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電纜絕緣老化概述2025/05/05

投運的電纜在惡劣敷設環境中的電氣、熱、化學及其他因子的作用下，其絕緣會發生不同程度的老化。下表總結了XLPE電纜絕緣老化的主要原因和常見表現形態。絕緣老化原因老化表現形態電氣老化運行過程高電壓局部放電現象和電樹枝熱老化溫度異常交替熱碳化化學老化化學腐蝕化學腐蝕和化學樹枝機械老化機械外力瞬間沖擊和擠壓機械破壞生物作用老化微生物啃咬腐蝕出現氣隙和空洞絕緣老化誘因及其表現形態經研究表明，局部放電是引起電纜絕緣老化的主要原因之一。電纜的絕緣長期在局部放電的作用下，該放電會對絕緣層發生以下三種破壞：（1）

對地暫態電壓的產生2025/05/04

開關柜內發生局部放電時，其導電部分對接地金屬殼之間就有少量電容性放電電量，沿放電通道將會有過程極短的脈沖電流產生，并激發瞬態電磁波輻射。當放電間隙比較小時，放電過程的時間比較短，電流脈沖的陡度比較大，輻射高頻電磁波的能力比較強；而放電間隙的絕緣強度比較高時，擊穿過程比較快，此時電流脈沖的陡度比較大，輻射高頻電磁波的能力比較強。通常開關柜絕緣結構中發生的局部放電信號可以看成是由一個點源所發出的高斯脈沖。點源發出的高斯脈沖在無遮擋的條件下，將向空間各方向傳播，空間探測到的波形為振蕩衰減波；高斯脈沖在

局部放電的聲發射檢測技術2025/05/04

用儀器探測、記錄、分析聲發射信號和利用聲發射信號推斷聲發射源的技術稱為聲發射檢測技術。聲發射檢測技術是一種新興的動態無損檢測技術，基本原理如圖所示。聲發射源發出的彈性波，經介質傳播到達被檢物體表面，引起表面的機械振動；經聲發射傳感器將表面的瞬態位移轉換成電信號；再經放大、處理后，形成其特性參數，并被記錄與顯示；最后經數據的解釋評定出聲發射源的特性。聲發射檢測技術的基本原理通過檢測局部放電產生的超聲波信號來判定局部放電的方法稱為局部放電的超聲波檢測法。超聲波傳感器的中心頻率大約在40kHz附近，通

局部放電過程中超聲波的產生2025/05/04

局部放電時總會伴隨著聲發射現象，其產生的聲波在各個頻段都有散射。一般認為，當局部放電發生后，由于電場力的作用或壓力的作用，放電部位的氣體會發生膨脹和收縮的過程，這個過程將會引起局部體積變化。這種體積的變化，在外部產生疏密波，即產生聲波。局部放電的種類有很多，有些在很低的過電壓下的局部放電幾乎不產生熱輻射，有些在很高的過電壓下局部放電則可能產生很強的熱輻射。從物理角度分析，當局部放電發生時，氣泡將會受到一個脈沖電場力的作用，同時，由于放電過程中存在很大的熱輻射的情況下，通道中的電弧電流產生的高溫將

TEV檢測法的理論簡介2025/05/04

高壓柜結構高壓柜結構如圖所示。其絕緣結構中若存在局部電場較高(場強分布不均勻)，或因制造工藝不完善、運行中絕緣有機物分解、固體絕緣受機械力作用發生開裂等原因形成缺陷，運行中的這些部位就容易出現絕緣擊穿、發生局部放電。此外在金屬導體(或半導體)電極的尖銳邊緣處，或具有不同特性的絕緣層間，也是局部放電容易發生的部位，高壓系統組件在運行中由于絕緣介質中氣泡或雜質的存在將導致局部場強增大、局部放電發生。這種放電不斷蔓延和發展，會引起絕緣的損傷。如任其發展，會導致絕緣喪失介電性能而造成事故。此外，大多數機

10kV開關柜的故障情況分析2025/05/04

2004年，我國高壓開關絕緣故障分類統計情況如下：當年全國共發生各類開關絕緣故障56次，占開關故障總數的14.3%，其中126-550kV開關絕緣故障占26.8%；12-40.5kV開關絕緣故障占73.2%。由此可見，開關柜故障是開關故障的主要形式，而絕緣故障又是開關柜故障的重要原因之一。電力系統運行實踐表明，局部放電是導致高壓開關柜絕緣劣化和絕緣故障的主要原因，開關柜的絕緣故障首先都通過局部放電體現出來。因此，局部放電檢測是判斷高壓開關柜絕緣性能和狀態評價的重要手段。某市的10kV開關柜故障情

局部放電產生的環節2025/05/04

局部放電主要由絕緣介質中的局部電場不均勻激發，造成介質局部電場分布不均的環節有三個。一方面，在電氣產品的生產制造環節，由于加工技術的限制，常用的固體或液體絕緣不可能純凈，因此不可避免地包含各種微小的雜質，如水分、小氣泡、小顆粒物、微孔、間隙等等。另一方面，在電纜的敷設和電纜附件的安裝過程中，由于工藝不良而產生氣隙或進入雜質，甚至造成絕緣局部損傷。第三是隨著電纜運行時間增長，絕緣受到環境中的微生物、酸堿鹽等化學物質、光、熱以及機械外力等的影響，會逐漸老化、分解，愈發不均勻，往往還會形成水樹或者電樹

