电力电缆接头绝缘状态检测技术的应用

　　摘要：电缆接头在长期应用过程中会出现各种故障，最为常见的故障是绝缘问题，为了给用户提供稳定电能，必须做好检测作业，及时发现问题，解决问题。文章在电缆接头概述的基础上，对电缆接头绝缘出现故障的原因进行分析，论述电缆接头绝缘状态的检测方法，为相关工作人员提供帮助。

　　电缆故障是电网事故的一项主要原因，电缆接头是最容易遭受损伤的位置，考虑到电缆接头要在作业现场制作，因此出现缺陷的几率较高，容易发生绝缘事故。检测电缆接头故障的方法有限，而且维修难度大，如何高效低风险解决电缆接头绝缘检测问题成了重点研究的一项内容。

　　1.电缆接头

　　电缆铺设完成后，为形成一个连续电路，要将各端线路连接成一个整体，各个连接点就是电缆接头。对于电缆接头来说，需要对电缆接头绝缘状态情况进行检测，一旦发现问题，必须及时调整。

　　2.电力电缆接头绝缘出现故障的原因

　　2.1绝缘层长期应用发生老化

　　电缆接头在长期应用过程中，绝缘层遭受外界因素影响会受到破坏，导致其性能下降。其中常见的影响因素有：绝缘层受潮、环境和温度发生改变、化学腐蚀、长期超负荷等，从而导致绝缘层发生老化，影响电缆性能，使电缆无法满足应用需求。

　　2.2电缆局部区域温度过高

　　电缆长期应用过程中，在运行期间会有发热现象，绝缘层气隙不均匀也会导致局部温度过高，进而引发电缆事故，导致电缆遭受破坏。电缆暴露在特殊环境下，长期超负荷运行，整体散热性差，将会导致电缆局部温度过高，这会对电缆性能造成不良影响，缩短其使用寿命。

　　2.3电缆接头制作存问题

　　电缆接头制作是一项对技术要求很高的作业，制作电缆接头要达到高精密性要求，应完全依照规范标准生产。但是，从实际情况来看，少数工厂在实际生产期间，经常会为了利益、追赶工期等，采取粗糙方式制造电缆接头，这将导致电缆自身绝缘出现不均匀问题，致使电缆接头附件出现密封不严密。此外，由于外部环境差，会导致电缆接头长期暴露在空气中，水分渗入到电缆接头处，使电缆接头受潮，破坏电缆接头。在制造电缆接头时，若未预留足够的管长，将会导致电缆绝缘头内缩问题，造成接头与绝缘管交接处存在缝隙。通电后，从缝隙处会不断释放出微小电流，最终导致电缆接头被击穿，电缆受到破坏。这会使电缆应用遭受不良影响，无法满足应用需求。

　　3.电力电缆接头绝缘状态的检测方法

　　3.1采取预防性试验进行检测

　　在实际工作开展期间，主要采取预防性试验方法完成电力电缆接头绝缘状态的检测。预防性试验检测，就是严格依据计划将电缆经固定周期停运，再对绝缘和运行方式进行相应的检测工作。预防性检测本质上就是一种离线检测方式，进行检测作业时，要停电进行，这种检测方式在应用中存在较大弊端。①具体检测时，一次检修作业所需要时间较长，而且检修过程十分繁琐，难以一次完成相应检修作业，无法满足供配电需求。②检测作业经常会伴随观测不直观、操作不灵活等多项问题。③在工作现场进行检测时，检测作业容易遭受外界环境中的电磁干扰，将会导致检测结果模糊，或者一些个别材质的高压电缆无法应用该方法进行检测。由此可见，如何做好电缆接头绝缘状态的检测已成为相关技术人员的主要研究内容。

　　3.2在线检测技术的具体应用

　　电缆接头在线绝缘状态检测技术在具体应用过程中，能够在保持供电的基础上，对电力设备的绝缘状态进行全面检测。在具体检测作业开展时，能够实时对检测获取到的各项数据进行更新，同时，能够精准、快速地将获取到的数据传输到计算机中，通过智能化方式完成相应测量作业。通过对在线检测技术的应用，一方面能够避免采用离线方式检测带来的停电问题，另一方面也能够避免由于电缆绝缘接头损坏而引起的事故，进而使供配电效率进一步提高。此外，整个测试过程灵活、简单，可以大幅度降低物力、人力、财力等各方面投入。

