低壓電纜絕緣狀態(tài)檢測(cè)方法

1、內(nèi)容摘要隨著低壓電纜在電網(wǎng)供電中的越來越廣泛的使用，低壓電纜的使用數(shù)量、長(zhǎng) 度有了很大的發(fā)展，隨之故障也增多了。為了能提前預(yù)測(cè)低壓電纜絕緣發(fā)展方向， 低壓電纜絕緣故障檢測(cè)方法的研究應(yīng)運(yùn)而生，并且得到了很好的發(fā)展本文首先簡(jiǎn) 述了低壓電纜的研究現(xiàn)狀和低壓電纜絕緣故障類型及老化原因。隨后，討論低壓 電纜絕緣老化及其表現(xiàn)形式。在文章中，對(duì)低壓電纜絕緣故障檢測(cè)方法進(jìn)行了歸 納和總結(jié)，給出了各種檢測(cè)方法的原理，并對(duì)各種測(cè)試方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較 分析，給出了種種測(cè)試方法的適用范圍，以期為各種低壓絕緣故障的檢測(cè)系統(tǒng)方 法選擇提供了各種參考方法。用上述方法通過實(shí)驗(yàn)對(duì)電纜檢測(cè)后，達(dá)到了預(yù)期檢 測(cè)的目的，對(duì)電纜的

2、絕緣狀態(tài)給出了總體的評(píng)評(píng)判。關(guān)鍵詞：介質(zhì)損耗；水樹枝；老化；漏導(dǎo)電流目 錄內(nèi)容摘要引 言1 低壓電纜絕緣概述1.1 低壓電纜檢測(cè)方法的研究現(xiàn)狀 1.2 低壓電纜絕緣故障類型1.2.1 接地故障1.2.2 短路故障1.2.3 斷線故障1.3 低壓電纜絕緣老化原因 1.3.1 熱老化1.3.2 機(jī)械老化1.3.3 電老化31.4 本文主要研究?jī)?nèi)容2低壓電纜絕緣狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)分析 2.1 低壓電纜絕緣電阻的測(cè)試方法 2.1.1 測(cè)試中電壓與時(shí)間的擇 2.1.2 低壓電纜絕緣電阻的測(cè)量2.2 低壓由締絕緣漏導(dǎo)由流檢測(cè)方法2.3 低壓電纜絕緣介質(zhì)損耗檢測(cè)方法2.3.1 低壓電纜絕緣介質(zhì)損耗的測(cè)量原理 2.

3、3.2 低壓電纜絕緣介質(zhì)損耗的測(cè)量方法 2.4 低壓電纜絕緣在線運(yùn)行檢測(cè)方法 2.4.1 直流疊加法2.4.2 低頻疊加法2.4.3 交流疊加法3測(cè)量數(shù)據(jù)分析與判斷3.1 低壓電纜絕緣電阻實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與判斷 3.2 低壓電纜絕緣泄露電流實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與判斷 3.3 低壓電纜絕緣介質(zhì)損耗實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與判斷 4 總結(jié)參考文獻(xiàn)引 言在生產(chǎn)、生活中電氣絕緣引起的事故比率居高不下，特別是隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的 發(fā)展，人們生活水平不斷的提高，用電量在大幅的增加，同時(shí)對(duì)用電安全也提出 了更高的要求。針對(duì)電纜故障，很有必要研究電纜故障應(yīng)對(duì)措施，以期達(dá)到如下目的：一是 使電纜可能出現(xiàn)故障點(diǎn)處能夠按計(jì)劃停電得到及時(shí)處

4、理，二是：電纜出現(xiàn)故障后, 測(cè)試人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)能夠以最短的時(shí)間，準(zhǔn)確地探測(cè)出故障點(diǎn)，采取有效處理措施 后，能夠快速恢復(fù)線路供電，以保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。目前，對(duì)低壓電纜的檢測(cè)，我們基本上還采用定期試驗(yàn)維修的方法，這種離 線試驗(yàn)方法對(duì)出廠產(chǎn)品與將要投入使用的設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)非常有效，但無法對(duì)使用 中的電纜進(jìn)行監(jiān)測(cè)。而且電纜在試驗(yàn)時(shí)使用耐壓試驗(yàn)等方法，本身就會(huì)對(duì)其造成 損傷，使電纜的老化加快，電纜的絕緣特性受到影響，雖然耐壓試驗(yàn)是一種有效 發(fā)現(xiàn)故障的方法，但還是要尋求不會(huì)對(duì)試品有損壞的新試驗(yàn)方法。各種離線和在 線檢測(cè)方法為低壓電纜的絕緣狀態(tài)檢測(cè)提供了新的思路。1低壓電纜絕緣概述1.1 低壓電纜檢測(cè)方法

