16-电缆端头局放测试技术应用典型案例
电缆终端局部放电带电测试方法的比较与应用
２ ０ １ ３年 ９月 Ｓ ｅ ｐ ｔ ｅ ｍ ｂ ｅ ｒ ２ ０ １ ３
电缆 终 端 局 部 放 电带 电测试 方 法 的 比较 与应 用
赵 爱华 ， 叶剑涛 ， 李 伟 ， 秦 少瑞
（ 安 徽 省 电力 科 学 研 究 院 ， 合肥 ２ ３ ０ ６ ０ １ ）
摘 要 ： 文章 针 对 电缆终 端局 部放 电带 电测试 方 法 ， 结合 现 场 应 用情 况 ， 分 析 比较 了现有 的几 种测 试 方 法的 可操作 性 、 测 量灵敏 度 ， 同时在 实验 室建 立 了 ３种 常见局部 放 电类 型模 型并获 得 其超 声 波信 号特 征 ， 为各 种 类型 电缆 终端局 部 放 电带 电测试 工作 的 开展 提供 参考 。 关键 词 ： 电缆 终 端 ； 局 部放 电 ； 带 电测 试 中图分 类号 ： Ｔ Ｍ８ ５ ５ 文 献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ６ ７ ２ — ９ ７ ０ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ － ０ ０ １ １ — ０ ３
局部放电缺陷检测典型案例和图谱库
电缆线路局部放电缺陷检测典型案例（第一版）案例1：高频局放检测发现10kV电缆终端局部放电（1）案例经过2010年5月6日，利用大尺径钳形高频电流传感器配Techimp公司PDchenk 局放仪，在某分界小室内的10kV电缆终端进行了普测，发现1-1路电缆终端存在局部放电信号，随后对不同检测位置所得结果进行对比分析，初步判断不同位置所得信号属于同一处放电产生的局放信号，判断为电缆终端存在局放信号。
2010年6月1日通过与相关部门协调对其电缆终端进行更换，更换后复测异常局放信号消失。
更换下来的电缆终端经解体分析发现其制作工艺不良，是造成局放的主要原因。
（2）检测分析方法测试系统主机和软件采用局放在线检测系统，采用电磁耦合方法作为大尺径高频传感器的后台。
信号采集单元主要有高频检测通道、同步输入及通信接口。
高频检测通道共有3个，同时接收三相接地线或交叉互联线上采集的局部放电信号，采样频率为100 MHz，带宽为16 kHz~30 MHz，满足局部放电测试要求。
同步输入端口接收从电缆本体上采集的参考相位信号，通过光纤、光电转换器与电脑的RS232串口通信，将主机中的数据传送至电脑中，从而对信号进行分离、分类及放电模式识别。
利用局部放电测试系统，在实验电缆中心导体处注入图1-1的脉冲信号，此传感器可直接套在电缆屏蔽层外提取泄漏出来的电磁波信号，在电缆中心导体处注入脉冲信号，耦合到的信号如图1-2所示。
图1-1 输入5 ns脉冲信号图1-2输入5 ns脉冲信号响应信号将传感器放置不同距离时耦合的脉冲信号如图1-3所示。
距电缆终端不同距离耦合的脉冲信号随其距离的增长而减小（见图1-4），这样就可以判断放电是来自开关柜内还是线路侧。
a）距电缆终端0.1 m b）距电缆终端1.5 m图1-3 局部放电系统的耦合信号图1-4 不同位置耦合的脉冲信号2010年5月6日，在某分界小室内的10kV电缆终端进行了普测，在距离1-1路进线电缆0.5 m和1.0 m处分别发现局放信号，测试结果如图1-5及图1-6所示。
高压电缆终端局部放电案例分析
缆终端运行方式和条件各异， 致使电缆终端发