局部放電的定義2025/05/04

研究局部放電，首先要研究其產生和發展的機理。我國于1987年頒布GB/T7354-1987《局部放電測量》國家標準，在2003年進行次修訂，即GB7354-2003《局部放電測量》標準實施，此標準等同于國際電工委員會頒布的IEC60270:2000標準。在GB7354-2003《局部放電測量》中，“局部放電”的定義為“導體間絕緣僅被部分橋接的電氣放電。這種放電可以在導體附近發生也可以不在導體附近發生”。也就是說，局部放電一般是由絕緣體內部或絕緣表面電場集中而引起的，在部分區域激發放電，這種放電通

局部放電檢測的重要參數2025/05/04

電纜的局部放電行為所表現出來的物理現象比較復雜，一般情況下都會選用多種特征參數來的描述局部放電現象。就振蕩波檢測而言，較為常用的特征參數有以下幾種：局部放電（PartialDischarge，PD）：一般是絕緣介質內部或者表面發生局部電場集中而表現出來的放電行為，持續時間為小于1μs的脈沖信號。檢測回路測量得到的數據通常是與局部放電相關的電壓或者電流的脈沖。局部放電起始電壓Ui（PartialDischargeInceptionVoltage，PDIV）：當施加在被測電纜兩端的電壓從某一個觀察不

振蕩波檢測技術及其檢測原理2025/05/04

振蕩波檢測技術（oscillatingwavetestingsystem，OWTS）是最近幾年才興起的，用來檢測電纜局部放電的新的測量方法。振蕩波檢測系統對電纜施加電壓的時間非常短暫，因此對電纜不會造成任何傷害，而且攜帶比較方便，操作相對容易，目前己經廣泛的應用于測量和定位電纜局部放電。振蕩波檢測技術的原理是通過阻尼振蕩來實現對電纜的充電和放電過程，使被測電纜和其他的電感電阻等原件組成阻尼振蕩電路。將類似于正弦波工頻電壓的振蕩波電壓施加在被測電纜兩端，用來激發電纜故障處的局部放電，之后用脈沖電流

XLPE電纜絕緣狀態評估的研究現狀2025/05/04

當XLPE電纜因為其絕緣層發生故障而導致在輸送電力的過程中發生局部放電現象，局部放電所持續的時間非常短，因此需要局部放電檢測設備的采集頻率相當高，所采集得到的數據量相當大。這些采集得到的非常龐大冗雜的原始數據時不能夠直接用于對電纜的絕緣狀態進行實際判別。因此對于數據進行處理、提取放電特征、建立參數模型等就變得非常重要。有研究描述了電纜絕緣層內部的縫隙生長的樹枝的長度與局部放電之間的關系，發現局部放電的大小與絕緣層的樹枝的長度之間有一定的相關性。有研究主要描述的是在上世紀90年代意大利的科學家對電

超聲波檢測法研究現狀2025/05/04

超聲波檢測技術出現于上個世紀80年代，它屬于非電測方法，最開始是利用該方法來檢測輸油管道。之后隨著研究的深入，又開發得到了超聲波智能檢測技術。電力設備由于絕緣故障而導致局部放電時，通常還會有很多物理現象和化學現象同時發生。而超聲波技術實現對放電的診斷測量所采用的就是對局部放電過程中產生的聲波信號進行測量。由于超聲波的傳播速度是固定的，因此可以利用這個勻速傳播的特性，來檢測管道的絕緣健康狀況。該方法測量的過程是將檢測器內置于電力設備內部的管道中，探頭會發射出超聲波信號，信號沿著管道進行雙向傳播并反

介質損耗分析法研究現狀2025/05/04

介電損耗分析法從出現早現在己經有40多年的歷史，它是在線監測技術中的一種較為典型的分析方法。電力設備發生局部放電行為時，會直接對絕緣層造成損壞，從而使介電損耗因子增大。該種方法主要是對電器設備絕緣層的節點損耗因子進行檢測，從而得到絕緣設備的實際狀態。損耗因子可以反映出電纜、變壓器等高壓設備的絕緣性能，它跟絕緣材質有關，與絕緣的尺寸和大小等沒有關系。有關的實驗以及經驗表明，對于比較小的電容型電氣設備，其絕緣材料的介質損耗因子tanδ能夠比較準確的判斷電氣設備中是否存在局部放電缺陷，以及絕緣介質是否

