（东莞电力设计院 广东东莞 523000）
摘要：本文对电力电缆有关在线检测方面的各种技术进行了一定介绍，主要涉及到的有关在线检测技术有直流分量法、直流叠加法、交流叠加法以及局部放电法等。对相关检测技术具体的原理进行了分析，总结各种手段所具有的优缺点，同时还对局部放电有关在线检测方法方面的应用进行了研究。在实际的应用当中，应该根据具体的情况选择最合适的有关在线检测方法。
关键词：电力电缆、在线监测、技术
如今在预防性实验当中所规定的有关电缆实验方面的项目不多，按照具体的需求又开发出了很多种判定或者是鉴别电缆性能的有关实验方法，不过就交联聚乙烯相关电缆来说，通常认为其不适合应用高压直流实验，因此针对其具体的特性，逐渐发展出了很多相关的在线监测方法。本文着重介绍了几种非常有效的在线检测方法，以下逐一进行分析。
一、直流分量法
1987年，K.Sona以及H.Oonishi等人对于运行之后的电缆实施了非常详尽的相关实验研究，其结果证明具体的直流分量是XLPE有关电缆绝缘具有水树方面的标志，由此提出了利用在线检测实际的直流电流，从而判断运行过程中交联聚乙烯有关电缆老化的具体方法，也就是直流分量法，见图1。
直流成分法是用来测量运行过程中交联聚乙烯有关电力电缆绝缘当中的“水树状”相关劣化状态，而直流叠加法是用来测量实际运行中电缆具体的直流绝缘电阻。对于前者来说，其以在线检测方面的水树枝处于工频交流电场之下由于“整流效应”而出现的微弱直流电流当做绝缘老化的具体判据；对于后者来说，其是应用对运行当中有关电缆绝缘叠加方面的小直流电势，之后利用电缆屏蔽层有关接地回路当中测出具体直流电流的相关方法来得到电缆方面的直流绝缘电阻。
有关研究证明，对于水树枝来说，其越长，相关的直流分量也会变得越大，并且电缆实际的直流分量以及直流漏电电流，还有交流击穿电压等通常有着非常好的相关性，对于水树枝方面的发展以及泄露电流方面的增大都会致使电流击穿电压降低。
这种方法在进行现场测量的时候，如果电缆屏蔽相关的接地化学电动势非常大，并且护套绝缘电阻非常小的时候，往往会在检测回路出现非常大的干扰电流，从而导致干扰电流直接淹没了检测电流。其具体的解决方法如下：
（一）可以利用改接线的有关方法。凭借电容阻断有关接地化学电动势经过护套绝缘方面的通路，但是改接线很有可能无法被电力部门方面的操作规程允许，因此在具体的应用当中会受到很大的限制。
（二）凭借补偿电势法去除相关的干扰电流。这种方法需要具有补偿电势源方面的微调性能以及微电流检测仪方面的测量精度，在切实应用到现场检测的时候，具有很高的可取性。
二、直流叠加法
所谓的直流叠加法实际上就是在接地的有关电压互感器方面的中性点上面加上相关的低压直流电压（一般为50V），这种直流电压和电缆绝缘上之前的交流相电压进行叠加，进而对电缆绝缘层具体的微弱直流电流亦或是其绝缘电阻进行测量。详见图2。
因为直流叠加法实际上就是在交流电压方面叠加50V直流电压，之后在带电的有关情况下测得的具体绝缘电阻和停电过后加直流高压时候的检测结果非常相近。但是绝缘电阻和电缆绝缘在剩余寿命方面的相关性不是很好，而且分散性比较大。
三、交流叠加法
这种方法就是在实际的电缆屏蔽层上面叠加一个相关的交流电压，从而测检出1Hz有关的特征电流信号，进而对电缆具体的老化程度进行判断，有关交流叠加法方面的检测原理如图3。
图3