5、的研究現(xiàn)狀電力電纜試驗(yàn)技術(shù)嚴(yán)重滯后于電力電纜制造和應(yīng)用技術(shù)。國(guó)家關(guān)于絕緣電力電纜(XLPE)投運(yùn)后的試驗(yàn)方法、標(biāo)準(zhǔn)和運(yùn)行規(guī)程大多在 20世紀(jì)70年代頒布，比 較陳舊落后，有的甚至是沿用油紙絕緣電力電纜的試驗(yàn)方法。1996年修編的電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程中，僅用很少的篇幅提及絕緣電力電纜投運(yùn)后的預(yù)試方 法，不具可操作性。據(jù)統(tǒng)計(jì)：在19621999年間，直流耐壓試驗(yàn)合格后投入運(yùn)行的電纜在短期內(nèi)發(fā)生故障的次數(shù)約占電纜運(yùn)行故障總次數(shù)的 43.8%。這一事實(shí)再次說明了直流耐壓 試驗(yàn)不僅不能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)電纜運(yùn)行缺陷，反而使電力電纜的絕緣損傷較大，縮短 電纜運(yùn)行壽命。到目前為止，許多國(guó)家包括中國(guó)在內(nèi)，已不再采用

6、直流耐壓試驗(yàn) 作為交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜的預(yù)防性試驗(yàn)手段 1。介質(zhì)損耗角的測(cè)量是判斷絕緣故障的最有效的手段之一。它與材料特性有關(guān)， 而與材料尺寸、體積無關(guān)的物理量，所以用測(cè)量介質(zhì)損耗角來判斷高壓電氣設(shè)備 的絕緣情況，特別是對(duì)絕緣受潮、老化變質(zhì)等分布性缺陷是卓有成效的。1.2 低壓電纜絕緣故障類型電纜故障有許多種，大致分為以下幾種。1.2.1 接地故障接地故障即電纜一芯或多芯對(duì)地故障。其中又可分為低阻接地或高阻接地。一般接地電阻在20100c以下為低阻故障，以上為高阻故障。因使用的電橋和檢 流計(jì)靈敏度不同，對(duì)低阻與高阻的劃分也往往不一致。原則上接地電阻較低，能 直接用低壓電橋進(jìn)行測(cè)量的故障，稱為

7、低阻故障。須要進(jìn)行燒穿或用高壓電橋進(jìn) 行的故障，稱為高阻接地。1.2.2 短路故障短路故障即電纜兩芯或三芯短路，或兩芯、三芯短路接地。其中也可分為低 阻短路或高阻短路故障，其劃分原則與接地故障相同。1.2.3 斷線故障斷線故障即電纜一芯或多芯被故障電流燒斷或受機(jī)械外力拉斷，形成完全斷線或不完全斷線，其故障點(diǎn)對(duì)地的電阻也可分為高阻或低阻故障，一般以1MC為分界限，小于1MC為低阻。能較準(zhǔn)確地測(cè)出電纜的電容，用電容量的大小來判斷 故障點(diǎn)可稱為高阻斷線故障2o1.3 低壓電纜絕緣老化原因絕緣材料在使用一定的年限以后，絕緣性能都會(huì)呈現(xiàn)一定程度的劣化，這被 稱為“絕緣老化”。絕緣材料的老化原因是多樣的、

