电力电缆试验方法及检测技术分析论文_马燕春

电力电缆试验方法及检测技术分析论文_马燕春

(国网冀北电力有限公司张家口供电公司 河北张家口 075000)

摘要:电线电缆产品对于人们的日常生活以及工业发展有着重要意义。电力电缆以高供电可靠性优势,越来越多地被应用于输电和配电领域。目前,交联聚乙烯绝缘电力电缆安全方便,运行维护简单,已经取代油纸绝缘电力,并逐步取代PVC绝缘电力电缆和充油电力电缆。但是,近年来的运行和研究证明,交联电缆的绝缘材料在运行中易产生树枝性放电,造成绝缘老化、损伤,甚至影响其使用。因此,充分认识电力电缆的绝缘特性,及时有效地发现和预防绝缘中存在的缺陷,可以有效地保障设备和系统的安全运行。

关键词:电力电缆;试验方法;检测技术

1 电力电缆试验方法

1.1 抽样试验

(1)结构尺寸检查。对电缆结构尺寸进行检查,绝缘厚度的平均值应不小于固定的标准值δ,任一点最薄弱处应不低于0.9δ~0.1 mm。护套平均厚度应不低于0.85δ~0.1 mm(护套内表面为圆柱形)或0.85δ~0.2 mm(护套表面为不规则圆柱形)。(2) 4 h交流耐压试验。试验是在短段电缆试样上进行,对于110 kV及以上电缆,在抽样试验中不(3)热延伸试验。热延伸试验目的是检查交联聚乙烯绝缘的交联度,若绝缘未很好硫化,交联度很低,则在规定条件下的伸长率将非常大,冷却后的永久伸长也很大。如电缆交联度不够,则电缆的耐热性能和机械性能都很差,因此这是一项考核电缆绝缘性能的重要指标。

1.2 绝缘热延伸试验

绝缘热延伸试验时应按照GB/T 2951.11-2008制取两个试件,在试件上标好标记线后将试样悬挂在规定温度的烘箱中,按照相关材料规定的负荷在下夹头加重物;将试样在烘箱中保持10min中测量标志线间距并计算伸长率,即载荷下的伸长率;然后从试件上解除拉力,并将试件留在烘箱中恢复,恢复到规定温度或者5min(取较大者)后取出试件,慢慢冷却至室温,再次测量标记线间的距离并计算伸长率,即冷却后永久伸长率;取两个试件伸长率的中间值为最终试验结果。

1.3 电压试验

首先分别在被试电缆的各个绝缘上施加标准规定电压,保持标准规定时间,然后再把所有绝缘合在一起,对其施加标准规定电压,保持标准规定时间,不击穿即为合格。电压试验是体现电线电缆质量的安全指标。所有绝缘类型的电线电缆一般都要进行电压试验。若电压试验不合格,可能导致人身伤亡的安全事故、引发火灾或产品完全丧失功能。影响耐电压性能的因素有绝缘厚度均匀度,导体质量的好坏和绝缘原材料的品质等。

2 检测技术

2.1 检测电线电缆的外观、尺寸和结构

首先要对其外观尺寸以及结构进行全面检测,包括结构检测、外观检测以及尺寸检测。结构检测主要是对电线电缆的缆芯结构、护层、断面以及绝缘线芯进行全面的检测,这种检测是一种将尺寸检测和外观检测综合在一起的一种全面性的检测,检测当中要确保电线电缆具有良好的外观,还要对其尺寸进行检测,检查其尺寸与相关标准是否相符。外观检测是对电线电缆的质量高低检查判断当中最直观的一种检查,总其外在的展现来对电线电缆质量进行一个综合的判定,很多质量存在问题的电线电缆产品,在外观上就能够直观的显示出来,一旦发现其外观存在问题,那么相应产品存在质量问题的可能性就非常大了。在检测电线电缆外观的时候,要对其表面光滑度与整洁度进行检查,并看起外表面是否存在油污、斑点、毛刺以及裂纹等,并检查其腐蚀度与氧化程度是否与要求相符。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对电线电缆进行尺寸检测一般对于日常生活当中使用的电线电缆要求不高,对于高压交联电缆会相对严格一些,对其进行尺寸的检测,包含密度、外径、偏心度以及厚度等方面,同时要注意对绝缘层的厚度以及线径直径具体检测。

