最近幾年(nián),加大了對城市電網的改(gǎi)造力度,因為交聯聚乙烯電纜在輸配電中具有不可替(tì)代的(de)優勢,因此得到了廣泛應用。根據對輸配電係統的統(tǒng)計,現實中己經有較多的高壓(yā)電纜投入使用,包括110kV以上電壓等級,而較低電壓的輸配電線(xiàn)路比高電壓應用的(de)更多,國內研究的電壓等級己經高達500kV。
通常電纜的運行壽命是有限的,差不多運(yùn)行(háng)二三十年電氣(qì)強度就會變差,而且由於電纜敷設在特殊(shū)的地下環境(jìng)中,經常處(chù)在潮濕的環境下會縮短電纜的運行壽命。因(yīn)為長(zhǎng)時間和水汽、土壤接觸在一起,處在惡劣的環境中,而這些都會腐蝕電纜絕(jué)緣結構,在生產的過程中難免也會由於人為疏忽,在絕緣材料中留有雜質或小氣隙。不同於在地麵上的電纜線路,由於所處位置的特殊性,增加了檢(jiǎn)修難度,為了(le)維修,需要花(huā)費較多的時間與精力,有(yǒu)時(shí)如果故障較嚴重,還需停電再進行維修。
通過查找資料:主要針對國(guó)內主要城市中運行電纜等級達到10kV以上的電纜在運行中出現的故障以及(jí)故障原因進行調查統計和分析,結果表明10-220kV電纜的平均運行故障率在逐漸下降,這也是由於電纜的生產(chǎn)工藝提高,對電纜故障的維護更(gèng)加及時有效,但是總的來說相對於發達國家(jiā)還是(shì)有一定差距。
造成電纜(lǎn)故障的原因主(zhǔ)要有三個:
(1)大概有72%的電纜線路負荷過重但是又得不到及時的維護;
(2)城市改(gǎi)造或有其它大型工程時,有(yǒu)時會(huì)對地下電纜造(zào)成外力破壞;
(3)電纜安裝(zhuāng)後保護措(cuò)施不夠完善,檢測技術較落後。
因(yīn)為(wéi)電纜是被埋在地(dì)下的(de),很顯(xiǎn)然地下環(huán)境相對於地(dì)上要惡劣很多,由於地下的空氣相對比較潮(cháo)濕,另外(wài)電纜與土壤層距離較近,所(suǒ)以土壤中存在的酸、堿等有機物會對電纜的絕緣材料(liào)造成較(jiào)大的損壞。電纜一(yī)旦被投(tóu)入使用,有多(duō)種原因都會造(zào)成絕緣老化,而(ér)電纜(lǎn)絕緣破壞是導致高壓電纜事(shì)故的(de)主要(yào)原因。對於電力設備絕緣係統,由(yóu)於(yú)材料逐漸老化,絕緣特(tè)性會被(bèi)改變,而且這種變化是不可逆(nì)的,經(jīng)過對電纜絕緣(yuán)老化現象的研究和分析(xī),通常認為(wéi)局(jú)部放(fàng)電、電樹枝和水樹枝等是造成電纜絕緣破壞的最主要因素,發生的頻率較高。
經過研究,溝槽電纜(lǎn)的絕緣性能(néng)與局部放(fàng)電情況息息相關,局部放電的存在表明電纜的絕緣有可能受到破壞,這會危害(hài)電纜的正常運行,如果能(néng)夠(gòu)在線準確檢測電纜局部放電大小,可以在故障發生(shēng)前及時維護。無論(lùn)是國內還是國外(wài)的(de)電纜局部放電檢測研究人員,還有國(guó)際上相關的一(yī)些權威機構,他們都認(rèn)為局部(bù)放電實驗研究是找到電纜局部放電最佳檢測方法的有效途徑。電纜的絕(jué)緣部分發生局部(bù)放電現象後,絕緣材料的分子結構會發(fā)生(shēng)改變,絕緣兩端存在(zài)電場的作用,由於電場力的存在,那些被電離出的離子產生劇烈運(yùn)動,當它們(men)與氣隙壁發生強烈的碰撞後,可能會破壞電纜絕緣結構,發生裂解,另外,在放電區域,由(yóu)於放(fàng)電會產生很高的溫度,雖然短(duǎn)時間內並不會對絕緣材料造成大的破壞,但長期會導致絕緣材料部(bù)分發生裂解,在裂解的過程中也會向環境中釋放熱量(liàng),加(jiā)劇裂(liè)解反(fǎn)應,破壞絕緣(yuán)性能。
發生局部放電現象的過程中(zhōng)會有許多活性生成物產生,這些生成(chéng)物會造成絕緣材料的破壞,損壞絕緣性能(néng)。在實際中(zhōng)電(diàn)纜運行時,由於需要進(jìn)行遠距離輸配電,所以一般需要高電壓輸送(sòng),電壓一旦過高,電(diàn)纜的絕緣材料由(yóu)於本身就可能存在一些小(xiǎo)的(de)缺陷,這樣一來就更容易產生局部放電現象,降低絕緣性能。
根據國內外(wài)專家學者的研究成果:絕緣(yuán)材料的樹枝(zhī)狀老(lǎo)化與電纜性能降低有很大的關係,也會減少電纜的運行壽命,為了知道電纜絕緣樹枝狀老化情況(kuàng)就需要檢測電纜局部放電大小,在樹枝狀老化開(kāi)始時,局部放電量約0.1pC;如果這種(zhǒng)樹枝(zhī)狀老化(huà)發展到後期,局部放電量就(jiù)會大大增加。所以提前(qián)檢測電纜絕緣的局部放電情況能夠預防故障發生,保證電纜能夠安(ān)全運(yùn)行。
經過以上的分析,為(wéi)了減少電纜絕緣故(gù)障(zhàng)率,同時增加電纜局部放電的檢測效率,需要研究適用於現場檢測的在線電(diàn)纜局部放電檢測方法。根據局部放電的常見現象,選取方便檢(jiǎn)測的(de)物理量,同時考慮具體檢測現(xiàn)場的要求,能(néng)夠實現在線檢測電纜局部放電(diàn),提前預防(fáng),這樣才能保障(zhàng)電纜安全運行。