8、 復(fù)雜的，最具代表性的主要有： 熱老化、機(jī)械老化、電壓老化等。絕緣材料老化的表現(xiàn)主要有絕緣電阻下降、介 質(zhì)損耗增大等，對(duì)老化了的絕緣材料進(jìn)行顯微觀察，可以發(fā)現(xiàn)樹枝狀結(jié)構(gòu)存在。1.3.1 熱老化熱老化指的是絕緣介質(zhì)負(fù)荷電流變化及短路電流引起的熱伸縮、材料氧化、 熱分解等化學(xué)變化以及硬度變化、龜裂等物理變化引起的老化和絕緣材料性能降 低。其化學(xué)結(jié)構(gòu)在熱量的作用下發(fā)生變化，使得絕緣性能下降的現(xiàn)象。熱老化的 本質(zhì)是絕緣材料在熱量的影響下發(fā)生了化學(xué)變化，所以熱老化也被稱為化學(xué)老化。 一般情況下，化學(xué)反應(yīng)的速度隨著環(huán)境溫度的升高而加快。熱老化使得絕緣材料的電氣和機(jī)械性能同時(shí)產(chǎn)生劣化，絕緣壽命減少，但是 最

9、顯著的表現(xiàn)還是材料的伸長(zhǎng)率、拉伸強(qiáng)度等機(jī)械特性的變化。例如， XLPE材料 被認(rèn)為當(dāng)拉伸率從初始的400%600%降低到100%時(shí)壽命終止3。1.3.2 機(jī)械老化機(jī)械老化是電纜系統(tǒng)在生產(chǎn)、安裝、運(yùn)行過程中受到各種機(jī)械應(yīng)力的作用發(fā) 生的老化。這種老化主要是絕緣材料在機(jī)械應(yīng)力作用下產(chǎn)生微觀的缺陷，這些微 小的缺陷隨著時(shí)間的流逝和機(jī)械應(yīng)力的持續(xù)作用慢慢惡化，形成微小裂縫并逐漸 擴(kuò)大，直至引起局部放電等破壞絕緣的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象也被稱為“電-機(jī)械擊穿”。1.3.3 電老化電老化指的是在電場(chǎng)長(zhǎng)期作用下，由于電纜制造中的質(zhì)量缺陷，施工中機(jī)械 與外力作用傷害，絕緣物中的空隙、裂紋等，造成局部電場(chǎng)不均勻，誘發(fā)局

10、部放 電，以導(dǎo)體的變異部、空隙、雜質(zhì)為起點(diǎn)，局部破壞，發(fā)展成樹枝化，漸漸地導(dǎo) 致絕緣破壞。電老化機(jī)理很復(fù)雜，它包含因?yàn)榻^緣擊穿產(chǎn)生。放電引起的一系列 物理和化學(xué)效應(yīng)4?？傊?，樹枝狀結(jié)構(gòu)是絕緣老化、劣化后最常觀察到的現(xiàn)象，它們的產(chǎn)生和生 長(zhǎng)是引起絕緣老化、劣化的最基本、直接的因素。研究各種樹枝產(chǎn)生、生長(zhǎng)的機(jī) 理和它們對(duì)絕緣的影響對(duì)于尋找防止絕緣材料老化和檢測(cè)絕緣老化程度的方法是 非常有意義的。1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容隨著電力事業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)供電可靠性和用電安全性的要求在進(jìn)一步的提高，電力設(shè)備絕緣狀況檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展日益得到重視，新的檢測(cè)設(shè)備和新的檢測(cè) 技術(shù)不斷在推出。電線電纜是最常用的電力設(shè)備，

11、同時(shí)也是出現(xiàn)絕緣故障的概率 最高的設(shè)備，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，電氣絕緣不良引起的事故中波及的設(shè)備有近一半與 電線電纜有關(guān)。在我國(guó)，針對(duì)高電壓等級(jí)的電纜絕緣檢測(cè)技術(shù)受到了普遍的重視, 但是針對(duì)低壓配電網(wǎng)的電線電纜絕緣檢測(cè)技術(shù)的研究卻進(jìn)展不大。本文的提出就是針對(duì)上述問題研究的有效補(bǔ)充，以低壓電纜的絕緣電阻和漏 電電流為主要研究手段，對(duì)電纜絕緣狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，并判斷電纜的絕緣狀態(tài)以及 故障的類別。2低壓電纜絕緣狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)分析2.1 低壓電纜絕緣電阻的測(cè)試方法2.1.1 測(cè)試中電壓與時(shí)間的選擇(1)測(cè)試電壓：測(cè)試絕緣電阻時(shí)所施加的直流電壓不能太高，否則會(huì)導(dǎo)致絕 緣內(nèi)部放電，既影響測(cè)試正確性又易造成絕緣損壞；也