2.2 电线电缆绝缘检测技术

1)直流叠加法。在对线路中的电压进行不断测量的过程中,在内外部电流进行不断变化的情况下,测量结果会具有一定程度的误差性。而对于电缆中的电压而言,如果在电路连接方式出现问题的情况下,会使电压处于零序的状态中,从而使电路出现全面性的瘫痪,不利于电路整体性能的提升。在对电流运行系统进行不断了解的情况下,需对电路运行发展模式具有较大的了解,并加速检测技术不断进行快速发展的步伐。2)直流分量法。在对电缆进行不断检测的过程中,会对整体的电缆运行发展趋势具有正确的了解,同时,如若在电缆结构与交流电压进行结合的情况下,在经过一段时期后,电路间的电流会处于不断转化的状态中,并对直流电流进行合理的测量。在对测量结果进行分析的情况下,便会对电线电缆的老化结果具有精确的认识,并加速检测技术的发展速度,使电路工程顺利实施。(2)低频叠加法。在对电缆线整体运行情况进行了解的基础上,对一些额定的数值电压进行合理的测量,并参照串并联电路的基本原理对电阻的数值进行合理的推算。并对电路运行程度进行合理的考量,使电路中的数值处于合理化的状态中,此外,对数据测量结果进行合理的推敲,使数值测量结果具有一定的负载性,促进电网系统进行发展的步伐。(3)离线检测技术。对于离线电子检测技术而言,指在运用介质损耗原理的情况下,对损耗角的正切数值进行合理的把握,同时,在外界因素不断进行变化的情况下,电缆会处于一种分散的状态中,测量结果会具有较大的误差性。而对于局部放电试验而言,在不断进行试验的过程中,电磁性能会处于不断变化的状态中,进而实验结果会具有不稳定性的特点。在运用直流耐压试验的情况下,电力设备会处于一种轻便的状态中,对电流变化情况具有合理的控制。而此种方法具有一定的局限性,高压像素电缆不能应用此种方法,而在对交流耐压试验进行不断了解的情况下,发现在对工频进行了解的局势下,短路电流会处于逐渐减少的状态中,并具有一定的可靠性。

2.3 电缆故障定点法

(1)跨步电压法。将直流高压信号及时施加到大地与电缆故障位置间,故障所处区域相对应的大地表面会产生近于喇叭状的电位分布特点,便于借助高灵敏度的电压表来测量大地表面两侧的电压值。处于故障附近位置时,电压表的指针会指向相反方向,以此来确定故障的具体位置。(2)音频感应法。音频感应法是通过人体耳朵来判断故障区域信号的强弱,结合信号强弱程度来获取精准的故障位置。应用该方法是在金属护层与电缆相间或两相间添加1kHz的音频电流信号。在此种情况下,音频电流极易产生磁场信息,会在金属性短路或距离开路故障位置的正上方区域产生强烈磁场信号,进而找寻出故障点。(3)声测法。相应的放电装置会使得故障点发生放电现象,具体放电过程中发生的振动现象会传输至地面之上,利用一定的振动拾音器来获得故障位置发出的信号,以此来判断故障的实际位置。该方法主要适用于故障位置会产生放电声音的故障检测之中。(4)声磁同步法。声磁同步法是借助一定的故障位置发生放电现象而产生的声波和电磁波来确定相应的故障点。前期会把高压脉冲信号加设至故障电缆上,等到故障区域产生放电现象而发出声音信号时,会产生强烈的脉冲磁场信号。两类信号在传播速度方面具有差异性,其主要是找寻传播时间差最小点来判断故障的具体位置。

结语

随着科学技术的不断发展,电缆试验新技术、新方法将为电力电缆设备和电力系统的可靠运行提供技术支撑。

参考文献:

[1]江日洪.交联聚乙烯电力电缆线路[M].北京:中国电力出版社,2009.

[2]魏华勇,孙启伟,彭勇.电力电缆施工与运行技术[M].北京:中国电力出版社,2013.

[3]罗君化,杨李铭,史及亢,朱亥罡.电力电线电缆与实验技术手段介绍.[J]高电压技术,2014(81).

论文作者:马燕春

论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期

论文发表时间:2019/1/8

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