生故障的原因也各不相同。
A
B
常见故障
机械损伤
安装时碰伤
运行时外力破坏
环境恶劣老化
在电缆终端的制作安装过程中，应配备电缆终端安装专用工具，严格控制电缆终 端防止受到机械损伤，杜绝盲目施工。
常见故障
施工工艺
1
铜屏蔽断口处理不好
2
接地线处理结合不紧密
3
半导电层环切工艺不好
THANK YOU
对更换后的 10kV 电缆头进行各项试验，数据合格，处理后如图3。送电后对开关柜进行了 局部放电检测，检测数据合格，如表 3。
检测案例 案例经过
图 3 电缆处理后
检测案例
从上面的分析可以发现电缆终端发生故障的主要
原因时电缆终端的制作工艺存在问题，是一起典
型的因制作工艺不到位引起的事故，因此在制作 电缆终端 时应严格把握电缆的切剥尺寸，保证
常见故障4主绝缘表面处理丌好结语目前施工工艺和产品质量为电缆终端薄弱环节01不同类型设备故障原因差异较大针对不同的电力设备其运维策略应有侧重02电缆终端应加强防外力破坏管理产品品控检测和施工安装质量管理等特定故障原因与运行年限存在一定的关联03在线路投运早期可加强局放等试验以检测产品质量和施工安装是否满足要求对于老旧电缆可加强介损检测等检测其密封受潮绝缘劣化等情况
常见故障
2
接地线处理结合不紧密
在处理三相终端分叉线接地线时，应用恒力弹簧将接地线进行固定，钢带铠 装应与铜 屏蔽分开接地，不得一点接地，两条接地线应错开一个角度。钢带 铠装接地后，在恒力弹簧与钢带铠装外绕包#23 绝缘胶带，使铜屏蔽与钢带 铠装接地部分保持 绝缘。此外，接地线 应被防水密封条紧密包裹，防止水分 沿接地线渗入内部。
高压电缆局部放电检测及实例分析
高压电缆局部放电检测及实例分析摘要：在高压电缆运行过程中，电缆故障前会出现局部放电现象，且危害性较大，需要掌握有效的检测方法。
本文首先对高压电缆局部放电特征及危害、高压电缆局部放电检测原理进行分析，在此基础上，结合某220kV工程实例，探讨具体的高压电缆局部放电检测试验，为今后电力运行和实践提供参考。
关键词：高压电缆；局部放电检测；实例分析前言高压电缆由于长时间与空气、水分、土壤等发生接触，电缆绝缘层容易受到腐蚀，出现绝缘老化现象。
此时电缆的电容和电阻都已发生改变，在物理和化学效应下，出现局部放电现象。
在高压电缆运行维护过程中，对局部放电故障点进行排查和检测是一项重要工作，而且具有较高难度，如果选择方法不当，会消耗大量时间，容易导致故障升级。
因此，有必要对其具体检测方法进行研究，提高高压电缆局部放电检测效率和检测结果的准确性。
一、高压电缆局部放电及检测原理（一）高压电缆局部放电特征及危害高压电缆局部放电通常是指高压设备绝缘介质处于高电场强度下，受电场作用发生在电极间的未贯穿放电现象。
这种放电现象只出现在绝缘部位，不会马上形成贯穿性的通道，所以被称为局部放电。
目前采用的交联聚乙烯（XLPE）电缆，其绝缘层材料属于固态塑料结构，但制造过程中容易混入金属等杂质，或因内外半导体层的不规则凸起、出现气孔等，导致高压场强不均匀，或是在绝缘中存在电树。
这些原因都可能导致高压电缆出现局部放电现象。
从实际情况来看，在电缆制造工艺的快速发展下，其自身质量问题已经得到了有效控制，因此目前局部放电现象一般出现在交联聚乙烯电缆的中间接头或终端头部位。
一般情况下，局部放电产生的能量较小，不会影响电缆正常运行，但如果局部放电现象长期存在，会对绝缘层造成累积损害，最终导致绝缘层被击穿。
