摘要：随着我国经济的发展和社会现代化建设步伐的加快，对电力电缆的需求量越来越大，各种电网改造工程也在如火如荼的进行着。作为连接各种电气设备、传输和分配电能的电力电缆的使用量也逐年增加。据不完全统计，因电力电缆绝缘老化引起的主绝缘故障已占外力破坏故障的50%，而电缆局部放电量与电力电缆绝缘状况密切相关，局部放电量的变化预示着电缆绝缘存在着缺陷。因此，掌握必要的电缆局部放电原理及测试技术，对于电力电缆运行维护具有重要的指导作用。本文主要针对电力电缆局部放电检测技术进行简要分析。
关键词：电力电缆；局部放电；检测技术
1 电力电缆局部放电的基本原理
交联电缆的绝缘体内部在制造或施工过程中可能会残留一些气泡或者渗入其它杂质，而这些存有杂质或气泡的区域电场场强非常集中，在达到临界场强后，就会发生局部放电现象。根据流注理论，局部放电很大时，放电就会具有通道形式，局部放电在电场作用下会逐渐升级，最终转化为击穿故障。电力电缆在出厂前都需要做例行实验，而局部放电实验及主绝缘耐压实验是例行试验的一个检测项目，局部放电量超标的电缆是不会出厂的，因此因电缆本体局部放电量不合格的电缆是不会用到电力线路中的。而电力电缆在安装以后试运行时只进行交流耐压实验，那么做电缆接头及安装电缆终端时可能带进电缆线路里的杂质或微小伤害是无法察觉出来的。因此目前交联电缆的局部放电多发生在电缆的接头和终端处，因电缆本体局部放电超标导致击穿损坏线路的事例比较少。
2 局部放电的常用检测方法
2.1脉冲的电流法主要应用于电缆局部放电在线监测系统或离线检测系统，如检测电缆终端头或中间头的局部放电。脉冲电流法通过HFCT传感器，采用电容臂耦合的方法，将传感器安装在电缆终端设备的外壳，检测回路、检测装置与设备回路无直接接触，不影响设备的运行，在高压电缆局部放电检测中广泛应用。脉冲电流法检测的原理是在电缆终端绝缘法兰安装耦合电容或绝缘中间头两侧安装金属薄片，耦合电容和局放检测器形成一个高频低阻旁路通道。当电缆一侧存在局部放电，另一侧绝缘电缆可等效为一耦合电容，检测阻抗便通过电容耦合检测到局部放电脉冲信号。
2.2高频电流法是一种比较常用的检测的方法，但是只能在两个方面进行相应的检测：主要是电缆和接地电缆两个方面。当电缆发生局部放电现象的时候，一些电流会通过金属屏蔽层不断的流入大地。因此，就可在接地线上对高频电流传感器进行设置，检测地线局部放电电流，以判断局部放电的发生。由于电缆相当于一个感应天线，所以检测方法会受到大量的广播干扰，所以要做一定量的数据处理才能分辨出电缆中的部分放电脉冲。
2.3超声波法是对频率一般介于20kHz∼200kHz区间的局部放电声信号进行采集、分析、判断的一种检测方法，主要采用超声波探头采集信号。超声检测主要用于定性地判断局部放电信号的有无，以及结合电脉冲信号或直接利用超声信号对局部放电源进行物理定位。
2.4超低频检测电缆局部放电法的原理是采用0.1Hz高压发生器产生纯正弦波高压，施加到被检测电缆上激发缺陷点的局部放电，检测系统经耦合电容器分压后接检测阻抗的测量回路，采用脉冲电流法进行局部放电水平测量。
2.5 OWTS震荡波法电缆局部放电测试法主要用于检测电缆主绝缘、接头和终端绝缘状况，采用阻尼震荡电压测试局部放电强度，并结合局放定位系统实现局放的检测。OWTS振荡法检测电缆局部放电技术是采用固定电感和电缆谐振产生高频震荡波进行加压，其波形及频率接近工频正弦波，作用时间短，不会损伤电缆，比较适合现场使用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆又或者通过阻抗干扰措施，能准确检测出局部放电信号，对电缆的本体、附件、接头工艺等均由良好的检测效果，是一种行之有效的局部放电检测方法。
