摘要：随着经济和各行各业的快速发展，随着全国电网的不断改造升级，交联电力电缆已成为重点地区输电的主流设备，高压、超高压交联电缆线路已经在城市电网中占据非常重要的地位。然而，由于高压电缆附件是电缆线路上最薄弱的环节，加之电缆附件内部的场强分布复杂、运行环境相对较差，随着电缆线路运行时间的增长，不可避免地产生老化现象，进而引起事故。如何对电缆线路的运行状态进行检测和分析，最经济有效地得到电缆的真实状态是非常必要的。经过多年的研究分析，国内外专家和国际大电网（CIGＲE）等电力权威组织一致推荐局部放电检测是交联电力电缆绝缘状态评价的有效方法。常用的局部放电检测方法有：脉冲电流法、超声波法、超高频法、电容耦合法、电磁偶合法等。
关键词：高压电缆；局部放电；带电检测；重症监护；终端监测
引言
电力部门始终是国民经济发展的重要部门，电力电缆事业也是现代化基础设施的重要组成部分。高压电力电缆的应用满足了我国经济持续发展形势下不断扩张的用电需求，成为维护电力部门稳定运转的重要保障。新时期，电力电缆的应用将更加广泛，因此必须认识到针对高压电力电缆故障问题开展系统分析的重要性，了解造成故障的主要原因及对应的解决方法，以适应复杂的运转情形。结合当前我国电力部门的发展实际，高压电力电缆的故障分析问题已经得到了较高的重视，但是仍需要在实践中完善各类检测技术与实验方法，以达到及时准确把握故障问题、组织精准维护的理想效果，推动我国电力部门的现代化发展。
1开展高压电力电缆故障分析的重要性
无论是针对于高压电力电缆的检测技术还是试验方法，都需要依托于严谨的故障分析，且其应用目标在于排除高压电力电缆的相关故障，将可能出现的危险问题加以消除，以保证高压电力电缆运转的稳定性与安全性。对于电力企业，高压电力电缆是完成输送环节的重要设施，当前高压电力电缆已广泛应用到各类型的电网建设中，展现了独特的应用优势。但是随着高压电力电缆应用规模的扩大，运转中常出现故障问题，会在短时间内引发大面积的停电事故，甚至导致电力系统的瘫痪与破坏，造成恶劣的后果。因此，高压电力电缆的故障分析是电力部门必须把握的重点问题。只有通过系统的故障分析，并配套以科学的试验方法与检测技术，才能做到“防患于未然”。需注意，由于高压电力电缆构造的复杂性及其规模的庞大性，其故障问题相对复杂，实际作业过程中必须以严谨的程序与科学的方法加以应对，以保障电力部门工作的基本效率。
2高压电缆缺陷及故障介绍
高压电缆是由线芯导体、绝缘护套、屏蔽和密封防护材料等组成，具备高电压、远距离传输电能的功能。按照绝缘材料的不同，可将高压电缆分为交联聚乙烯绝缘电缆、聚氯乙烯（ＰＶＣ）绝缘电缆、聚乙烯（ＰＥ）绝缘电缆、橡胶绝缘电缆、黏性油纸绝缘电缆、不滴流油纸绝缘电缆、充油电缆和充气电缆等。由于我国前期高压电缆的制造工艺不够精良，存在高压电缆密封层破裂、绝缘护套受潮和线芯导体腐蚀的问题。同时，高压电缆在运输和装卸过程存在防护差异，容易造成电缆绝缘护套、屏蔽层折损。另外，电缆切割和安装过程不够规范，同样会造成电缆线芯导体的拉断和绝缘层破损。倘若高压电缆带着故障和缺陷投入运行，一旦线路发生电流过高或长期高负荷运行，必将引起高压电缆的电气事故。
3高压电力电缆的检测技术
3.1脉冲检测法