而且交联聚乙烯电缆的自身材料化学性质决定其耐局部放电性较差，会加速绝缘劣化，最终导致绝缘失效，引发故障事故[1]。
（二）高压电缆局部放电检测原理当高压电缆出现局部放电现象时，耦合电容Ck会对被试电缆Cx进行瞬间充电，从而形成高频脉冲电流波形。
局部放电缺陷检测典型案例和图谱库
电缆线路局部放电缺陷检测典型案例（第一版）案例1：高频局放检测发现10kV电缆终端局部放电（1）案例经过2010年5月6日，利用大尺径钳形高频电流传感器配Techimp公司PDchenk 局放仪，在某分界小室内的10kV电缆终端进行了普测，发现1-1路电缆终端存在局部放电信号，随后对不同检测位置所得结果进行对比分析，初步判断不同位置所得信号属于同一处放电产生的局放信号，判断为电缆终端存在局放信号。
2010年6月1日通过与相关部门协调对其电缆终端进行更换，更换后复测异常局放信号消失。
更换下来的电缆终端经解体分析发现其制作工艺不良，是造成局放的主要原因。
（2）检测分析方法测试系统主机和软件采用局放在线检测系统，采用电磁耦合方法作为大尺径高频传感器的后台。
信号采集单元主要有高频检测通道、同步输入及通信接口。
高频检测通道共有3个，同时接收三相接地线或交叉互联线上采集的局部放电信号，采样频率为100 MHz，带宽为16 kHz~30 MHz，满足局部放电测试要求。
同步输入端口接收从电缆本体上采集的参考相位信号，通过光纤、光电转换器与电脑的RS232串口通信，将主机中的数据传送至电脑中，从而对信号进行分离、分类及放电模式识别。
利用局部放电测试系统，在实验电缆中心导体处注入图1-1的脉冲信号，此传感器可直接套在电缆屏蔽层外提取泄漏出来的电磁波信号，在电缆中心导体处注入脉冲信号，耦合到的信号如图1-2所示。
图1-1 输入5 ns脉冲信号图1-2输入5 ns脉冲信号响应信号将传感器放置不同距离时耦合的脉冲信号如图1-3所示。
距电缆终端不同距离耦合的脉冲信号随其距离的增长而减小（见图1-4），这样就可以判断放电是来自开关柜内还是线路侧。
a）距电缆终端0.1 m b）距电缆终端1.5 m图1-3 局部放电系统的耦合信号图1-4 不同位置耦合的脉冲信号2010年5月6日，在某分界小室内的10kV电缆终端进行了普测，在距离1-1路进线电缆0.5 m和1.0 m处分别发现局放信号，测试结果如图1-5及图1-6所示。
开关柜局部放电检测典型案例
10KV开关柜局部放电检测案例汇编前言：10kV开关柜内部局部放电的种类很多，主要分为内部放电和表面放电两种，目前主要采用的非介入方式、带电检测的方法主要为超声波检测和暂态地电压（TEV）两种检测方式，对于一些放电，我们可以同时侦测到超声波信号和TEV信号，而另一些放电情况我们只能检测到两种信号中的一种，因此在实际使用中，我们应该以这两种检测方式互为补充，才能够更好的检测到所有的局部放电情况。
暂态地电压检测原理：局部放电暂态地电压（Transient Earth Voltages）技术是局部放电检测的一种新方法，近年来在国内外得到了较快发展，并在电力设备如GIS、同步电机、变压器、电缆等的检测中得到了应用。
暂态地电压（Transient Earth Voltages）具有外界干扰信号少的特点，因而检测系统受外界干扰影响小，可以极大的提高电气设备局部放电检测，特别是在线检测的可靠性和灵敏度。
用于高压开关柜在线监测有明显的优点，因此这一测量技术发展很快，已在英国和法国的几个400kV变电站中取得经验。
