高压电力电缆试验方法与检测技术分析

崔英英

摘 要：高压电力电缆是我国电网中非常重要的一次电力传输设备，其对电力负载安全及稳定运行有着至关重要的作用，为有效保障电力电缆的安全稳定运行，要重视及时发现电缆中存在的问题，要重视高压电力电缆试验方法及检测技术的研究分析，准确把握电力电缆正常运行的状态。

关键词：高压电力电缆;故障分析;试验检测方法;检测技术;探讨

0 引言

随着国民经济水平的快速提升，我国城乡电网用电负荷不断增长。电力电缆是传输电能非常重要的载体，电力电缆的安全可靠性直接影响到电力系统的安全稳定性。而随着社会主义市场经济的不断发展，现代化科学技术的不断进步，城乡居民用电及企业用电量急剧增加，这对电力电缆的电能量传输提出了更高的标准与要求。社会各界人们热切关注电力电缆的发展，电力电缆经常被用作电厂、变电所以及工矿企业的动力引入线，跨越江河、铁路等也需要用到高压电力电缆。随着城乡用电量的急剧增长，高压电力电缆在我国城乡电网的输配电线路及工矿企业内部的主干线路中应用越来越广泛，因此需要不断加强对高压电力电缆试验方法与检测技术的研究，以提升高压电力电缆试验方法与检测技术。

1 高压电力电缆在我国输电网中应用的重要性分析

用于电力传输及电能分配的电力电缆被称为高压电力电缆。由于高压电力电缆的结构非常简单，性能比较优良，而且便于安装维护，所以其在我国输电线路及电能分配中应用极为广泛。高压电力电缆不仅在中低压范围内取代了传统的油纸电缆，而且在高压、超高压等级上都能够与充油电缆相媲美。高压电力电缆在城乡电网的改造过程中，受到我国电力部门的大力推广与应用，高压电力电缆是我国电力电缆行业重要的研究发展方向。虽然绝大多数情况下，架空线传输电远低于高压电力电缆传输的成本，但随着我国电缆制造技术的不断发展，电力电缆用量在我国电力传输线路中所占的比重越来越高。较之架空线路，高压电力电缆主要有以下优势：（1）不容易受到内外部因素的影响，送电可靠性非常高;（2）高压电力电缆线间绝缘距离比较小，占用土地面积比较小，不容易受干扰电波影响;（3）能够进行地下敷设，可以不占用地面及空间，安全可靠性高。所以在我国电力发展过程中，要重视电力电缆的研究分析，要不断提升电力电缆的制造、安装、试验、维修、保养以及运行水平，进一步提升高压电力电缆在我国输电网中的应用水平[1]。

2 高压电力电缆故障分析及检测方法的相关概述

高压电力电缆的故障有可能是由一种原因导致的，但绝大多数高压电力电缆的故障是由几种不同的原因共同作用下而导致的，所以电力电缆故障原因非常的复杂，且电力电缆的故障形式也存在很大的差异。在高压电力电缆工程建设过程中，要严格遵循工艺流程进行施工，并严格遵循我国交接验收标准进行试验，用科学、合理、正确的方法来诊断电力电缆的故障类型，要及时准确地识别电力电缆故障发生的原因，这对电力电缆的维护、养护、恢复厂矿以及居民用电的长期稳定运行有着不可或缺的作用，也对我国电力电网系统的稳定运行及提升输电电能质量有着至关重要的作用。

高压电力电缆的故障检测主要可划分为：离线检测和在线检测。离线检测一般所采用的方法是绝缘电阻试验、介质损耗角正切试验、直流耐压线路电流试验、交流耐压试验以及局部放电试验等进行检测，这些检测试验方法有一个共同的缺点是必须在停电状态下进行检测试验。随着社会经济的不断发展，国民生活水平的大幅度提升，城乡居民用电需求急剧增长，电气设备设施规模也不断扩大，要求必须减少停电次数，甚至不能停电。这些都要求高压电力电缆故障检测必须在电力网运行状态下进行。这种在运行状态下对高压电力电缆故障检测的方法称为在线检测。目前，在线检测不仅有利于保障居民用电供电的连续性，而且有利于检测到实验数据是设备运行状态下的信息。虽然在线检测有着极为突出的优势，也是我国电网绝缘老化诊断技术发展的重要方向，但就现阶段我国高压电力电缆故障在线检测发展实际情况来看，其仍然处于起步阶段，投入工程实践的在线检测并不多，所以高压电力电缆试验方法及监测技术的选择，要从高压电力电缆工程实际出发，综合实际情况选择适宜的电力电缆故障检测方法，在保障高压电力电缆试验检测效果的同时，尽可能地降低高压电力电缆检测成本[2]。