12、不能太低，以致影響測(cè)試 的靈敏度和準(zhǔn)確性。對(duì)于 35kV及以下的電力電纜，一般最低電壓不低于 100V, 最高電壓不超過3000V。(2)測(cè)試順序：為了檢查電纜在耐壓試驗(yàn)過程中可能產(chǎn)生而并未暴露(即未擊穿)的缺陷，因此絕緣電阻的測(cè)試應(yīng)在耐壓試驗(yàn)之后。(3)測(cè)試中的讀數(shù)時(shí)間：由于加上電壓后，絕緣中存在著三種隨時(shí)間而衰減的電流，因此理論上應(yīng)該等這三種電流全部衰減完后，才讀到導(dǎo)電電流(即泄漏電流)的數(shù)值，以計(jì)算絕緣電阻。但時(shí)間太長(zhǎng)測(cè)試工作量大以及考慮到測(cè)量系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí) 間的穩(wěn)定性，因此在測(cè)試方法的標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定在接通電流后1分鐘(即正到達(dá)1分鐘時(shí)即讀數(shù))。1分鐘讀數(shù)既保證了非電導(dǎo)電流大部分己經(jīng)消失，又使

13、測(cè)試時(shí)間 有了統(tǒng)一，使讀數(shù)具有重復(fù)性和可比性，以及提高測(cè)試效率。2.1.2 低壓電纜絕緣電阻的測(cè)量測(cè)量絕緣電阻的儀表被稱為兆歐表，傳統(tǒng)的有靠手搖動(dòng)產(chǎn)生電壓的搖表，隨 著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了各種性能優(yōu)良數(shù)字兆歐表。對(duì)于采用多層絕緣的電力電纜而言，是測(cè)量線芯導(dǎo)體與屏蔽層之間的絕緣電 阻，接線方式如圖2.1所示，測(cè)量電壓在1000V以上。對(duì)于一般低壓配電網(wǎng)各種 電線而言，可以采取測(cè)量?jī)上嚅g或相線對(duì)地線之間的絕緣電阻的方法，測(cè)量電壓 為 500V 或者 1000V。圖2.1電纜絕緣電阻測(cè)量接線圖絕緣電阻的判定標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)電纜種類、電壓等級(jí)、應(yīng)用場(chǎng)合等條件不同而不同， 同時(shí)也因測(cè)試電壓等級(jí)不同而不同。一般

14、規(guī)定民用低壓供電線路絕緣強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)必 須達(dá)到在500V電壓下，絕緣電阻值不低于0.5M;對(duì)于空調(diào)回路，必須不低于1.0M。 高壓10kV配電線路，要求每個(gè)絕緣子絕緣電阻不應(yīng)小于300M。2.2 低壓電纜絕緣漏導(dǎo)電流檢測(cè)方法漏導(dǎo)電流的測(cè)量實(shí)際上是從直流耐壓實(shí)驗(yàn)測(cè)量而得，所以其測(cè)量原理和耐壓 實(shí)驗(yàn)相同。進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn)需要高壓直流電源，一般利用交流試驗(yàn)變壓器通過 整流產(chǎn)生。直流耐壓試驗(yàn)裝置的原理線路如圖 2.2所示。測(cè)13c設(shè)備為YMGY-15型電壓測(cè)試電源，DXDL-1型數(shù)顯高壓電流表，高壓電壓表 圖2.2泄露電流測(cè)試原理圖R限流電阻；VD整流硅堆；PAi和PA2分別為高壓端和低壓端微安表；T為

