张晓卿 赵秀娜 张刚
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摘要：电力电缆局部放电带电检测技术是一种新技术,可以检测电缆的绝缘情况,适合电缆电缆的检查和维修。本文介绍了放电检测方法和局部放电源的定位方法,分析了带电检测技术,希望能为电力系统的稳定运行提供帮助。
关键词：电力电缆；局部放电；检测技术
电力电缆局部放电带电检测技术是根据电缆局部放电所发生的不一样的物理现象，进行电缆局部放电情况的反应和描述。
1、局部放电的原理
交联聚乙烯绝缘电力电缆的绝缘表皮在工厂生产制造的时候，有气泡生成，这些气泡导致了交流聚乙烯绝缘电力电缆的放电原因。放电的原理是交联聚乙烯聚乙烯绝缘电力电缆中的气泡或具有杂质的地方会被场强击穿，这个地方就发生放电现象[1]。通过局部放电的界定，利用局部放电的信息进行检测，发现绝缘体的故障和缺陷，从而减少事故发生。放电现象是绝缘体的内部，在放电的过程中，形成脉冲电流，表面发生放电和电晕现象。
2、电力电缆局部放电的检测方法和原理
2.1脉冲电流法
这种方法是检测变压器壳体的接地线，观察壳体接地线及铁芯的接地线和绕组局部放电产生的脉冲电流的物理现象。这是最早的检测方式[2]。电流传感器有两种方式宽频带和窄频带。宽频带传感器一般为100千赫兹，分辨率高，信噪低。窄频带传感器一般是10千赫兹，具有高灵敏度和强抗干扰能力的特点，它的输出波形进行严重的畸形变为宽频带。这个检测方法具有灵敏度和测量的准确性及分辨率和动态范围等缺点。所以，检测的样品电容过大，发生耦合阻抗，测量的灵敏度会受到影响；并且测试频率低；离线测量时灵敏度高，可是受外围环境的干扰严重。
2.2高频电流法
这个检测方法在电缆放电检测过程中比较常用，它只能进行两个方面的检测，就是对电缆和接地电缆的带电检测。在电缆有放电情况发生的时候，通过外屏蔽，一些电流流入大地。所以，在接地线上进行安放高频电流传感器，让地线放电电流的通过，用来判断局部放电情况。这种方法的电缆可以感应外部的广播信号，进行检测时需要进行大量数据的处理分析，才可以分辨出电缆的放电脉冲。
2.3超声波法
这种方法是根据电力电缆进行放电的时候会有声音的传播，通过超声波的感应，进行检测电缆中的局部放电。这种检测方法避免了和电缆的直接相连，应用带电的电缆进行电缆在线检测。变压器具有相当复杂的内部结构，对声音的干扰和声音的速度的影响也不相同。现在的超声波传感器在检测过程中对电磁的干扰能力较差，灵敏度较低，增加了检测的难度。
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2.4化学检测法
根据变压器发生局部放电会进行破坏分解四周的绝缘材料，发生反应生成新的物质，检测出新物质就可以判断有放电情况的发生。化学检测方法主要是检测新物质的组成和浓度，在电缆周围发现新物质就可以判断电缆发生了局部放电。这种方法已经被广泛应用，这种检测主要是根据生成的新物质的气味和浓度进行检测和判断，所以必须建立相应的识别系统，进行电缆故障的识别。我国现在还没有统一的标准规定检测。这种检测对历史旧故障的识别比较准确，对突发性的故障不能反映。
2.5射频检测法
这种方法是对因电缆放电导致绝缘材料的破坏后，发生的频率变化，它对早期的故障比较敏感可以及时的发现，可是不能够反映突发事故。
3、电力电缆局部放电带电检测
在当前，局部放电检测被认为是绝缘诊断的最佳方法，带电检测更是如此。现在的电缆在城市建设中被广泛应用，可是其绝缘情况的检测方法有限。现如今国内外对电缆的局部放电带电检测进行了大量研究，有了很好的成果。在电力电缆中产生局部放电现象时，内部产生的脉冲是单极性的脉冲，传播时间短，而且脉冲的很窄[3]。当脉冲在形成的位置进行传播时，是在两边进行传播，传播过程中有衰减和散射，在达到测试点时，幅值减小脉宽加宽。假如脉冲的传播时间和脉宽正好在局部放电脉冲的范围内，就判断是局部放电脉冲。通常电缆局部放电脉冲的传播是几十秒到微妙之间，脉冲宽度一般不到10个微妙。脉冲的传播时间和脉宽由电缆端部的脉冲波形决定，也由检测的电路决定。因为检测的电缆电路不确定，导致脉冲的传播时间和脉宽发生变化。比如，在检测中有个大电感，脉冲的传播时间就会变短，脉冲宽度增加。可是，脉冲的开始位置，传播时间很有利用价值。可以应用高频电流传感器的带电局部放电检测，通常这种检测有较大的带宽，检测方法简单，结果良好。
4、电力电缆的局部放电的定位
在进行检测电缆局部放电过程中，进行放电源的位置确定，是放电测量的关键。一般采用时域反射法进行放电位置的定位，这种方法通常都是在电缆的一端放置脉冲检测装置，通过局部放电脉冲在电缆中传播的反射原理，对同一个脉冲检测它在电缆中来回传播的状况和时间差，利用脉冲识别法进行确定放电源的位置。具体操作是在电缆的一端放置局部放电的耦合装置，利用脉冲电流法检测电阻抗或利用高频电流传感器检测往返的脉冲信号。在电缆中的放电位置产生两个相等幅值的信号，在电缆线路里相反传播。分析两个信号的时间差和脉冲的传播速度，进行确放电源的位置。带电检测时，传感器可以检测到脉冲群，分析脉冲群的方向进行确定局部放电发生的位置。
5、检测过程中的信号干扰问题
现在利用交联电缆的路程有几十公里，在进行电缆的检测定位是非常重要的。可是电缆本身具有电阻抗，高频信号释放导致电缆阻抗可能有多个信号的叠加，这要求进行很好的对信号进行处理。现场检测过程中，会有大量电磁干扰淹没局部放电信号，使检测难度加大。要进行有效检测，必须抑制这些干扰，提高检测信号的信噪比，精准的识别要进行检测的信号。
结束语：
综上所述，电力电缆局部放电带电检测技术已经趋于成熟，给电缆的检修带来了很大的方便，给电力电缆的检测提供了帮助。根据交联聚乙烯绝缘电力电缆的特性，进行完善局部放电的检测技术，保障电缆运输的安全性和稳定性。
参考文献：
[1]李宇烽,才英博.高压电力电缆局部放电检测技术研究[J].民营科技, 2017(4):54-54.
[2]韩岩,马腾,李继攀.电力电缆局部放电带电检测技术及其应用研究[J]. 业, 2016(11):00175-00175.
[3]钱逸超.电力电缆局部放电检测技术的探讨[J].工业c, 2016(9):00076-00076.
论文作者:张晓卿,赵秀娜,张刚
论文发表刊物:《防护工程》2018年第13期
论文发表时间:2018/10/4
标签：局部论文; 脉冲论文; 电缆论文; 电力电缆论文; 发生论文; 信号论文; 检测技术论文; 《防护工程》2018年第13期论文;