3 高压电力电缆试验与检测中存在的不足

就现阶段我国高压电力电缆检测发展的实际情况来看，虽然高压电力电缆检测中信号频率不断增加，信号幅值会出现一定的衰减，而且遲滞作用也会越来越明显，这一定程度上说明，在局部放电信号中高频成分的删减会非常严重，而且会越来越明显，还很有可能会出现非常大的偏移，通过高压电力电缆的波形畸变能够比较明显的看到问题。首先，聚类数量在选取过程中容易出现问题。通过人工的方式选取聚类数量会有一定的不良影响，绝大多数情况下聚类个数很难取到最优。其次，通过迭代的作用，聚类算法有利于接近最优解，而且初始值的选举对聚类算法来说非常敏感，如果选择不够合适，很有可能会导致没有办法达到最优解，进而引发后续分类的错误或失败问题。此外，自动聚类影响对数据集的样本要求非常高。这类方法在面对两个聚类族有交集时，处理难度会比较大，很有可能处理不到位，而且数据簇的分离能力比较弱。在局部放电检测应用过程中，常规聚类并不能很好的适用现阶段的智能化、自动化的检测的需求[3]。

4 高压电力电缆试验与检测的实际应用

在高压电力电缆安装之后，要重视电缆线路的交接试验工作，最主要是要进行线路安装质量的验证，具体实验方法有以下几种。

4.1 安装线路的质量验证分析

首先，对主绝缘及外护套绝缘进行电阻的测试。电缆主绝缘的测量主要有各种电缆的导体对地或对金属屏蔽层及个导体之间的电阻绝缘。在试验过程中，先要通过三项电缆芯线对相间绝缘电阻。在试验进行之前，要断开电缆和设备的连接让电缆进行比较充分的放电，且要对端三相电缆悬空，尽可能地使用2 000 V以上的电压兆欧表;检查好绝缘电阻之后，要进行测量工作，测量过程中要等绝缘电阻表的指针维持稳定状态后，再读取1 min绝缘电阻，并且做好详细记录;在实验全部结束之后，要记住对高压电力电缆进行放电处理。其次，要对电缆外护套的绝缘电阻进行测试。在测量外护套对地结缘的电阻的过程中，要重视将金属的保护层及屏蔽层接地。在测量过程中，要利用1 000 V兆欧表，要读取1 min绝缘电阻，且详细记录下来。其中，电缆的外护套及内衬层绝缘电阻要超过0.5，而且要注意在检测试验结束之后对电缆进行放电处理。

在试验过程中要注意的事项如下所述：首先，在绝缘电阻测量过程中，要对电压测量进行感应，数值超过绝缘电阻表的输出时，则需要采用更高级的输出电压绝缘电阻表。当电缆的电容量比较大时，充电的时间会比较长。因此在检测试验中要重视放电工作，要有充足的时间进行充电，在绝缘电阻的指针稳定之后再进行读数[4]。

4.2 主绝缘耐压试验

耐压技术主要是有直流耐压技术油浸纸绝缘及交流耐压技术两种。直流耐压技术中的油浸纸绝缘电缆的直流耐压试验一定程度上能够直接反映出电缆绝缘性能的耐压及泄漏问题，而对油浸纸电缆的试验，安装单位与运行单位又对电缆线路进行交接验收及预防试验，要重视进行故障修复试验，而且要通过直流耐压进行操作。直流耐压的实验在油浸纸试验中的优势有如下几个方面。首先，直流检测设备比较简单，容易携带，而且能够很好地适应现场检查环境;其次，直流耐压试验有利于避免交流耐压试验中在绝缘控制中产生游离放电，能够有效避免绝缘损坏的情况出现。直流电与被试体电阻率成正比分布，如果出现问题时，绝缘部位很有可能会让绝缘完好部分的电压不断增大，当击穿缺陷部门的绝缘电压时，有利于及时发现绝缘缺陷问题;在直流耐压试验过程中，可以通过负极性接线，有利于将油浸纸绝缘体中受潮的部位给暴露出来。直流耐压试验的加压过程所耗费的总体时间比较短，直流击穿电压与加压时间并没有明显的关系，而且绝大多数直流电压在几分钟之内就能够快速发现缺陷部位[5]。

5 结语

总之，高压电力电缆高频电流检测过程中，造成多元放电情况的因素有很多，而且很难一次性解决多元放电的问题，必须要进行多种抗干扰算法进行综合的利用才有利于达到理想的效果，在电力行业的不断发展过程中，要重视高压电力电缆试验方法与检测技术的研究分析，要不断提升高压电力电缆试验与检测技术水平。

[参考文献]

[1]孙丹丹，曹书强，张薇，等.高压电力电缆试验方法与检测技术浅析[J].电子乐园，2019（13）：312.

[2]朱军.高压电力电缆试验方法与检测技术探讨[J].轻松学电脑，2019（28）：1.

[3]岳磊，邓天宇.高压电力电缆试验方法与检测技术探讨[J].通信电源技術，2019（12）：250-251.

[4]秦钟，刘志宏，赵志钰.高压电缆的故障测试与处理方法[J].集成电路应用，2020（11）：102-103.

[5]魏力强，齐锦涛，张学伟，等.电力电缆试验方法及检测技术分析[J].河北电力技术，2018（4）：27-31.

（编辑 姚 鑫）