超高頻檢測法研究現狀2025/05/04

超高頻檢測局部放電是最近研究出的針對電力設備的局部放電進行測量分析的新手段。它主要是對電纜或者高壓設備發生局部放電現象時伴隨的高頻或者超高頻信號的成分進行測量，從而間接地得到局部放電的相關信息，再來定位和檢測局部放電。超高頻測量的電磁信號的頻帶一般在300-3000MHz，多數的干擾信號和噪聲信號躲在300MHz以下，所以該診斷方法能夠有效屏蔽這些低頻噪聲信號。該診斷方法不是采用常規的視在放電量來表示電力設備局部放電的嚴重程度，而是用dB來表征電力設備局部放電水平。相關的試驗表明，局部放電產生的

脈沖電流法研究現狀2025/05/04

脈沖電流法是出現的的一種測量局部放電的方法，也是目前應用的較普遍的測量方法。它得到了IEC標準的認可，同時也獲得了中國國家標準的肯定。脈沖電流法是通過在XLPE電纜接頭或者終端處接一個高頻電流互感器，來耦合得到局部放電瞬間所產生的高頻脈沖電流。視在放電量是脈沖電流法經常用來表征電力設備發生局部放電的基本參數，除此之外，我們還可以將局部放電起始電壓、熄滅電壓、放電重復率、脈沖放電能量等作為表征局部放電程度的參數。如圖所示為脈沖電流法測量電纜局部放電的等效原理圖，Cx二為局部放電源，在等效電路中，局

局部放電檢測的原理2025/05/04

研究發現，電纜發生局部放電時，通常會伴隨聲、光、熱、電脈沖、電磁波、超聲波、紅外線、紫外線等物理現象的發生，甚至會發生一系列相關的化學反應?，F有的局部放電檢測技術正是根據對這些伴隨現象的觀察和測量來評價和測定量級。局部放電檢測技術可按多個維度分類。按檢測手段可以分為電氣檢測法、化學檢測法、光檢測法、超聲波檢測法、紅外檢測法、紫外光譜法等，除電氣檢測法的其他方法統稱為非電測法。電測法是通過測量局放放電過程中產生的電氣量來判斷，其優點是靈敏度高、精確度高，但是容易受外界電磁環境的影響。非電測法的測試

局部放電危害的應對措施2025/05/04

降低局部放電危害的預防措施從兩方面入手。一方面，需在電纜的生產制作環節合理選用材料。首先要確定合理的幾何尺寸，其次要采用嚴格的制作工藝，使制造的絕緣材料不含氣隙和其他雜質，或者含量足夠低?？墒悄壳暗墓に囁竭€很難達到這個要求。這就需要采取降低氣隙中電場強度的措施，并期望研制出耐局部放電性能優良的介質材料，提高耐放電性的添加劑等等。另一方面，在電纜的投運環節對局部放電進行精確、有效的檢測。檢測有出廠檢測和運行檢測兩種。出廠檢測是在電氣設備交付使用前進行的檢測，如果檢測發現局部放電量超出允許的范圍，

局部放電危害的產生2025/05/04

局部放電雖然是在介質的局部位置發生，不會立即形成整個絕緣的貫通性擊穿或閃絡，但在局部放電長期的、累積的作用下，電氣絕緣特性會逐漸被損耗和破壞。在局部放電的長期作用下，介質的電氣性能會逐漸老化，而絕緣和老化又會進一步誘發局部放電，從而形成惡性循環，導致電纜最后被擊穿。其對絕緣的影響主要有以下幾方面。，電的作用。局部放電首先是電的過程，在其間會產生大量的帶電粒子，這些粒子在局部電場的作用下獲得加速，進而高速地轟擊介質，使聚乙烯等高分子介質的分子主鍵斷裂，化學結構破壞，分解成低分子。帶電粒子轟擊介質的

振蕩波檢測的干擾和噪聲2025/05/04

阻尼振蕩波電壓激發的是pC數量級的微弱的局部放電，而試驗現場的電磁環境非常復雜，往往會產生數量級相當的噪聲。在振蕩波局部放電檢測中，干擾的來源既有電力系統本身產生的內部干擾，也有來自非檢測系統的外部電磁干擾。噪聲按頻帶可分為窄帶干擾和寬帶干擾，按時域波形特征可分為連續性的周期性干擾、脈沖型干擾和白噪聲干擾三類。在振蕩波現場試驗開始時，首先要對所測電纜的A、B、C三相分別檢測環境噪聲，即不對電纜施加直流電壓，而直接使用信號接收裝置在電纜的檢測端接收信號，獲得零加壓下的環境噪聲。若噪聲水平在允許的范

振蕩波檢測技術的優勢和缺點2025/05/04

（1）優勢振蕩波與工頻交流電源等效性好，每次加壓作用時間短，僅約幾百毫秒。而且操作方便，設備簡單，易于現場實施應用，克服了電纜因埋于地下難以探測的缺點，可有效監測XLPE電纜的各種缺陷，提前對故障位置預判處理，提高檢修效率。且不會對電纜造成二次傷害，是有效而又無損的試驗方法。在測試過程中，每次加壓后的阻尼電壓振蕩的時間約為幾十毫秒，而其間電壓極性轉變近百次，這有幾個突出的優點。①阻尼電壓的轉換斜率大，容易激發缺陷部位產生局部放電，因此只需施加較低的電壓便可測到局放。②能有效檢測到由常規試驗方法檢