15、高壓變壓器，由220V交流調(diào)壓變壓器供電；Cx為被測(cè)試品。漏導(dǎo)電流測(cè)試值與溫度、濕度有密切關(guān)系，因此在測(cè)試被測(cè)對(duì)象的同時(shí)，測(cè) 量對(duì)象的溫度和環(huán)境溫度及濕度，應(yīng)參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，制定標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境參量，修正測(cè) 量值7。2.3 低壓電纜絕緣介質(zhì)損耗檢測(cè)方法2.3.1 低壓電纜絕緣介質(zhì)損耗的測(cè)量原理根據(jù)圖2.2的等效電路圖和向量圖的分析，我們可以得出介質(zhì)損耗角的定義 如下:介質(zhì)損耗因素（tan 6）=(2-1)被測(cè)試品的有功功率p 100% 被測(cè)試品的無功功率Q如果取得試品的電流相量主以及電壓相量，則可得到其相量圖，詳見圖2.2。又因?yàn)榭傠娏骺梢苑纸鉃殡娙蓦娏鱅c和電阻電流Ir合成，因此：介質(zhì)損耗因素（tan

16、6）=PM100% =-*100% =/父100%（2-2）QUIcIc根據(jù)介質(zhì)損耗、電容值的頻譜響應(yīng)，從而診斷判定各種絕緣介質(zhì)的老化程度， 區(qū)分影響絕緣的因素。如水分、溫度、氧化等。適用于對(duì)變壓器、套管、電纜 （交 鏈聚乙烯電纜XLPE及油浸紙電纜）、CTPTS感器、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)及斷路器的絕 緣測(cè)試。具測(cè)試原理框圖如下：圖2.3低壓電纜絕緣介質(zhì)損耗的測(cè)試原理圖2.3.2 低壓電纜絕緣介質(zhì)損耗的測(cè)量方法除產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中另有規(guī)定者外，試樣有效長(zhǎng)度應(yīng)不小于3m,試樣兩端絕緣外的覆蓋物應(yīng)小心地剝除，注意不得損傷絕緣表面。試樣應(yīng)在試驗(yàn)環(huán)境中放置足夠長(zhǎng) 的時(shí)間，使試樣溫度與試驗(yàn)溫度平衡，并保持穩(wěn)定。浸入水

17、中試驗(yàn)時(shí)，試樣兩個(gè) 端頭露出水面的長(zhǎng)度不小于 250mm,絕緣部分露出的長(zhǎng)度應(yīng)不小于150mm。在空 氣中試驗(yàn)時(shí)，試樣端部絕緣部分露出護(hù)套的長(zhǎng)度應(yīng)不小于100mm。露出的絕緣表面應(yīng)保持干燥和潔凈。非金屬護(hù)套電纜，非屏蔽電纜或無愷裝的電纜試樣，應(yīng)浸入水中，單芯者測(cè) 量整個(gè)電纜的介質(zhì)損耗（從0.01Hz到）；多芯者，應(yīng)分別就電纜每個(gè)線芯對(duì)其余線 芯與絕緣層的介質(zhì)損耗進(jìn)行測(cè)量8。2.4 低壓電纜絕緣在線運(yùn)行檢測(cè)方法傳統(tǒng)常規(guī)的停止運(yùn)行狀態(tài)下的絕緣試驗(yàn)間隔時(shí)間長(zhǎng)，因此不易及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備 絕緣缺陷，而且試驗(yàn)時(shí)還會(huì)因停電造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。隨著檢測(cè)技術(shù)、計(jì)算機(jī) 技術(shù)的不斷發(fā)展和對(duì)電力設(shè)備安全重視程度的提高，在

18、線絕緣診斷技術(shù)越來越受 到人們的關(guān)注。2.4.1 直流疊加法該方法是從停電測(cè)試方法中直流漏電流的測(cè)試發(fā)展而來的，最早于1977年開始應(yīng)用。測(cè)量電路如圖2.4所示。從變電所接地變壓器（GPT）的中性點(diǎn)處接入50V 直流測(cè)試電源，檢測(cè)電纜的屏蔽層對(duì)地的微弱電流，并換算成相應(yīng)的絕緣電阻。 直流疊加法對(duì)于因電纜中水樹枝引起絕緣電阻的下降比較敏感，是一種原理直截 且比較容易實(shí)施的方法。圖2.4直流疊加法測(cè)量回路值得注意的是，當(dāng)測(cè)量對(duì)象是敷設(shè)在地面以下的電纜時(shí)，電纜屏蔽層金屬與 土壤之間因水分和礦物鹽分等物質(zhì)的作用存在化學(xué)電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)直流的電動(dòng)勢(shì)會(huì) 對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響。為了消除這種影響，可以采取先后疊加正