德国一些大学对此技术很感兴趣，经过多年的努力，英国EA公司已经收集了一万多条涵盖所有不同型号的高压设备的暂态地电压（TEV）的数据库，对柜体内器件（如CT、PT）、母线连接处、支持绝缘子表面及开断装置进行了试验验证。
到目前为止，该技术已经在世界多国应用，各国的研究均表明，暂态地电压（Transient Earth Voltages）的在线监测有很好的前景。
对于国内，早期对高压开关柜可靠性的重视度不够，此技术在国内发展较慢，但由于该技术越来越多的得到国内认可，北京、上海、广州等大城市已经开始应用，并且取得了良好的效果。
当高压电气设备发生局部放电时, 放电电量先聚集在与放电点相邻的接地金属部分, 形成电流脉冲并向各个方向传播。
对于内部放电, 放电电量聚集在接地屏蔽的内表面, 因此, 如果屏蔽层是连续时无法在外部检测到放电信号。
电缆线路局部放电缺陷检测典型案例和图谱库(第二版)
表 2-2 超高频局部放电诊断装置结果
相别
监测数据
结果
A相
具有明 显放电 特征
信号 采集处
表 2-3 频谱分析仪结果 频谱测试
特征描述
在 0～1.5GHz 频段
A相
存在高频信号成
分，且有时域特征
频域信号
时域信号
表 2-4 超声波局部放电探测仪结果
现象
位置（示意图）
在终端法兰盘与护层保护器的连接螺栓上听到 A 相有明显的噼啪声，幅值 17dB。B、C 相无明 显异常
a）距电缆终端 0.1 m
b）距电缆终端 1.5 m
图 1-3 局部放电系统的耦合信号
图 1-4 不同位置耦合的脉冲信号
2010 年 5 月 6 日，在某分界小室内的 10kV 电缆终端进行了普测，在距离 1-1 路进线电缆 0.5 m 和 1.0 m 处分别发现局部放电信号，测试结果如图 1-5 及图 1-6 所示。可见利用大尺径高频电流传感器，发现在 0.5 m 处存在局部放电相位 特征的放电波形，幅值为 190 mV，在 1.0 m 处存在具有局部放电相位特征的放 电波形，幅值为 120 mV；在距离电缆终端 1.0 m 处的局部放电信号相对于 0.5 m
利用局部放电测试系统，在实验电缆中心导体处注入图 1-1 的脉冲信号，此 传感器可直接套在电缆屏蔽层外提取泄漏出来的电磁波信号，在电缆中心导体处
注入脉冲信号，耦合到的信号如图 1-2 所示。
图 1-1 输入 5 ns 脉冲信号
图 1-2 输入 5 ns 脉冲信号响应信号
将传感器放置不同距离时耦合的脉冲信号如图 1-3 所示。距电缆终端不同距 离耦合的脉冲信号随其距离的增长而减小（见图 1-4），这样就可以判断放电是来 自开关柜内还是线路侧。
局放测试技术在高压电缆交流耐压试验中的应用
Ｌ ｕ ｏ Ｒｏ ｎ ｇ ｂ ｏ ，Ｚ ｈ ａ ｎ Ｑｉ ｎ ｇ ｈ ｕ ａ ，Ｗａ ｎ ｇ Ｙａ ｎ
（ Ｆ ｏ ｓ ｈ ａ ｎ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｓ ｕ ｐ ｐ ｌ ｙ Ｂ ｕ ｒ ｅ ａ ｕ ｏ ｆ Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｄ ｏ ｎ ｇ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｇ ｒ ｉ ｄ Ｃ ｏ ｍ ｐ ａ ｎ ｙ ， Ｆ ｏ ｓ ｈ ａ ｎ ５ ２ ８ ０ ０ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
