高压电力电缆试验方法与检测技术分析谢菁

发表时间:2020/7/20   来源:《中国电业》2020年2月6期   作者:谢菁
[导读] 采取科学合理的解决措施,从而增强高压电力电缆的稳定性与安全性,满足各领域的发展需求。
         摘要:在现代化社会的发展中,各领域的发展都加大了对电力的需求量,为了能够确保电力系统的稳定性,就需要电力部门提高对高压电力电缆管理的重视度,合理地选择其试验方法与检测技术,及时地发现电力电缆所存在的问题,针对出现的故障与问题详细分析,采取科学合理的解决措施,从而增强高压电力电缆的稳定性与安全性,满足各领域的发展需求。
        关键词:高压电力电缆;试验检测技术
1高压电力电缆故障原因分析
1.1电缆安装不规范
在电缆头安装时安装人员没有按照相关要求进行处理或者技术不够精湛,没有进行防潮措施、密封处理或者接头导线连接压接不良等,这些都会导致电缆故障。
1.2运行不稳定
随着各领域的快速发展,使工业化与民用化都加大了对用电的需求量,依然采用传统的高压电力电缆设备与材质,会增加其运行压力,使其铺设的规模无法满足各领域的用电需求[1]。如果不及时地进行有效处理,会使高压电力电缆处于高负荷的状态下,不仅会造成能源的大量消耗与浪费,而且长期的使用,会正确安全隐患,增加故障发生率。
2高压电力电缆的在线监测方法
高压电力电缆的在线监测方法,目前应用较为广泛的有接地线电流法以及环流法两类。其中环流法主要对电缆的护套层故障进行检测,而接地线电流法是对主绝缘故障进行检查。高压电力电缆护套大多使用交叉互联的换位方式,所以在护套交叉换位后,呈现三角形的排列模式,这时里面环流为零。排列模式如果是水平的,那么里面就会存在数值较小的环流。此外,由于护套层中的多点接地故障发生频率最高,存在较大的接地电流,所以可以通过这一指标来检查绝缘是否存在故障。
3高压电力电缆试验方法
3.1振荡电压试验
振荡电压试验应首先对需要试验的电力电缆进行充电,在充电达到试验电压的基本标准后,再利用放电间隙进行击穿操作,最后再通过电感线圈进行集中放电。实践中,该试验方法施加的电压可以达到千赫兹级别,因此受到多数电力检修部门的青睐。
3.2谐振电压试验
谐振电压试验,最适合针对高压电力电缆不达标、不满足电压要求的试验,针对所出现问题的高压电力电缆,分析出较大电流的容量,以其出现的问题为研发前提,具有针对性地试验与探究,充分地满足不同试验电力电缆对电压的需求测试。其主要的核心就是对高压电力电缆系统电感量、试验频率的改变,确保高压电力电缆能够处于谐振的状态下,通过具体的试验操作,能够得出合理的依据信息,以此分析,得出最终的试验结果[2]。
4高压电力电缆检测技术
4.1电桥技术
电桥检测技术又被称为“经典电桥法”,是应用最为广泛以及应用历史最为悠久的电缆故障检测技术,但因为无法满足现在电力行业的需求,已经逐渐被淘汰。电桥检测法将被测电缆的故障相与非故障相连接构成小桥,通过调节桥臂上的可调电阻器使得电桥处于一个平衡状态,然后利用桥臂电阻比算出电阻值,而电缆的长度与电阻是成正比的,从而可以根据电阻值算出电缆故障距离。电桥法是比较传统经典的电路故障检测方法,它操作简单、方便而且精确度高,非常适合于电缆接地和短路故障的检测,缺点是不适用于检测高阻与闪络性故障,因为在故障电阻很高的情况下,电桥通过的电流很小,一般灵敏度的仪表很难探测到。电桥法检测时还需要知道电缆的材质、长度等原始资料,若是由不同截面的电缆组成时,还需对电阻等进行换算,此外,电桥法也不能测量三相短路或短路故障,也不适合用于高电阻设备。


4.2脉冲检测法
