XLPE电缆

交联聚乙烯电缆

XLPE电缆是一种交联聚乙烯电缆，该电缆在供电电网中占有极其重要的地位。XLPE电力电缆线路的运行，特别是电缆附件运行的安全可靠性应受到足够的重视。必须采取必要和恰当的手段来预防事故的发生和监测电力电缆线路的运行状况。XLPE电缆的测试方案主要包括耐压试验、常规状态评估和局放检测，能用于现场运行中电缆测试的主要是局放检测。

简介

XLPE电缆的安全运行对整个电力系统的稳定至关重要，一旦发生故障，将引起所辖地区重大的停电事故。基于全国2001年主要城市电力电缆抢修记录、事故现场照片和故障电缆封样等材料分析，导致电力电缆运行故障的原因可划分为外力破坏、电缆附件制造质量、电缆敷设安装质量和电缆本体制造质量四大类型，各自所占比重分别为58%、27%、12%和3%。不计外力破坏引发的故障，电缆附件的故障占到电缆运行故障的50%以上，而电缆附件故障中97%以上是绝缘故障，由于固体复合介质沿面放电导致的。由此可见，XLPE电力电缆线路的运行，特别是电缆附件运行的安全可靠性应受到足够的重视。必须采取必要和恰当的手段来预防事故的发生和监测电力电缆线路的运行状况。

电缆局放检测总体思路

XLPE电缆的测试方案主要包括耐压试验、常规状态评估和局放检测，能用于现场运行中电缆测试的主要是局放检测。

在XLPE电缆局放测试方面，电力公司从下述三个方面来考虑，组织实施电缆的局放检测工作，力图涵盖电力公司所有的中高压电力电缆。

(1) 对于新建或修复的XLPE电缆线路，在进行耐压测试的同时，同步进行现场局放测试。创造条件争取在现场验收的过程中逐步将局放检测纳入验收程序；

(2) 对于常规运行中的电缆线路，利用便携的检测设备，将电缆局放检测纳入日常巡检的工作内容中；

(3)对于少数需要重点关注的电缆线路，探索考虑安装局放在线监测系统，持续监测电缆中的局放情况。

局放检测工作在管理上借鉴开展多年，具有成功经验的红外测温工作，通过制定管理制度、颁发实施细则对局放检测的范围、方法、检测周期和数据存放进行规范，并通过各类作业导则对检测人员进行培训和指导。

但在技术水平方面，一方面由于该工作开展较晚，检测人员对各种局放检测方法和判据尚不能熟练使用，另一方面由于运行设备内部工况复杂，且检测过程中易受外部干扰，即使能够掌握各类典型判据，也不容易对检测结果下一定论。这是一个需要以大量实测数据和长期经验积累作为基础的综合判断过程。

XLPE 电缆局放测试技术及其实践

电缆内发生局放时，会有部分电流通过外屏蔽层接地线，流入大地。用于电缆现场测试的主要有宽频电磁耦合法、超声(AE) 法和超高频(UHF) 法。

电磁耦合法检测电缆局放的原理是，将罗格夫斯基线圈放在电缆终端或连接头上，穿过电缆屏蔽层的接地线，通过感应流过电缆屏蔽层的局放脉冲电流来检测局。电缆内部有局放时，会产生电磁波信号，并伴随有爆裂状的声发射，产生超声波，且很快向四周介质传播。通过安装在电缆外部的超声波传感器，将超声波信号转换为电信号，就能对电缆内的局放水平进行测量和定位。

局放检测UHF法于20世纪80年代初期由英国中央电力局(CEGB) 实验室提出，已经成功应用到GIS生产和运行中，正逐步向其他电力设备扩展，UHF法的原理是通过检测局放产生的超高频电磁波，从而获得局放的相关信息。