图１ 为高压 电缆局部放电的测试 电路 。
泛 的应用 。 《 电气装置安装工程电气设备交接试验
标准》 要求新竣工 的电缆需要进行交流耐压试验 ， 但交流耐压试验只关注电缆整体 能否完整承受试
验 电压 的考 验 ， 缺少 电缆 在 试验 过 程 中 可能 出现 的
局部损伤和破坏的监测手段 。而 电缆 内部存在局 部放 电缺陷时依然有可能通过交流耐压试验 ， 若内 部 有 缺 陷 的 电缆 带病 运 行 ， 会对 电 网的安 全 运行 带 来 风险 。因此有必要将 高压 电缆局放检测技术与 高压 电缆的交流耐压试验结合起来 ， 从 而对 电缆 的 绝缘状 态进行更全 面的考核 ， 以 保 证 电 网 的 安 全
７ ６
罗容波等： 局放测试技术在高压电 缆交流耐压试验中的应用
绝 缘材 料 ２ ０ １ ３ ， ４ ６ （ ３ ）
局放测试技术在高压 电缆 交流耐压试验 中的应 用
罗容波，詹 清华，王
（ 广东电网公司佛 山供电局 ，广东
岩
佛山 ５ ２ ８ ０ ０ ０ ）
摘要 ： 针对交流耐压试验方法在发现电缆缺陷上的不足 ， 提出在 高压 电缆交流耐压试验 中外接局放监视仪来 避免耐压试验对 电缆造成损伤 。通过建立仿真 电路和搭建实验室模型 ， 研究 了现场干扰信号与 电缆 自身局 放信号的时域 、 频域 、 波形和极性的特征 ， 总结 出一套适用于高压 电缆现场局放测试的方 法。应用该方法对 新敷设 的 １ １ ０ ｋ Ｖ高压 电缆进行检测 ， 发现 了高压 电缆终端 的缺陷， 证实了此测试方法的有效性 。
电力电缆局部放电在线监测技术的研究与应用
电力电缆局部放电在线监测技术的研究与应用发布时间：2021-09-03T15:37:41.100Z 来源：《科学与技术》2021年4月第11期作者：田发英卢峥嵘[导读] 电缆投入运行后，会受到电、热、机械和化学的作用逐渐老化。
在制造中和施工中存在的微小缺陷，田发英卢峥嵘国网新疆电力有限公司检修公司新疆乌鲁木齐 830001摘要：电缆投入运行后，会受到电、热、机械和化学的作用逐渐老化。
在制造中和施工中存在的微小缺陷，也会随着运行时间逐渐发展和恶化。
火电厂内一般主变进线、启备变进线、联络变压器出线以及重要辅机均采用高压电缆，电缆一旦发生故障将导致严重后果。
如重要辅机电缆故障将造成辅机停机，启备变进线电缆出现故障将会造成机组在失去备用电源下运行的情况，主变进线电缆故障会直接导致机组非计划停运。
同时由于电缆处于电缆沟、甚至是直埋于地下，一旦出现问题查找和处理都会相当困难。
同时由于电缆的订货和更换都需较长时间，需根据长度进行订货，订货和生产周期都很长，很难在短时间内进行修复。
关键词：电力电缆；局部放电；在线监测技术；研究与应用引言随着电气设备功率的不断增大，高压已经成为电气设备的标准电压。
与低压设备不同，高压设备在运行过程中，高压电场会对空气中的粉尘进行放电，在此过程中极易发生短路、跳闸等电路安全事故。
为了保证高压电气的安全，需要对其进行实时监测。
为了适应高压监测环境，普遍采用高频信号作为监测信号，因此如何准确识别高频信号成为监测精度的关键。
现有监测方法对高频窄带信号的灵敏度较差，导致整体识别准确度降低，难以更好地应对实际监测过程。
为此，提出新的高压电气设备局部放电过程超高频信号监测方法，并通过实验数据证明了所提方法的有效性。
