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市电能基础作用的输送靠中压电缆,中压电缆附件及电缆本体主要缺陷原因是由于绝缘性能、附件结构、线芯导体和外层分隔、绝缘外凸等多种缺陷造成的,综合当前电缆状态检测方法和应用技术现状,对当中的局部放电检测方法进行深入研究,以提高相关检测技术应用水平。
关键词:中压电缆;状态检测;局部放电
一、引言
随着现市快速发展对电能供应需求量大大增加,对供配电网输送电能的可靠性和安全性要求也在不断提高,配电网在现市电能供应中起基础作用的是中压电缆输送方式,中压输送电缆的安全性、可靠性对当前我国的经济发展、人民生活质量提高有重要的影响,用户供配电的安全稳定性也主要是由中压电缆质量决定。中压电缆质量缺陷会引起输送过程中大面积停电,电网输送安全可靠性也大受影响,甚至会导致输变电的事故,使经济发展和人民工作、生活用电都得不到充分可靠的保障。
当前我国配电网中生产商供应的电缆主要是三芯线缆为主,提供给市配电网电能输送使用。在电网运行过程中,中压电缆由于长时间在外界中运行输送容易受到高气温、高气压、外界环境作用影响很大,而且在施工安装现场一旦制作接头过程不按标准规制作,造成损坏的电缆故障频繁发生。
二、中压电缆的主要缺陷
中压电缆在厂家完成生产之后再经过长距离运送、施工现场制作接头、现场铺设电缆等过程都有可能造成不同程度的缺陷现象。
1、电缆附属配件缺陷
中压电缆附属配件通常包含有终端头、中间接头。电缆生产厂家并不完全包括所有产品,其附属配件由不同的供应厂家提供,再由电缆生产厂家把配套零件根据生产工艺把电缆结合成一个整体,接头和终端通过厂家制造和现场装配而成。通常影响电缆附属配件主要缺陷有:绝缘性能、热性能(性能、散热性能)、附件结构、安装工艺和工作运行环境。
2、电缆自身缺陷
中压电缆自身引起的缺陷有如下情形:微小创伤,线芯导体与绝缘分层,绝缘屏蔽表面突起,厚度不均匀等生产质量不良,偏心、裂纹、潮水气泡等杂质,除了容易受到外部受力破坏之外,导致中压电缆自身缺陷有两个主要因素:微小创伤和外表面突起,在外界长时间高温高压下的环境影响容易产生局部放电引起绝缘老化现象,塑料电缆长时间在水中浸泡导致水气进入里面,使绝缘纤维产生水解效应,在电场集中部位形成水树枝现象,造成绝缘击穿等现象,电缆自身引起的缺陷会引起整个系统的不同程度故障,如水分渗透、局部过热或者放电、接地点过多、介质损失过大等现象,这些现象要通过监测才能防故障的产生。
三、电缆状态检测的方法及现状
目前,国内外开发了多种中压电缆监测方法:局部放电监测及检测、运行温度监测及检测、接地电流测量、电缆绝缘水树的监测、绝缘电阻和泄漏电流检测、介质损耗检测等,电力电缆的状态检测的主要方法包括如下5类。
1、局部放电监测及检测
局部放电的检测方法有多种,通常分为离线和在线带电的方法,离线的方法要打开连接,并且停电几个小时才能进行放电检测。局放信号能见度电缆的低通特性会衰减信号的高频部分,较高的测量频率降低能见度。所以远离局放源就不可能用高频测量。中心频率的选择应尽可能低以看的尽可能远。从另一方面来说,使用高一些的中心频率可以实现在测量点实现高灵敏度测量,例如在终端附近。需要注意的是如果没有按照以上方法设置时,电缆本身或终端的谐振效应可能导致灵敏度的改变。
铝合金电缆在美国和加拿大等地区已经有40多年的应用历史,是的、成熟的产品。
铝合金电缆在美国和加拿大地区广泛应用于机场、军事基地、办公室、住宅、酒店、超市、院校、体育场、医院、工业厂房等场所,由于铝合金电缆特有的性能特点,在几十年的应用过程中,得到了北美地区建筑设计师和电气设计师在安全性能和便捷敷设方面的一致肯定和推荐,连锁铠装电缆作为一种新型的、安全可靠的电缆在很多应用领域替了铜电缆。这种电缆的性能和延伸性能非常好,且非常安全。除此之外它还易于安装,安装这种电缆的简程度超过何电缆,很多美国电气工程师都希望铝合金电力电缆能够应用于建筑项目中去。事实上,在美国90%的民用及商业建筑才用的都是铝合金电力电缆作为电力传输。
一般而言,纯铝的耐蚀性能比铝合金强,生产企业曾试图加入某种元素,研发耐蚀铝合金,但到目前还未进入工业性应用。在铁和硅含量比较低的电工用铝中,如加入适量稀土,在盐雾中(相当于在沿海地区架设的钢芯铝绞线线路)试验证明,可改善其耐蚀性,但如果含铁、硅较高的铝,则其结果相反。作为电缆线芯用的铜、铝、铝合金,一般而言,它们的耐蚀性应为铜>铝>铝合金,需要指出的是做电缆线芯用的铜线,如果在绝缘材料中有硫,则铜表面就会产生“发粘发黑”的腐蚀产物。在这种情况下电缆铜线表面要镀一层锡,其原因就是要使锡起到隔离的作用,铜包铝线的耐蚀性,一旦铜线表面出现“针孔”(露铝),将加速线缆电化腐蚀,从而导致脆断。