檢測XLPE電力電纜（lǎn）局部放電的意義（yì）

近年來，隨著我國城市電網的不斷（duàn）改造，XLPE電力電纜作為電力電纜的主流產品已經廣泛應用於輸電線路和配電網中。據不完全統計，已（yǐ）投入運行的110kV及以（yǐ）上的高壓電（diàn）纜線路達數百公裏，而35kV及以下電壓等級多達50萬公裏之（zhī）多，最高電壓（yā）等級已達500kV。

一般（bān）認為XLPE電力（lì）電纜在正常環境中的壽命為20-30年，然而由於電纜敷設在電纜溝或直接埋於地下，敷設環（huán）境與使用狀態會極大的影響電纜的壽命。長（zhǎng）期（qī）同土壤、水（shuǐ）分、潮氣接（jiē）觸，絕緣易受到腐蝕滲透，再加上電纜製造（zào）或安裝時的局部缺陷，都可能造成故（gù）障。地下電纜一旦發生故障。尋找起來十分困難，不僅（jǐn）要浪費大量人力物力，而且（qiě）還將帶來難以估計（jì）的停（tíng）電損失。如果（guǒ）故障得不到及（jí）時排除，將會造成嚴重的（de）經濟損失（shī）和社會影響。

資料表明：在對全國主要城（chéng）市126家（jiā）電力電（diàn）纜運行維護單位10kV以上的電（diàn）力（lì）電纜(總長度91000公裏)在（zài）1997至2001年期間運行狀態進行調查統計和（hé）故障原（yuán）因分析發現，10-220kV電力電纜的平均運行故（gù）障率由1997年的11.3次/(100公裏·年)逐年下降到2001年的5.2次/(100公裏·年)，但相對經濟發達國（guó）家仍高出約（yuē）10倍。

電（diàn）纜線路故障率較高的主要原因有（yǒu）四個：(1)70-80年代投運的（de）XLPE電力電（diàn）纜產品均采用1+2擠出的生（shēng）產（chǎn）設備和濕法蒸（zhēng）汽交聯工藝（yì），約有（yǒu）37000公裏質量不穩定的產品投入電網運行且基本進入高故障率時期。(2)約有72%的電纜線路常處（chù）於過負荷運行（háng）狀（zhuàng）態（tài）且不能夠及（jí）時維護。(3)城市規劃工作中的（de）基礎建設工程造成電力電纜線路外力（lì）破壞故障大幅上升。(4)電力電纜線路敷設安裝質量和運行（háng）維護技術相對落後。

處於惡劣環（huán）境中運行（háng）的電纜（lǎn），電化與絕緣破壞的例子屢見不鮮。交聯聚乙烯電纜在電、熱、機（jī）械外（wài）力、水、油、有（yǒu）機化合物、酸、堿、鹽及微生物作用下，常常發生老化。實（shí）際上老化的原因很複雜，常常是多因素（sù）的，高壓交聯（lián）聚乙（yǐ）烯絕（jué）緣電纜的（de）絕緣破壞事故約占高壓電氣設備事故（gù）的40%左右。因（yīn）此，分析老化原因，掌握老（lǎo）化現象與類型是非常重要的。在一個絕（jué）緣係統中，老化因素可以使材料的（de）特性產生不可逆轉的改變。並可能影響到（dào）絕緣性能。從實際線（xiàn）路歸納XLPE電纜的老化原（yuán）因和老化（huà）形態，一般認為局部放電、電樹枝、水樹枝的發生，是影響電纜及其附件絕緣性能降低的主要原因，且（qiě）頻度較高。

隨著時間的推移（yí），如今運行的部分高壓XLPE電纜已逐漸（jiàn）進入電纜及其附件預期壽（shòu）命的“中年期”。由於針對XLPE電纜的檢測技術，特別是在線檢測技術滯後於XLPE電纜的發展，時有應用較早的（de）XLPE電纜絕（jué）緣在（zài）運行中被擊穿並造成停電事故的報道。近些（xiē）年來，國內外專（zhuān）業人士（shì）紛紛加強對XLPE電纜絕緣的無損檢測技（jì）術研究工作。在線檢測可以隨時對（duì）電纜絕緣的老化狀態進行監視（shì），電網無需停電，受到人們更為廣泛的關注。