1电力电缆局部放电在线监测现状在计算机广泛应用之前，对于局部放电信号的评估多数基于放电脉冲特征分析、统计方法以及专家评估[22-23]，评估结果带有明显的主观因素。
在设备现场运行中，由于运行工况复杂、噪声环境干扰以及机械结构的阻挡使得放电信号存在阻挡和衰减。
基于耦合电磁波法的电缆终端局放检测实例
54 EPEM 2021.1电网运维Grid Operation基于耦合电磁波法的电缆终端局放检测实例国网上海市电力公司 杨天宇 纪 航 张圣甫 龚黎翔摘要：针对上海电网某110kV电缆终端，利用新型的天线耦合电磁波法进行局部放电检测，对该电缆终端进行停电检修，验证了局放检测分析结果。
关键词：电缆终端；局部放电；耦合电磁波法；电力电缆近年大中城市的电缆化率逐步提高。
交联聚乙烯电缆凭借良好的绝缘和机械性能，以及耐热和耐腐蚀的特性已经得到了广泛的应用。
交联聚乙烯电缆制造工艺不断发展进步，电缆本体的故障率已逐年降低，但电缆接头和终端由于结构较为复杂，安装工艺控制困难，电缆经长时间运行在这些部位容易发生故障[1]。
局部放电检测技术检测电缆内部微小绝缘缺陷的局部放电现象，通过检测局放波形、放电量、频率等，能在不停电的情况下判断电缆的绝缘状态，及时发现缺陷，避免缺陷继续发展，引起跳闸停电事故[2]。
目前常用电缆局部放电检测方法有：高频电流传感器法（HFCT）、超高频法（UHF）、超声波法和电容耦合法等[3-5]。
现有的电缆局放检测方法还存在着检测位置较为单一，传感器容易非线性饱和，局放信号分离提取不便，接线较为复杂等缺点。
本文针对上海电网某110kV 电缆终端，利用新型的耦合电磁波法进行局部放电检测，发现A、B、C 三相电缆终端均存在异常信号。
对每相的异常引号进行信号分离并判断了放电类型。
对该电缆终端进行停电检修，发现A、B 相终端屏蔽帽处存在螺丝突出，检查户外终端尾管部位，发现三相户外终端底部的接地处理存在焊接缺陷，验证了局放检测分析结果。
1 耦合电磁波法天线传感器本次110kV 电缆终端局放检测使用一种基于耦合电磁波法的新型局放带电检测设备，集成了新型的耦合电磁波传感器和高性能信号处理系统，采样频率可以达到200M/s，同时采样带宽可以达到100MHz。
由于电场耦合电磁波天线传感器和无线连接技术（WiFi）的使用，以及系统高度的集成性，避免了传统测试方法中信号传输线的使用，提高了测试的便利性。
高压电缆终端局部放电案例分析
电颗粒污染主绝缘表面。
结语
01 02 03
目前施工工艺和产品质量为电缆终端薄弱环节
不同类型设备故障原因差异较大，针对不同的电力设备，其运维策略 应有侧重
电缆出线的电缆头制作安装工艺不规范，导致外绝缘损坏引起局部放电。处理后 缺陷消除。
检测案例 案例经过
表1 开关柜名称 开关柜 超声波、暂态地电压局部放电检测数据 暂态地电压测试数据(相对金属值) (dB) 前上 前中 前下 后上 后中 1 2 0 4 3 后下 6 超声波局部放电测试数据（dB） 后上 17 后中 3
缆终端运行方式和条件各异， 致使电缆终端发
生故障的原因也各不相同。
A
B
常见故障
机械损伤
安装时碰伤
运行时外力破坏
环境恶劣老化
在电缆终端的制作安装过程中，应配备电缆终端安装专用工具，严格控制电缆终 端防止受到机械损伤，杜绝盲目施工。
常见故障
施工工艺
1
铜屏蔽断口处理不好
2
接地线处理结合不紧密
3
半导电层环切工艺不好
常见故障
3
半导电层环切工艺不好