超声和超高频信号在电缆中传播时衰减很快，因而可检测的范围较小，目前这两种方法仅适用于检测电缆附件局放。

1.运行中电缆的局放巡检

在XLPE电缆的日常运行中需要定期进行电缆绝缘的例行巡检，传统的方式有目测法、红外测温法等。超高频(UHF)和超声(AE) 检测法以其抗干扰性能好，便于现场定位的技术特点得到越来越多的关注。

在电缆的日常巡检中，一旦发现存在疑似局放后，需要快速准确地确定是否存在局放以及对局放进行定位，以制定高效可行的设备检修维护方案，这对于迅速排除故障隐患，保障系统安全运行具有重要的意义。

电力公司通过和上海交通大学合作，研制了一套应用于运行电缆及其附件局放测试的便携检测系统。该系统采用宽频电磁耦合、超声和超高频联合检测技术，多种手段同步检测电缆附件中的局放信号。

就目前采用声电联合法巡检的经验来看，通过对多种信号进行对比分析，能更加有效地排除现场干扰，提高局放检测结果的可靠性。利用这种方法已经发现和处理了多个缺陷，消除了事故隐患。对电缆的日常维护和安全运行提供有力的保障，提高了设备检修维护的效率，对保障电缆线路正常运行具有重要的意义。

2.电缆局放在线监测

电缆内的局放是一个发展的过程，对电缆进行局放在线实时监测，有利于及早发现潜在的绝缘缺陷问题。

电力公司在国内率先进行电缆局放在线监测应用的探索，通过和上海交大合作，在2个35 kV变电站黎安站和疏影站安装了2套电缆局放在线监测系统。

其中黎安站监测的电缆线路15回，疏影站24回。局放传感器安装在电缆层，信号线缆通过桥架敷设，监测服务器机柜安装在开关室，服务器上运行有专家系统，可在线对电缆内的局放信号进行实时诊断分析。

3.电缆验收局放测试

局放测量有助于在现场验收时检查电缆内部多种绝缘缺陷，是电缆安装后耐压试验的很好补充，建议有条件和可能的地方，应进行局放试验。

但常规的脉冲电流检测方法在现场应用时由于环境干扰，往往难以有效实施。因此，如何在电缆验收现场进行局放的有效监测已成为电力行业相关部门关注的重点。

为了对现场安装的电缆进行局放试验，需要一套独特的局放测试设备，测试设备的规模要与电缆线路的规模匹配，在耐压试验前安装，在耐压试验后拆迁，方便快捷，效率高。为了实现这一目标，电力公司与上海交大合作，专门研制了1套用于现场验收的局放测试系统。

2010年5月，电力公司成功地将联合研制的局放测试系统应用于220kV洲长4286线的现场耐压验收。

XLPE 电缆局放检测成功案例

从2009年下半年至2010年，电力公司与上海交通大学合作，对电力公司30多个运行中的变电站及150条电缆运行线路进行了局放普测，发现了多个潜在的绝缘缺陷，通过及时采取措施，消除隐患，有效避免了停电事故的发生。同时通过大量的联合测试，积累了大量局放和干扰数据，锻炼和培养了局放检测人才，为后续局放测试工作的进行打下了很好的基础。

总结

通过持续努力，电力公司在开展电缆局放检测工作方面取得了一些成绩，也发现了一些尚存在的问题。

(1) 电缆局放检测可有效发现一些潜在的绝缘缺陷，及时采取措施可避免一些不必要的故障损失；

(2) 声电联合检测定位技术可明显提高现场局放检测的效率及检测结果的可靠性；

(3) 在现场使用中，检测设备自身的抗干扰性能还有待加强，局放特征数据库不够全面，自动诊断结果的准确度较低；

(4) 国外检测设备的数据库不一定适合国内的设备，应该在大量的测试中建立和完善适合国内设备特点的局放和干扰数据库，以进一步提高检测和诊断的准确性；

(5) 先进的设备需要高素质的人员来操作，要继续加强人才队伍的建设，在实践中培养一支高水平的状态检修专家队伍。

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