　　3.2.1直流叠加法

　　该方法的具体应用原理是将一个50V左右的直流电压加在电压互感器中心点处，进而将低压直流电压叠加在交流高压上，从而完成对电缆接头绝缘电阻大小的测定，通过测定的数值，对电缆老化情况进行判断。绝缘电阻值超过1000MΩ表明电缆绝缘状态良好，可以应用；当绝缘电阻在100~1000MΩ之间，表面电缆绝缘电阻仍然可以应用；电缆绝缘电阻在10~100MΩ之间，电缆绝缘电阻仍然可以应用，但是在对其进行应用时，要加强关注；当电缆绝缘电阻值小于10MΩ时，不得继续应用，要及时更换电缆绝缘接头。在具体检测期间，采取直流叠加法对电缆接头处绝缘电阻测量，获取到的数据与停电后加直流高压检测获取到的绝缘电阻值十分相近，数据精准。由此可见，能够通过在线方式快速检测电缆接头的绝缘电阻。

　　3.2.2直流分量法

　　相关研究结果表明，电缆树枝化绝缘缺陷会形成整流效应，这一效应指的是在反复流过交流电压时，水树枝会在正半周阶段注入少量正电荷，在交流负半周阶段则会向其注入大量负电荷，这会导致放电过程出现不对称现象。也会导致正电荷会被完全中和，从而会出现大量负电荷，负电荷会在电缆绝缘层中大量聚集，将会对其应用造成不良影响。从实际情况来看，在一定时间后，负电荷将会朝着树枝尾端运动，进而会发生微弱直流电流泄露问题。而在检测中采用直流分量法，就是对泄露的直流电流进行全面检测，整个检测作业通过在线方式完成，检测结果准确，而且效率高。

　　3.2.3局部放电法

　　目前，电缆局部放电检测方法主要分为以下几种。

　　（1）电磁耦合法。该方法是检测电缆局部放电的一项合理方法，局部放电信号会采取垂直方式直接穿过电磁耦合圈，利用电磁转换方式使回路感应局部放电信号。将局部放电传感器安装在电缆接头处，通过对局部传感器进行应用，完成对电缆接头处产生的局部放电信号进行采集，采取数模转换和采样分析获取到相应数据。电磁耦合法在具体应用过程中，具有抵抗干扰性强，占地空间小等特点，该方法目前已经被广泛应用到了电缆接头绝缘检测中。需要注意的是，安装内部局部放电传感器只能够在施工期间添加，对电缆接头区域电场具体分布情况进行转变，也这也使该方法在应用过程中具有局限性。

　　（2）差分法。差分法就是中间接头金属屏蔽绝缘外侧粘贴两块金属箔，采用绝缘点券进行隔离，在中间连接一个5Ω的检测阻抗形成回路。若电缆一侧发生放电，能够完成对局部放电信号的检测，而且形成噪声信号在阻抗两侧不会出现压降。需要注意的是，该检测方法在应用时，安装检测相对繁琐，因此，在应用时也具有一定局限性。

　　（3）超声波检测法。电缆接头绝缘故障在局部放电区域会形成超声波，对于电缆局部放电情况采用超声波检测法进行检测，检测辐射信号，利用超声波传感器，完成对放电辐射信号的检测，能够实现对微小火花放电的捕捉，再利用信号处理，获取到故障位置。采用超声波检测法时，向电缆发送一定信号频率的超声波，检测回传反射波强弱情况，确定故障原因，对故障位置进行精准判断。现阶段，超声波检测法在不同领域中都得到了广泛应用，而且取得了较好的应用效果。采用超声波检测电缆接头电阻绝缘性的优越性主要体现在以下几个方面：①作为一种非入侵式检测法，该方法在应用时，不会对正常运行的设备和电缆造成影响，而且检测作业可以在不断电情况下检测，同时，也有效避免了离线检测问题而引起的各种不便。②超声波传播速度快，定向性强，对超声波检测，能够精准地对故障位置进行确定，提高了检测效率，缩短检测时长。③检测效率高、准确性高、成本低，而且遭受外界电磁干扰的影响小，能够大幅度降低测量结果误差。④该项技术随着传感器技术的提升，测量精度也会得到进一步提高，具有良好的应用前景。

　　4.结语

　　电缆在长期应用过程中，电缆接头绝缘出现故障无法避免，为了降低损失，要加强对电缆接头绝缘状态检测内容的研究，提高检测结果的精准性，从而促进我国电力行业发展。

　　（作者单位：北京京电电网维护集团有限公司管道分公司）