低压脉冲检测法,主要应用于开路故障、低阻故障中。检修人员会在电力系统内增设一个低压脉冲信号,使其对高压电力电缆在运行的过程中,检测出故障点之间的相遇时间,根据电气参数变化情况的分析,检测出其信号反射、折射的形式,明确故障点的具体位置。二次脉冲检测法,主要应用开路、低阻故障的相比分析,尤其是对电力电缆的闪络性故障、高阻故障。高压发生器冲击闪络技术是其的核心技术。能够在故障点起弧、灭弧的瞬间,就会触发到低压脉冲。通过检测人员对每次波形的分析,可以准确地确定其故障的位置。
4.3超声波检测技术
超声波检测技术的应用体系比较完善,目前已经在许多领域中得到了很好的应用。该技术的应用原理在于借助相应操作设备对电力电缆释放超声波,遇到不同介质状态,其反馈波长也会存在相应的差异,技术人员可以根据相应设备信息来确定结构目前受损的具体位置,提高检修工作推进的有序性。需要注意的是,在实际应用过程中,技术人员需要做好障碍物清除和干扰数据清除的相关工作,从而提高检测结果的科学性。
4.4直闪法
直闪法,在高压电力电缆常击穿故障中应用的最多。引发高压电力电缆故障的原因比较多,有可能使其自身的质量不合格,也有可能对其施工安装操作不规范所引起的等。而其发生击穿故障,就是使电力电缆的电阻值增大,一旦发生了闪络后,就会使电力电缆在短时间内,释放出大量的电流脉冲波,从而引发电力电缆与故障点形成了反射的效应。对此,需要相关检修人员,能够对电力电缆上预设的端口进行测试,能够得到准确的电磁波信息数据,再针对其波形反射时间的合理判断,找到其发生故障的具体位置。
4.5渗透检测技术
电力电缆长期在户外环境中工作,在对其完整程度进行检测时,可以利用渗透检测技术进行检测。在该方法的应用过程中,其主要作用原理在可渗透的表面结构处添加荧光渗透剂,此时荧光渗透剂会沿着结构表面开始寻找裂隙进行渗透,在静置一段时间之后,可以利用成像仪器对表面的具体情况进行采集,如果电力电缆中存在裂隙,那么此时便会可看到位于裂隙所在位置出现一条厚度较大的白色基底红线。这样可以帮助技术人员大致了解目前电力电缆中存在损伤的部位。然后对于相关数据进行细致采集,然后对数据信息进行更加深层次的分析,从而明确目前电力电缆受损伤部位、损伤情况等内容,确定问题处理的先后顺序,从而提升整个问题处理工作开展的有序性。
4.6万用表检测技术
在高压电力电缆故障的检测技术中,万用表检测的最常用的方法之一,主要是其自身的优势,检测的工序简单、适用范围广等,能够满足各类电力电缆故障的检测需求[3]。在检测的过程中,需要相关人员能够对高压电力电缆金属屏蔽层、电缆芯等单独检验,在万用表的检测下,准确地检测出其电阻情况。根据其检测的结果分析,能够准确地判断出其存在的故障问题,采取合理的解决措施,及时解决故障问题,从而确保高压电力电缆的稳定运行。
结束语
随着经济的迅速发展,城市内部空间越来越少,而社会对电力的需求日益增加,电力电缆得到了广泛的使用,节省了大量空间,电力线路中电缆的比例越来越高。由于电缆质量、老化变质、机械损伤、安装工艺等因素,电力电缆经常会发生故障。电力电缆深埋地下,导致电力电缆的运维和检修变得十分困难,一旦发生故障就会对人们日常生活造成巨大影响,因此需要快速准确地找到故障位置并及时排除故障。
参考文献
[1]魏力强,齐锦涛,张学伟,谷丽娜,李雪松.电力电缆试验方法及检测技术分析[J].河北电力技术,2018,37(04):27-31+44.
[2]孟旭波,牛亚军.电力电缆无损检测工艺技术研究[J].内燃机与配件,2017(10):128-129.
[3]宋作光,袁芳凌.电力电缆局部放电检测技术的探讨[J].工业设计,2016(11):166-167.
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