2.6光测法是利用局部放电产生的光辐射进行测量的。电缆局部放电发出的光通过光电转化后转变为电流，通过检测光电流的特性可以实现局部放电的识别。虽然实验室中利用光测法来分析局部放电的特征及绝缘裂化机理等方面取得了很大进展，但是因为光测法设备复杂、造价昂贵以及灵敏度低等原因不可能应用到实际当中。
3电缆局部放电定位法
在检测到电缆局部放电时，如果能对局部放电源进行定位，那么局部放电活动测量的时效性就会大大提高。
现在应用较多的局部放电源定位方法是时域反射法，该方法的一般做法是在电缆的一端架设脉冲检测装置，利用局部放电脉冲在电缆中传播的反射原理，检测同一个脉冲在电缆中来回传播的情况和时间差，通过脉冲辨识的方法确定局部放电源的位置。
时域反射法的原理是在电缆附件架设局部放电信号耦合装置，通过脉冲电流法的检测阻抗得到放电脉冲信号。当电缆中某个绝缘缺陷点发生放电时，产生的局部放电脉冲形成两个幅值相等的信号，在电缆内分别沿着相反的方向传播。通过分析两个信号到达的时间差，并结合电缆种脉冲的传播速度等可以估算出局部放电发生的位置。
4检测中的信号干扰问题的处理
现在使用的交联电缆地方通常有几十公里长，所以对于电缆的检测及局部放电源的定位是及其重要的。而电缆有自身的阻抗，高频信号释放端满足阻抗失配时发生的反射现象，有可能造成几个信号的叠加，这就需要正确的处理好信号。在现场的检测中，有时候大量的电磁干扰会把局部放电信号淹没，为检测带来不可避免的干扰。只有抑制这些背景干扰，提高信号的信噪比才能准确的识别出我们所需要的信号。
随着电网的不断扩大，电力电缆局部放电检测越来越重要，目前电力电缆局部放电检测是一种最有效的绝缘诊断方法，带电检测应用中更是如此。现在大量运行的设备缺乏有效的检测手段而导致事故频发，电力电缆尤其如此，近年来电力电缆在城市化建设中得到了大量的应用，但期绝缘状态检测缺乏有效的手段，国内外对电力电缆的局部放电检测做了大量的研究，现已取得了很好的成果。电力电缆中发生局部放电时，其产生的脉冲时单极性脉冲，上升时间短，脉冲宽度窄。脉冲从产生位置向两边传播，在传播过程中经衰减和散射，到达测量点时，脉冲宽度增加，脉冲幅值减小。一般情况下可以检测到较好的脉冲波形。
5结束语
随着电力电网的不断发展，电缆局部放电检测技术的应用也越来越广泛，提供一些切实有效的检测方法可以提高供电系统的可靠性。综合来看，电缆局部放电检测主要是要解决抗干扰技术、局部放电定位技术、及针对局部放电的分析能力上。有效的开展电缆局部放电检测可以早期发现局部放电问题，清楚电缆绝缘状况，为电缆的检修提供必要的依据。同时将多种方法相结合，综合运用目前各种技术和知识，组件综合的在线监测平台将是现在乃至将来局部放电在线监测的发展方向。
参考文献：
[1]王吕长.电力设备的在线监测与故障分析[M].北京：清华大学出版社，2016.
[2]陈茂荣，杨忠，牛海清.中压电缆缺陷原因及其状态检测技术现状[J].电线电缆，2016（6）：180.
[3]黄升博.电力电缆状态检修技术交流会议手册[M].深圳：深圳供电局，2010.
[4]顾媛媛.电力电缆局部放电信号理论及处理研究[M].广州：广东工业大学，2016.11.
论文作者:盛春,李浩锋,钱智敏,王昌英
论文发表刊物:《电力设备》2017年第10期
论文发表时间:2017/8/8
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