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关于电力电缆接头放电问题的研究 电子学院 尹泽龙 电力电缆接头放电研究的意义 高压电缆是电力系统重要组成部分之一，对其进行局部放电在线检测是保障电力电缆可靠运行的重要手段，具有非常重要的意义。 由电缆附件(包括中间接头和终端接头)的故障而造成的高 压电缆运行故障的比例高达 70％，高压电缆接头在承担电缆运行的重要任务的同时也成为运行故障主要发生的部位和电缆绝缘的薄弱环节。 放电研究的关键 通过找出表征电缆绝缘良好程度的特征信号及其判据并准确、有效地判断出运行中的电缆绝缘是否被击穿，是高压电缆绝缘在线检测技术的关键。 高压电缆接头局部放电量的变化能够体现高压电缆绝缘状况的情况，局部放电量的大小也反映出电缆绝缘的受损程度。因此，通过采用局部放电量这一特征信号能够有效地对高压电缆绝缘劣化程度进行定量的分析。 国内外一些检测方法 差分法、方向耦合法、电磁耦合法、电容耦合法、超高频检测法、超声波检测法（新方法）。 国内外用于高压电缆接头局部放电检测的方法有很多，但由于高压电缆局部放电信号微弱、波形复杂多变，并且极易淹没在背景噪声、电磁干扰噪声的特点，因而高压电缆接头局部放电在线检测技术的难度是非常大的。 超声波检测的原理及前景 在日常生活中，人耳能听到声音的频率范围大约在 20-20kHz 之间，而超过 20kHz 的声波称为超声波。 对于不同的介质，有不同的声速。超声波的频率、波长和声速之间的关系如下 ： λ = c / f λ为超声波的波长、c 为超声波的速度、f 为超声波的频率。 电力电缆在发生局部放电的过程中，除了伴随着电荷的转移和电能的损耗之外，也产生各种非电的信息，如声波、发光、发热以及出现新的生成物等等。 当发生局部放电时，在放电的区域内，分子间产生剧烈的撞击，这在宏观上就 产生一种压力，并且由于放电是由一连串的脉冲形成，含有各种频率分量，所以产生的声波也包含着很宽的频带。 超声波局放检测的原理是根据检测局放产生的超声波信号来进行缺陷诊断, 这个超声波从内部放电处通过绝缘层向外表面传播。 常用的检测局部放电产生的超声信号有两种方法： 接触式检测和非接触式检测。 声发射传感器的输出信号经前置放大器、滤波器、调谐放大器的信号处理后，再进行故障诊断。 在实际测量中，常用一根玻璃纤维探测杆传导超声波信号。探测杆的首端与电缆终端绝缘外部相接触，末端与声发射传感器相接触。这种方法要求探测杆有足够的绝缘强度。否则将会造成操作过程中的安全隐患。并且由于探测杆的首端由和与电缆终端绝缘外部相接触，超声波要在不同的介质界面中传播，因此衰减现象十分严重，并且操作时工作量较大。 非接触式检测法，即空气传导式的方法。 利用声聚能器将空间声波收集和聚焦，用声传感器进行检测。 采用空气传导式超声检测具有很强的方便性，相较于接触式测量系统具有较强的灵活性，具有较强的实用价值。空气传导式超声检测仪的超声探头必须和电缆终端保持一定的安全距离，因此检测的灵敏度会受到一定的影响。而且 需要注意的是，由于超声探头具有比较强的方向性，容易受到其它信号的干扰。所以在测量时应该正对局放源。 新方法前景 近年来随着超声波法广泛应用于油浸式电力变压器、GIS（封闭式气体绝缘组合电器）的局部放电检测中，作为提高系统效率、节约成本的一种手段，超声波法在局部 放电检测的应用也得到了重视。超声波法是一种非侵入式的、比较理想的现场检测方法，从理论上讲，可以做到对局部放电精确定位，将超声波检测方法应用在高压电缆局部放电的检测，有着广阔的应用前景和良好的实用价值。 谢谢！ 青衣 * 青衣 * 青衣 *