研究發現，電纜（lǎn）的局（jú）部放電量與其絕緣狀況密切相（xiàng）關，局部放電量的變化預示著電纜絕緣可能（néng）存在危害電纜安全運行的缺陷，因此準確測（cè）量電纜（lǎn）局部放電量是判斷電纜絕緣品質的（de）最直觀、理想、有效的方法。國（guó）內外的專家學者以及IEEE,IEC，CIGRE等（děng）國際（jì）電力權威機構組織一（yī）致推薦局部放電試（shì）驗是XLPE電纜絕緣狀況評價（jià）的最佳方法。在局部放電過程中（zhōng），電（diàn）離出來的電子、正負離子在電場力（lì）的作用下具有較（jiào）大（dà）的能量，當它們撞到絕緣內（nèi）空氣隙的絕緣壁時（shí），足以打斷絕緣材料高分（fèn）子的化學鍵，產生裂解。其（qí）次，在放電點上，介質發熱可（kě）達到（dào）很高的溫度，使得絕緣材料在（zài）放電點被燒焦或融化；溫度升高還會產生熱裂解或促（cù）使氧化裂解；同時溫度升高會增大介質的電導和損耗，由此產生惡性循環，導致（zhì）絕緣體（tǐ）破壞。在局部放（fàng）電過程中還會產生許多活性生成物，這些（xiē）生成物會腐蝕絕緣體，使得介質性能劣化。局部放（fàng）電還（hái）有可能（néng）產生X射線或Y射線，這兩種射線具有較高的能量，能夠促使高分子裂解。除此之（zhī）外，連續爆破性的放電以及放電產生的高壓氣體都會使絕緣體產生微裂，從而發展成電樹（shù）枝。在運行（háng）電壓下，局放能（néng）存在於電樹枝、孔隙、裂紋、雜質（zhì）以及剝離（lí）的界麵上（shàng），當絕緣中存（cún）在（zài）微孔或絕緣層與（yǔ）內、外半導電層間有（yǒu）空隙時，將由於局部（bù）放電侵蝕絕（jué）緣而使（shǐ）絕（jué）緣性降低，以（yǐ）至發生老化形態（tài），表（biǎo）現為絕緣擊穿（chuān）。因（yīn）此對電纜的局部放電進行（háng）在線監測可及時發現故障隱患，並可對絕緣劣化程度進行前期預報，防止高（gāo）壓電纜突發性事故的發（fā）生。

國內（nèi）外運行經驗（yàn）和研究成果表明：XLPE電力電纜性能早期劣化（huà）或使用壽（shòu）命很大程度上取決於XLPE絕緣介質的樹枝（zhī）狀老化，而局部放電測量是定量分析（xī）樹枝狀劣化程度的有效方法之一，即樹枝引發初期，其（qí）局部放電量約0.1pC；當樹枝發展到介質擊穿臨界狀態時，其局部放電（diàn）量達到1000pC左右。因此，對XLPE電力電纜絕緣的局部放（fàng）電進行檢測是及時發現（xiàn）故障隱患，預測運行壽命，保障電力電纜安（ān）全可靠運行的重要手段。

總之，確保電力（lì）電纜運行可靠、減少停電維護次數和時間（jiān），實現狀態檢修是（shì）保障電網（wǎng）安全可靠運行的重中之重。采用電纜和電纜附件的局（jú）部放電在線檢測技術，可以很好的檢（jiǎn）測電纜和電纜附（fù）件的運行狀況，並可根（gēn）據其檢測（cè）狀況及時采取必（bì）要的措施，以保證電力係統的正常運行。因此XLPE電力電纜局（jú）部放電在線檢測技術具有非常重要的意義。