19、、負(fù)電壓測(cè)量的 方法。對(duì)于低壓配電網(wǎng)（如IT型電網(wǎng)）而言，也可以采用直流疊加法測(cè)量各相電纜 對(duì)地的漏電流，接線方式如圖2.5所示。圖2.5 IT電網(wǎng)直流疊加法測(cè)量回路直流疊加法的不足之處主要有兩點(diǎn)。其一，直流電壓迭加法因散雜電流的變 化或端部表面泄露電阻變低而產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差。其二，直流電壓是經(jīng)中性點(diǎn) 接地的電壓互感器疊加于電纜的，若互感器中長(zhǎng)期流過直流電源會(huì)發(fā)生磁飽和現(xiàn) 象而產(chǎn)生零序電壓，可能使變電所內(nèi)繼電器誤動(dòng)作，因此在有些變電站是不允許 應(yīng)用的。此外，直流疊加法只適用于中性點(diǎn)不接地的電網(wǎng)形式，不適用于中性點(diǎn) 直接接地的電網(wǎng)。2.4.2 低頻疊加法低頻疊加法是在電纜導(dǎo)體上施加一個(gè)低頻電壓

20、（7.5Hz, 20V）,從接地端檢出 的低頻電流中分離出與電壓同相位的有功電流分量，從而求得絕緣電阻。試驗(yàn)證 明這種方法對(duì)未貫穿的水樹枝造成的絕緣性能下降也是可以檢測(cè)到的。該方法之所以要采用7.5Hz的低頻交流電，其原因和測(cè)量tan弱寸降低測(cè)試電 壓頻率一樣，即電源頻率 減小，電容性電流分量Ic = UgoC也隨之減小，而電阻 性電流大小沒有變化，從而使得從總電流中分離有功電流分量更加容易，測(cè)量結(jié) 果的相對(duì)誤差也會(huì)較小。同時(shí)，采用 20V的電壓幅值也是在保證有足夠的電流響 應(yīng)值的基礎(chǔ)上盡量不對(duì)電網(wǎng)和負(fù)載造成太大影響。低頻疊加法原理如圖2.6所示：圖2.6低頻疊加法原理圖（1 :基準(zhǔn)信號(hào)；2:

21、檢測(cè)信號(hào)）低頻交流迭加法對(duì)于檢測(cè)因水樹枝引起的絕緣老化是一種較好的方法，所檢 測(cè)到的交流損失電流在原理上隨著劣化的發(fā)展而變大的。但在使用中應(yīng)認(rèn)真確認(rèn) 電纜端部的工作狀態(tài)，例如為調(diào)整端部電場(chǎng)分布而裝有應(yīng)力環(huán)時(shí)，即使電纜絕緣 良好，交流損失電流也較大，那么僅根據(jù)在線監(jiān)測(cè)的信號(hào)，就可能做出“絕緣不 良”的誤判斷。2.4.3 交流疊加法該方法是將頻率為工頻的2倍+1Hz的50V交流電壓疊加到電纜的屏蔽層，以 得到1Hz的劣化特征電流信息，從而判斷電纜絕緣老化狀況。測(cè)量原理如圖 2.7 所示，檢測(cè)時(shí)先斷開Ko圖2.7交流疊加法原理圖試驗(yàn)表明，在給老化電纜屏蔽層上疊加不同頻率的交流電壓時(shí)，當(dāng)電壓頻率 為1

22、00Hz時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)比較大的特征電流。進(jìn)一步的研究表明，該特征電流只 在有水樹枝老化的電纜上產(chǎn)生，對(duì)于新電纜并不產(chǎn)生特征電流，并且當(dāng)疊加電壓 的頻率為101.4Hz時(shí)，特征電流達(dá)到最大值。除上述提及的方法以外，電纜絕緣在線檢測(cè)方法還有很多，如針對(duì)水樹枝老 化的接地電流法，從交流疊加法發(fā)展而來的脈動(dòng)檢測(cè)法，針對(duì)高頻老化電流成分 的損耗電流法等等，此外，還有多種針對(duì)局部放電的在線檢測(cè)技術(shù)，同時(shí)，新的 檢測(cè)方法還在不斷研究當(dāng)中?？傊?，在線絕緣檢測(cè)以其不可取代的優(yōu)越性能將越 來越受到人們的重視，應(yīng)用也將越來越普及。3測(cè)量數(shù)據(jù)分析與判斷3.1 低壓電纜絕緣電阻實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與判斷試驗(yàn)結(jié)果的分析與判斷電

