一、高压电缆的应用情况:
交联聚乙烯电缆因其具有电性能高、输送容量大、重量轻、运行维护方便等优点,我国大部分地区的高压电缆线路全部使用了该类型的高压电缆。
二、高压电缆的故障:
高压电缆故障的主要原因在于产品质量和施工质量,其中电缆附件占故障总量的90%,薄弱环节表现在电缆终端头和中间接头,主要由于设计不良、材料选择不当、安装制作工艺不良三个方面的原因造成。
三、高压电缆局放测试的必要性:
《GB 50150-2006 电气装置安装工程电气设备交接试验标准》要求新竣工的电缆需要进行耐压试验,高压电缆交流耐压等效电路如下图,用C1、C2、C3组合模拟被试电缆的各个绝缘部件,在试验过程中C1、C2、C3同时承受高电压的考验。
交流耐压试验技术存在不足,体现在如下两个方面:
1、交流耐压试验只关注电缆整体能否完整承受试验电压的考验,其判断标准为电缆是否通过了交流耐压试验,缺少电缆在试验过程中可能出现的局部损伤和破坏的监测手段。
2、如电缆内部存在局部放电,但是电缆依然有可能能够通过交流耐压试验,内部有缺陷的电缆带病运行,电缆安全运行存在一定风险。
因此检测高压电缆在耐压过程中的局放信号。
四、高压电缆局放测试的原理
在电缆耐压试验过程中,采用如下测试回路,就可利用脉冲电流法监测电缆局部放电情况,测试原理如下图。Cx为被试验电缆,Ck为耦合电容器,在Cx、Ck的端部分别接入检测阻抗Zm1、Zm2。Z为高频阻波器,电源中的干扰信号进入局放测试回路,阻止局放信号进入电源系统。
一旦被试电缆发生局部放电,耦合电容Ck瞬时对Cx充电,形成高频的脉冲电流波形,脉冲电流波形达到纳秒级别,其频谱高达百兆以上,脉冲电流的幅值大小、发生的频度反映电缆内部局部放电的严重程度。
利用局放监测系统在耐压过程可严密监视局放信号随电压和时间变化的趋势,掌握电缆缺陷严重程度的变化。
高压电缆局部放电的严重程度通过其局部放电量来反映,要测试局放量必须对测试系统进行校准。
在被试验电缆Cx注入标准局放信号Qo以模拟被试对象发生了局部放电,当标准局放信号注入时,检测阻抗Zm1、Zm2输出信号,测试系统M获取局放信号的幅值大小、相位分布特征、频谱特性等信息。
局放测试时参照校准信息就可以计算出局放量的大小,对电缆局部放电的严重程度、局放类型评估,作出正确的判断。
五、高压电缆局放测试的方法
交流耐压试验电源处理:
高压电缆交流耐压采用的是变频谐振装置产生试验电源,变频柜是装置的核心部件,变频柜通过晶闸管的整流和逆变获取试验所需的频率,在电源变换过程中引入了大量的高频脉冲电流成份。
变频谐振系统输出的电源不能直接作为电缆局放试验的电源直接施加于被试对象进行局部放电测试,必须采取有效措施对试验电源进行预处理,通过设置串联电抗、防晕导线、均压环进行对试验电源质量进行改善。
电缆终端局放测试回路:
电缆终端的局放测试回路,当被试电缆内部发生了局部放电时,耦合电容瞬时对电缆终端充电,形成高频的脉冲充电电流波形,脉冲电流的幅值、发生的频度反映了电缆内部局部放电的严重程度,通道1、通道2两个传感器将局放信号传送至局放诊断系统进行分析处理。
在电缆的中间接头,一侧电缆的铠装与电缆导体之间存在电容Ca,另一侧电缆的导体与铠装之间存在电容Cb,如果在电缆的中间接头发生局部放电,那么形成两个电容C1和C2,此时Ca和Cb就会通过导体向C1和C2充放电,从而形成局放电流回路,在两侧电缆屏蔽层桥接一个高频低阻的电容臂C0和高频电流传感器,就可以检测到局放的脉冲电流信号。
六、高压电缆局放测试的技术难点:
1、测试系统灵敏度要求高
高压电缆发生局放时产生的脉冲信号微弱,要求传感器及测试系统有相当高的检出灵敏度。
2、现场干扰因素复杂
在现场实施电缆局放试验时干扰信号会严重影响电缆局放的检测和诊断,主要有临近试验现场的运行设备产生的电晕或者局部放电信号、交流耐压试验装置自身的局部放电信号、交流耐压试验回路的引线产生的电晕信号三个方面的因素。
因此甄别并排除干扰信号、提取有效的信息并根据其特征诊断电缆的绝缘状态是一项具有挑战性的技术难题。
3、对测试人员的要求高
高压电缆局放的信号主要集中在0-30MHz范围内,信号频带较宽,加上现场存在一定的干扰信号,测试人员通过信号识别、分类、提取、判断等技术手段,解析复杂的电子信号成份实现电缆的状态诊断。这项技术要求测试人员熟练使用示波器、频谱仪、滤波器等电子设备,并具备高频电子信号分析判断能力。
高品质家庭电缆有电力电缆、控制电缆、补偿电缆、屏蔽电缆、高温电缆、计算机电缆、信号电缆、同轴电缆、耐火电缆、船用电缆、矿用电缆、铝合金电缆等等。它们都是由单股或多股导线和绝缘层组成,用来连接电路、电器等。了解详情
交联聚乙烯绝缘电缆是一种适用于配电网等领域的电缆,具有PVC绝缘电缆无法比拟的优点。它结构简单、重量轻、耐热好、负载能力强、不熔化、耐化学腐蚀,机械强度高。了解详情
交联聚乙烯绝缘电缆的性质 交联聚乙烯绝缘电缆采用过氧化物交联的方法,使聚乙烯分子由线型分子结构变为三维网状结构,由热塑性材料变成热固性材料,工作温度从70℃提高到90℃,显著提高电缆的载流能力。交联聚乙烯绝缘电缆具有以下优点:了解详情
预分支电缆的优点 (1)占用建筑面积小,对土建的空间尺寸无要求 (2)敷设简单,安装便捷,使用环境要求低,可直接敷设于电缆沟内、建筑的专用电缆竖井内,也可敷设于不同的电缆桥架中,安装精度低 (3)与封闭母线槽相比,电缆的走向随意,弯曲半径小,大大降低了施工难度,缩小了空间尺寸 (4)安装劳动强度小,施工周期短,仅有封闭母线槽安装时的十分之一了解详情
预分支电缆的分类 1、优良的抗震性、气密性、防水性和耐火性 2、主干电缆导体无接头,连续性好,减少故障发生几率 3、采用先进的全机械化压接技术,避免人为因素的影响 4、可定制性高,可根据配电系统的配电点的需要设定分支位置 5、分支体接触电阻极小,不受热胀冷缩的影响 6、降低配电成本及工程造价,经济指标高,综合效益明显 7、安装简便,施工周期短,相比封闭母线槽大幅度减少安装工时 8、安装运行后免维护,在平时不需要作任何维护和保养了解详情
电缆的超高压交联电力电缆工艺 一种化学交联、辐照交联功能母粒子的应用方法 目前,采用聚乙烯电缆用交联功能母粒子,可在普通聚乙烯电缆料粒子中加入少量本功能母粒子,挤出的电缆即可成为交联电缆。 电缆交联功能母粒子分为三种:化学交联功能、电子束辐照交联功能、紫外光辐照交联功能。了解详情