針對XLPE在投放使用的(de)過程(chéng)中由於外部環境或者自身材質的原因而導致(zhì)的電纜絕緣層故障的現象,理論(lùn)研(yán)究(jiū)發現,在輸送電力的過程中,XLPE電纜絕緣出現問題時會發生局部放(fàng)電的現象。因此,可以通過觀察電纜是否發生局部放電(diàn)現象(xiàng)以(yǐ)及如果發生局部放電現象,放電的等(děng)級等來判斷電纜絕緣(yuán)的缺陷情況。目前對局部放電情況進行檢測和分析己經成為判別電纜絕緣性(xìng)能好壞(huài)的主(zhǔ)流方向。而且局部放(fàng)電試驗(yàn)己經被一(yī)些權威機構如IEEE等認為(wéi)是評價電纜絕緣性能的最好的方法。同時,局部放電還能反應電纜的絕緣發生故障的類型、絕緣退化的程度以及電纜的壽命等。
對電力設備進行局部放電的測量技術最早開始於20世紀60年(nián)代,由荷蘭科學家F.H. Kreuger博士總結他(tā)在前幾年的科學研究理論和成(chéng)果,將這些試驗成果發表成為(wéi)論文以及“局部放電(diàn)檢(jiǎn)測技(jì)術(shù)”一書,在書中(zhōng)他首次提出了利用平衡電橋(qiáo)測量的方法法來對(duì)電(diàn)纜的局部放(fàng)電進行測(cè)量,為以(yǐ)後局部放電檢測技術的發展奠定了理論基礎。
隨著人(rén)們對局部放電相(xiàng)關知識和理論的認識逐漸深入,局部放電(diàn)測量設(shè)備的發展也在不斷(duàn)的進步。最早的檢(jiǎn)測設(shè)備是功耗電橋,它的理論基礎是西林電橋。後來隨著積分電橋方法的提出,多種不同的局部放電檢測技術也都隨之而出現。在(zài)電力設備發生(shēng)局部放電的(de)過程中,會伴隨著聲、光、電、熱的現象,因此也(yě)相應的出現了針(zhēn)對這些伴隨現象的局部放電檢測(cè)方(fāng)法。電力設備局部放電測量(liàng)方法主要包括電測量法和非電(diàn)測量法。電測量法包(bāo)括脈衝電流(liú)法、無線電幹擾(rǎo)電(diàn)壓法、超高(gāo)頻局部放電檢測技術、介質損(sǔn)耗分析法等。非電檢(jiǎn)測法包(bāo)括紅外熱測(cè)法、聲測法以及(jí)光測法等。
聲(shēng)測法的基本原理是將局部放電源看作(zuò)是一個可以(yǐ)向外(wài)發出聲波的聲源,由於局部放電的時間極其短暫,在一瞬間就完成,因此對應發射出的聲波的持續時(shí)間也非常短暫,對應的聲波的頻譜就很寬。聲波傳感器可以有效的檢測到聲信號,同時將獲(huò)得的聲信號轉化為能(néng)被識別的(de)電信號。聲測(cè)法的不足之處主要在於,在傳播的過程中,由於聲波衰(shuāi)減的非常嚴重,最終導致(zhì)檢測到的波形變形嚴重,得到的診斷結果跟實際的情況相差太大。絕大多數情況下都不會(huì)單獨使用(yòng)聲測(cè)法來測量電力設備的局部放電,而是和電測法相結合來實現對局部放(fàng)電的診斷測量。
早(zǎo)期的光測法需(xū)要將(jiāng)光敏傳感器放到電(diàn)力設備的內部去檢(jiǎn)測並接(jiē)收有高壓設備在發生(shēng)局部放電的瞬間所產生的光信號。然(rán)而,由於高壓(yā)設備(bèi)對於光的通透性很不理想,所以(yǐ)該方法隻能用於測量設備的外(wài)部放電(diàn)和表麵(miàn)放電,卻無法(fǎ)用於檢(jiǎn)測內部放(fàng)電的情況。現(xiàn)階段(duàn),隨(suí)著科技的飛速發展和理論研究的(de)不斷深入,科學家提出了將聲測法和光纖技術合二為一,也就是(shì)後來的聲一光測量法。改進後(hòu)的聲一光測量(liàng)方法采用先進的(de)光纖傳感器來(lái)取代純粹光檢測方法中應(yīng)用的光敏傳感器。在電力(lì)設備發生局部放電的過程中,伴隨(suí)著(zhe)釋放的聲波信號會作用(yòng)於光纖,並改變光纖(xiān)的性質(zhì),從而導致在光纖上傳輸的信號會發生變化。而聲一光測量法就是利用這種信號的改變來實現對局部(bù)放電信號的診斷。
化學檢測法的理論依據(jù)是,電纜在局部放電的過程中,絕緣介質會發生化學上的變化,舊化學鍵(jiàn)的斷裂以及新化(huà)學鍵的形成,因此(cǐ)會產生新的物質。該方法就是檢測化學反應中新物質的成分(fèn)和濃度,從而從側麵來簡(jiǎn)介(jiè)的獲得電力設備局部(bù)放電水平。目前,化(huà)學檢測法己經成功的應用於在GIS設備、電力變壓器設備的局部放電中。