23、纜主絕緣層的絕緣電阻較低時(shí)，一般應(yīng)根據(jù)以往的 測(cè)試記錄來綜合判斷，如果絕緣電阻降低的速度突然加快，應(yīng)查明原因并加以消 除，必要時(shí)可通過直流耐壓來確定是否可以投入運(yùn)行。如果兩次測(cè)得的絕緣電阻值相差較大時(shí)，表明已形成原電池，從而可判斷外 護(hù)套和內(nèi)襯層是否已破損進(jìn)水。外護(hù)套破損不一定要立即修理，但內(nèi)襯層破損進(jìn)水后，水分直接與電纜芯接 觸并可能會(huì)腐蝕銅屏蔽層，一般應(yīng)盡快檢修。3.2 低壓電纜絕緣泄露電流實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與判斷試驗(yàn)結(jié)果的分析與判斷電纜通過直流耐壓試驗(yàn)而未擊穿者，一般可認(rèn)為該電 纜的絕緣性能是合格的，可以投入系統(tǒng)運(yùn)行。但并不是說，通過直流耐壓試驗(yàn)的 電纜質(zhì)量就是好的。具有優(yōu)良質(zhì)量的電纜線路應(yīng)

24、在合理運(yùn)用及無外力損傷的情況 下安全運(yùn)行數(shù)十年無事故。試驗(yàn)被測(cè)舊電纜為0.6/IkV低壓電纜，并且其歷史工作電壓小于 400V,雖然 該電纜存在一定的老化現(xiàn)象，但其工作電壓小于400V,按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定試驗(yàn)電壓2500V條件下，電纜絕緣未擊穿。說明舊電纜絕緣性能仍符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。50c時(shí)，在2500V式驗(yàn)電壓條件下，泄漏電流最大值符合電線電纜手冊(cè)規(guī)定， 綜合以上，可以判定該電纜絕緣性能可用。3.3 低壓電纜絕緣介質(zhì)損耗實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與判斷實(shí)驗(yàn)室內(nèi)新、舊電纜介質(zhì)損耗角正切的測(cè)試數(shù)據(jù)如表3.1所示。測(cè)試條件：測(cè)試電壓140V,頻率：0.011000Hz,環(huán)境溫度20oc,濕度45%。表3.1介質(zhì)

25、損耗實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)新電纜舊電纜頻頻率/Hztan 6頻頻率/Hztan 610000. 0304810000. 066668470. 590. 02442470. 590. 058024222. 220. 0198222. 220. 047990. 3950. 0179990. 3950. 04203160. 150. 0180260. 150. 041171500. 01818500. 041111400. 01834400. 041042200. 01928200. 041826100. 02077100. 0436964. 64170. 023684. 64170. 0472862. 1546

26、0. 029182. 15460. 05419410. 0383910. 067340. 0464170. 051770. 464170. 0898620. 215440. 070290. 215440. 138360. 10. 096140. 10. 177480. 026420. 13950. 0464160. 262880. 021540. 215090. 0215440. 407070. 010. 356140. 010. 66342介質(zhì)損耗增大直接反映為電纜絕緣能力的下降。分析實(shí)驗(yàn)室測(cè)量結(jié)果，導(dǎo)致 電纜介質(zhì)損耗增大的主要原因是電纜絕緣老化。其結(jié)果分析主要根據(jù)是上表中舊 電纜數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)與新電纜的趨勢(shì)基本一致。這說明了由于電纜絕緣老化，電 纜的絕緣性能整體下降。測(cè)試電壓頻率為 50Hz時(shí)，舊電纜的介質(zhì)損耗為0.041, 小于極限介質(zhì)損耗參考值。這說明了舊電纜絕緣狀態(tài)良好。此結(jié)果與絕緣電阻和泄漏電流的測(cè)試結(jié)論是相符合的。進(jìn)一步就可以分析介質(zhì)損耗增大的原因，如：絕緣受潮、絕緣中含氣或微粒