要求用刀剥除外半导电层时，下刀 2/3 深，不能伤及电缆主绝缘层；半导 电层的切口处要整齐。不能存在尖角，切口处不能有刀痕。去除半导电层 时，应沿圆周方向撕去，半导电层去除完成后，应完全打磨去除电缆绝缘 表面上的刀痕。
常见故障
4
主绝缘表面处理不好
在主绝缘表面处理过程中，如果存在主绝缘层被划伤，或是主绝缘表面残留黑 色半导电颗粒，必须用绝缘砂布打磨净；处理过程应先用 120＃粗砂布打磨主 绝缘，再用 240＃细砂布打磨主绝缘，最后用砂布背面抛光主绝缘表面；在处 理过程中绝对不可以用打磨过半导电层或金属的砂布来打磨主绝缘，以避免导
电缆局部放电试验方法
电缆局部放电试验方法[ 作者：admin 转贴自：中国电力试验设备网点击数：505 更新时间：2008-8-29 ]对于制造中没有包上屏蔽的电缆线，可用图（1）的牵引试验装置对局部放电定位和检测。
图（1）未加屏蔽的电缆芯用牵引法对局部放电定位其原理是把不屏蔽的电缆芯子通过一个紧贴着试验的管状电极，电极上施加试验电压，并把电极连到试验回路。
管子都浸在绝缘液中（如离子水），并把这区域中不会发生干扰试验的边缘放电，液体不断循环与过滤。
电缆芯接地，从缆盘经管状电极被匀速牵引至第二个电缆盘。
如放电脉冲正好被检测仪观察到，放电在图中A处开始出现，在B处开始消失，这两位置都在芯子表面的C处标记离A、B为已知距离I1、I2，这些长度沿芯子标出，则放电就可确定在电缆A、B之间。
至于成品电缆则不能用这种办法定位和检测。
在长电缆的测试时，要考虑到行波及其在端部的反射和衰减。
可归纳以下几点：1）在没有反射波的情况下，放电所产生的电压行波在进行中其幅值虽有很大衰减，但波形与放电量成正比的面积基持不变。
2）在有反射波的情况下，传输波和反射波在检测仪的响应上要形成交迭。
在检测仪具有α响应时总是形成正迭加，时则既可能正送加，也可能负迭加，而负迭加是局部放电测试的大忌，应尽量避免。
因此，如没有附加措施（例如迭器）的话。
应尽量采用具有α响应的检测仪。
至于检测短电缆，可以当作集中参数元件考虑。
测试就没有什么困难了。
现在的问题是究竟多少长度的电缆可视作短电缆？说法很不统一，第二个问题是这个电缆长度和检测仪有没有关系？为此，IEC最近对此作了比较具体的规定：1、首先用可调脉冲间隔的双脉冲发生器（模拟电缆上两个交迭的脉冲波）对检测仪测试其交迭响应特性，即所谓At/A t交线。
（其中t为双脉冲峰与峰间的时间间隔，A100是t达到相当大，不会产生交迭效应时的脉冲响应检测量，先定t时的脉冲检测量）。
绘制At/A100～t曲线的测试电路图见图（2）。
高压电缆接头局部放电检测方法研究
高压电缆接头局部放电检测方法研究高压电缆接头是输电系统中不可或缺的重要部件，其负责将输电线路连接起来，稳定输电。
随着电缆使用时间的增长，接头可能会出现局部放电现象，严重影响电缆的安全性和稳定性。
对高压电缆接头局部放电进行及时准确的检测就显得尤为重要。
本文将对高压电缆接头局部放电检测方法进行研究，以期提供一种更有效的检测手段，保障输电系统的安全运行。
一、高压电缆接头局部放电的概念和危害局部放电是电气设备中一种普遍的故障形式，当高压电缆接头存在表面缺陷或存在内部绝缘缺陷时，会导致局部电压升高，进而引发局部放电现象。
局部放电产生的能量会在接头内持续积累，导致局部局部绝缘层损伤，甚至引发电缆接头故障。
对高压电缆接头的局部放电进行及时准确的检测十分必要。
2.局部放电的危害局部放电不仅会影响电缆接头的正常运行，还可能引发火灾、爆炸等事故，对电力系统安全造成严重威胁。