通过实验证明，对于老化电缆屏蔽层方面叠加不同频率相关交流电压的时候，如果电压频率在100Hz的时候，会出现一个非常大的有关特征电流。通过进一步研究证明，这种特征电流仅仅只在老化之后的电缆上才会出现，而对于新电缆来说，并不会出现特征电流。另外当叠加电压的具体频率是101.4Hz的时候，特征电流出现最大值。因此实际得出的相关关系式为：具体的检测电流频率=实际的叠加电压频率-实际的工频频率*2。相较于直流叠加法来说，交流叠加法实际需要的电源幅值非常小，一般叠加5V有关的交流电压就能够得到具体的特征电流，因此交流叠加法可以更容易检测出相关的电缆老化信号；除此之外，交流叠加法实际测出来的特征电流在线性化程度上相较于直流叠加发要更好，所以，交流叠加法是在线检测电缆方面的一个非常有效的方法。
四、局部放电法
国外在XLPE电力电缆有关局部放电方面的在线检测方法有很多的报道，比如超声波法、电磁法或者是脉冲相位分析等有关方法。本文主要探讨信号采集方面有关评述应用电缆之间绝缘连接盒相关差分法，以及预制中间连接头相关的电磁耦合法对于现场局部放电有关信号进行在线检测的方法。
（一）利用差分法对于局部放电进行在线检测
这种方法是对于中间绝缘接头相关连接盒外护套上面，利用金属护套在绝缘分段处作为界限的相关接头，在其左右分别安装金属铂电极，同时还需要外接一个高阻抗，在选用合适的阻抗之后，凭借差分法来对电缆当中的局部放电信号进行检测，见图4。如果左边出现局部放电，那么右边电缆电容就会起到耦合电容的相关作用。同样，如果局部放电出现在接头右边，那么左边电容就会起到耦合电容的相关作用。这种方法不需要专门加入有关的高压源以及耦合电容，并且也不需要对电缆的连接进行改变。能够有效的抑制外界产生的噪声干扰，非常适合应用在运行现场有关在线检测电缆方面的局部放电。
图4
在中间接头有关绝缘连接盒的位置利用差分法对于高压电缆方面的局部放电进行检测的有关方法非常简便安全，如果是在频率较低的时候可以有效的排除干扰。如果是在几兆赫兹相关的频率范围之内，这种方法实际的灵敏度能够达到1pC。
（二）利用电磁耦合法对于局部放电进行在线检测
这种方法能够应用在10kV或者是10kV以上电压等级的有关XLPE电力电缆在局部放电方面的在线检测，它的原理就是对于电缆中间接头位置安装一穿心式有关高频电磁耦合方面的传感器，对电缆本体或者是接头之中的局部放电信号进行收集，然后传输到相关的局放信号分析仪，进而完成电缆在局部放电方面的在线检测。这种方法需要在制作相关的中间接头的时候进行细微的改造，也就是把中间接头金属用来屏蔽连接的相关铜带直接穿过有关高频电磁耦合方面的传感器，之后再和接头两端相关的金属屏蔽层进行电气连接。因为在高压电缆以及测量回路间不具备直接电气联系，进而可以更好的对噪声进行抑制。这种局放传感器在带宽方面的设计是12到40MHz，这对在线检测有关电缆本体或者是接头位置出现的小于10pC的有关局部放电是非常灵敏的。
结束语
长久以来，我国广泛应用的有关预防性试验是凭借定期停电的相关实验方法，这种方法属于离线实验。但是由于在供电可靠性方面的要求不断提高，这种方法逐渐不能适应电力生产以及供应方面的具体要求。所以对交联聚乙烯有关电缆进行在线检测方面的研究，能够及时对电缆做出科学的更换、检修以及维护，对确保电缆稳定运行有着非常重要的意义。
参考文献
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论文作者:杨兰华
论文发表刊物:《电力设备》2016年第2期
论文发表时间:2016/5/23
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