针对高压电力电缆的脉冲检测法主要包括低压脉冲检测法与二次脉冲检测法，两者的具体应用如下。第一，低压脉冲检测法。该方法通常适用于开路故障及低阻故障。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆工作机理主要为：针对于存在故障问题的高压电力电缆，由检修人员在其本身增设一个低压脉冲信号，这一信号在移动过程中会与高压电力电缆的实际故障点相遇；一旦两者相遇，高压电力电缆本身的电气参数会产生异常的变化，将直接导致脉冲信号反射或是折射；基于此，检修人员可利用专业仪器记录脉冲发射及接收之间的时间差，并依照这一参数计算出故障点的具体位置。第二，二次脉冲检测法。与低压脉冲检测法适用于开路及低阻故障相比，二次脉冲检测法广泛应用于高压电力电缆的闪络性故障以及部分高阻故障。二次脉冲检测技术的核心是高压发生器冲击闪络技术。该技术能够实现在故障点起弧及灭弧的一瞬间，立即触发原有的低压脉冲。检修人员依照两次低压脉冲的波形，可以推断出高压电力电缆发生故障的具体位置。
3.2直流闪络法。
直流闪络法是基于声磁同步和滤波电路的原理，当电缆线路发生高阻故障时，直流闪络检测仪自动向故障电缆输出高压直流脉冲电压，使故障点发生闪络击穿，再通过声磁同步和波形分析法测量出故障点的位置。直流闪络法的特点是原理简单、测量方便，适于于高阻故障，但不适合低阻故障的检测。
3.3电缆终端局部放电在线监测系统
电缆终端一直是电缆线路的薄弱环节，逐年来电缆终端事故呈上升趋势。国内多使用便携式仪器对已经运行的电缆进行运行状态下的局部放电诊断的研究，没有开展高压电缆终端局部放电在线监测工作。电缆终端，尤其是户外终端开展局部放电检测的难度相当大。从终端上检测到的信号大多为外部干扰信号；不同的天气情况下检测的局放谱图可能完全不相同，且与电缆终端的绝缘好坏没有任何关系；不同的时间段，比如白天或半夜检测到的局放谱图可能完全不同。
3.4电桥检测技术
电桥检测技术操作相对便捷，因此在高压电力电缆的故障检测中较为常用。操作中，专业人员将出现问题的电缆与另一条正常性能的电缆进行连接，连接方式同样为短接方式，同时再在电力电缆的起始处连接单臂电桥前路。基于此，测量正常电缆相的电阻与出现故障问题的电缆相故障点前后的电阻值之比，再参考电缆的长度，对故障点的实际距离进行计算，最终得出故障的具体位置。该方法依靠简便性得到了较为广泛的应用，但是由于其尚且不能实现对闪络故障的精准检测，因此受到了一定应用限制。
结语
高压电缆大规模的推广和应用，为电网的安全运行提供了重要的设备保障。基于频域阻抗谐振模型的现场检测技术和故障快速定位方法能够为电缆的安全运行提供重要的技术支持，有效弥补传统检测方法的不足。在某供电局的现场检测应用，有力地说明了基于频域阻抗谐振模型的现场检测技术和故障快速定位方法的可行性。该方法能够快速分析出电缆的故障类型和缺陷种类，准确找到故障点的位置。电缆局放重症监护系统通过对高压电缆长时间带电检测，可以更加准确地判断电缆局放在线普查中遇到的疑似信号，为运维检修人员提供可靠的资料。电缆终端局放在线监测系统研制与应用，实现了对高压电缆终端运行状态的监测与评估，从而指导了生产单位的运维检修工作，为电网的安全可靠运行提供了保障，具有很强的推广价值。
参考文献：
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论文作者:杨巨星,何疆,王甜
论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期
论文发表时间:2019/11/22
标签：电缆论文; 高压论文; 故障论文; 电力电缆论文; 脉冲论文; 终端论文; 检测技术论文; 《电力设备》2019年第15期论文;