通过检测装置测量检测阻抗两端的电压可得到试品的局部放电信息。脉冲电流法检测局部放电主要应用在电缆及附件的的出厂和型式实验中，该方法还能够实现对局部放电量大小的标定，但脉冲电流法很难应用于现场，只能对电缆进行离线检测。
3电缆接头监测的关键技术
3.1局部放电
局部放电是指发生在电力设备绝缘层但尚未击穿的高频放电,是绝缘层缺陷在强电场作用下发生的反复放电,长期运行将产生累积效应，导致电缆绝缘层的介电性能恶化,最终导致整个绝缘层的击穿,造成严重的后果。因此局部放电是衡量电力电缆运行健康与否的重要指标。对于高压电缆接头而言,一般使用高频电流互感器卡在接头的接地线.上,通过电磁感应高频脉冲电流信号,间接获得局部放电的脉冲信号。
3.2接地环流、感应电压金属
屏蔽层接地电流,可以直接反映电缆主绝缘老化过程中电容量的变化，是判断绝缘老化的重要依据。通过对接地电流或电压(保护接地的情况下)的在线监测,可以得到其变化趋势，实时掌握主绝缘的老化状况。接地电流或电压的监测相对比较简单，一般使用低频电流互感器或电压互感器安装在接地线上。
3.3接头温度
电缆绝缘缺陷导致绝缘水平不断下降,泄露电流随之增大,温度升高。电缆中间接头接触电阻增大时，温度不断升高,加剧绝缘老化,不断恶化。把测温传感器固定在电缆外护套上来检测电缆接头温度,可实现对电缆接头表面运行温度24 h不间断连续在线监测。通过对高压电缆本体护层温度的统计分析,可全面掌握其工作状况,及时了解电缆护层的老化情况,并在接头温度急剧升高达到极限温度时，发出报警信号提醒有关人员紧急处理。温度作为常用的检测参量,传感技术相对比较成熟,针对电缆接头类的点式测温,一般使用接触式传感器如数字式温度传感器DS18B20、K型热电偶等。
3.4本体电流
电缆本体电流监测虽然不属于电缆接头状态监测,但可以反映负荷的变化情况,间接影响接头局部放电、接地电流/电压、温度等参量的监测值,所以在预警评估时可作借鉴。
4 总结
综上所述。局部放电的检测方法相对较多,电力企业可以根据在检测系统中弓|进多种检测方法,提升检测的准确性。通过本文的分析可知，电力企业在开展检测系统的研制时,需要明确检测系统的检测需求,结合系统工作原理,合理设置检测系统的硬件设施及软件设施,提升检测系统的性能。
参考文献:
[1]李鹤南高压电缆接头局部放电检测方法ID]华北电力大学(保定)华北电力大学2011.
[2]丁书国,侯炳涛高压电缆接头局部放电检测方法分析[J]通讯世界.2017( 18).
[3]邸龙.高压电缆接头局部放电检测方法研究[J]黑龙江科技信息.2013( 13).