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电力电缆绝缘在线监测方法

摘要：对电力电缆进行定期的检查能够检测出电缆的绝缘情况，但离线的对

电缆进行检测必须在停电后进行，影响生产生活，同时停电后检测的电缆的参数

也有所不同，因此在线的对电力电缆进行检测尤为重要，本文就主要对电力电缆

绝缘的在线检测及诊断进行探讨。

关键词：电力电缆；在线监测；系统设计

引言

在电力系统中，电缆以其占用空间小、不受自然条件影响、安全可靠性高等

优势发挥着越来越重要的作用。但目前对电缆的故障检测技术并不完全成熟，一

旦发生故障，很难在短时间内排除问题，严重影响供电的恢复。因此，需要加强

电力电缆的检测技术，以保证电网供电的稳定、安全性。在线监测技术不仅能够

及时发现电力电缆绝缘缺陷，防止出现突发性电力事故，同时也能够有效减少不

必要的停电检修，加强绝缘在线监测技术有着重要意义。

1电力电缆绝缘状态在线监测研究的意义

1.1电气性能指标

中压XLPE电缆绝缘检测技术发展相对成熟，但由于中压电缆和高压电缆的

制作工艺、电缆结构和工作环境不一致，中压电缆绝缘性能的诊断方法并不能完

全推论到高压电缆。例如在中压电缆中，常见的老化原因之一就是水树老化，而

对于高压电缆，水树影响绝缘老化问题并不突出。因此，与水树老化状况有很强

相关性的介质损耗法等方法就不适用于高压电缆的检测。目前，高压电力电缆常

用的绝缘老化状态离线检测方法有:绝缘电阻测量法、局部放电法和击穿试验法。

1.2绝缘电阻测量法

绝缘电阻是反映绝缘介质阻止电流流通能力的参数，是用来判断绝缘性能是

否合格、反映绝缘介质性能变化的典型依据，进行绝缘电阻测量是研究电缆绝缘

特性以及在不同运行条件下使用性能等方面的重要手段。当电缆绝缘发生老化时，

电缆的绝缘电阻会逐渐下降，绝缘电阻值只有高于一定值，才能保证电缆正常工

作。

2电力电缆绝缘故障的原因

一般，电线电缆的绝缘材料使用了一段时间以后，会于不同的程度上产生老

化，引发绝缘材料出现老化的因素很多，有关的人员应从不同的角度来对引发其

出现老化的因素综合和全方位地加以分析。

2.1热老化

热老化具体指的是绝缘材料在使用当中受到热能影响，其化学方面的结构会

出现相应变化，其绝缘的特性同样会受到不同程度的影响。若所处环境的温度比

较低，则绝缘材料在化学方面的反应会处在比较低的状态当中。若所处环境的温

度比较高，则绝缘材料在化学方面的反应会处在比较快状态当中。热老化对绝缘

材料其绝缘方面的性能造成损害，使其使用的寿命下降。

2.2机械老化

此状况具体是指绝缘的材料于使用当中会遭受机械应力方面影响，在此因素

影响之下，会对其造成相应损害，伴随绝缘材料的使用期延长，对其造成的损害

程度会不断增加。当其料损伤发展至相应的程度以后便会引发局部放电状况，对

其绝缘的特性造成严重的影响。

3电力电缆在线监测技术分析

3.1传统技术

传统电力电缆在线监测技术主要包括：直流成分法、直流叠加法等。上述技

术为电力故障检测、电力系统诊断提供了重要数据，应用价值较高。但是传统监

测技术在特高压电力电缆的检测中具有一定局限性，无法满足实际工程需求。

3.2新技术

3.2.1超高频检测法

电网局部放电脉冲频率较高状况下，为了实现快速捕捉局部放电信号，需要

加强对设备采样频率的分析，而采样频率检测中，外界噪声干扰影响极大，需要

进行干扰抑制管理。由于脉冲宽度短，脉冲特征量会迅速消失，尤其是电缆介质

中存在较为严重的衰减条件下，会增加监测系统的信号采集难度，经常发生信号

失真现象，直接引起后期测量数据的严重误差，甚至会下出错误结论。超高频检

测方法借助宽频带局部放电传感器作业，基于电磁耦合的原理，对位于

10kHz~28MHz频段范围内的局部放电现象进行检测，实践表明应用效果良好。由

于电缆线路的局部放电现象一般在设备附件周边产生，为了解决这一问题，可在

附件处进行传感器的安装，从而降低高频脉冲的过渡衰减问题，保证采集信号可

及时还原局部脉冲信号的相关特征。

3.2.2电缆接头监测技术

电力电缆运行中，相关作业人员的统计报告结果表明：90%的意外事故发生

在电缆接头位置。设备日常运行中，接触电阻、过负荷问题均会引起接头位置等

温度过高。电力电缆监测技术中，业内学者设计了能进行接头温度监测的集散型

系统，根据需求进行接头位置温度的实时监测，结合监测结果进行后期分析，可

为