局部放电产生的高能辐射还会影响电气设备和人员的健康安全。
对高压电缆接头的局部放电进行有效的检测和监测尤为重要。
1. 电容式检测法电容式检测法是一种常用的高压电缆接头局部放电检测方法，其基本原理是利用电容器的充放电特性，通过充放电过程中的电流、电压变化来检测接头内的局部放电现象。
具体步骤如下：- 将电容器接入待测高压电缆接头电路中，并与示波器接通；- 施加一定频率和幅值的交流电压，观察示波器的输出波形；- 对示波器的波形进行分析，判断是否存在局部放电现象。
电容式检测法能够准确快速地定位接头内的局部放电，但在实际应用中存在一定的局限性，比如对仪器设备的要求较高、对环境条件的要求较严格等。
2. 超声波检测法超声波检测法是利用超声波在不同介质中传播速度不同的特性，通过检测声波的传播情况来判断高压电缆接头内是否存在局部放电。
具体步骤如下：- 利用超声波探头对接头进行扫描，记录超声波传播的距离和时间；- 通过分析超声波的传播速度和衰减情况，判断接头内是否存在局部放电。
电缆中间接头和终端局部放电的
高电压技术综合实验报告( 2011-- 2012年度第 1 学期)名称：高电压综合实验题目：电缆试验院系：电气与电子工程学院班级：学号：109118学生姓名：指导教师：王伟设计周数： 2 周成绩：日期：2012年1 月6 日一、实验的目的与要求使学生掌握电力设备绝缘性能的在线检测方法和抗干扰技术，特别是局部放电的在线监测技术。
二、实验正文1．电缆中间接头和终端局部放电的高频、甚高频检测.1.1试验具体要求及内容根据全国 2001 年主要城市电力电缆抢修记录、事故现场照片和故障电缆封样等材料分析，因电缆附件制造质量导致电力电缆运行故障的占总故障的27％，因电缆敷设安装质量导致的为12％，因电缆本体制造质量导致的为3％。
电力电缆中间接头和终端发生局部放电时会产生高频电流及甚高频电磁波，利用相应的传感器在合适的位置接收其信号即可实现其局部放电的检测。
1.2实验原理：电磁耦合法电磁耦合法检测电缆局部放电的原理是，将罗格夫斯基线圈放在电缆终端或连接头上，穿过电缆屏蔽层的接地线，通过感应流过电缆屏蔽层的局放脉冲电流来检测局放。
1.3试验接线图（注明所采用的试品、检测系统）实验系统由测试回路和电缆局部放电模拟系统组成。
其中测试回路包括高频和VHF电流传感器组成的联合测试回路组成。
局部放电模型包括XLPE绝缘气泡放电、树枝状放电、滑闪放电、悬浮放电四种。
（本实验只做了悬浮放电一种）1.4试验方法及步骤（1）将试品—内置放电模型电缆中间接头及终端模型高压端接于试验变压器输出端，试品接地线穿过高频传感器接地，甚高频传感器套于电缆本体。
（2）各传感器输出接于示波器上。
（3）调节调压器，逐渐升高试验变压器高压输出端直至放电模型内产生局部放电。
（4）记录示波器上，各传感器信号波形。
（5）降压，放电。
1.5试验结果及分析加电压为50.1V加电压为50.9V读图可知，根据2通道和3通道波形上产生局部电压并且能相互对应的波形处为局部放电产生的地方。
电缆局部放电检测技术在舟山电网中的应用
２ ． ２ 局部 放 电典型 图谱 的分 析 下面参考浙江电网输变电带 电检测规程 ，结合高频局 部放电典型图谱 ，分析 电缆局部放电。
２ ． ２ ． １绝缘表面导电颗粒放电 绝缘表面导电颗粒放电典型 图谱如 图 ４所示 。放 电主
要 集 中在 ５ Ｏ ～１ ５ ０ 。 、２ ２ ０ ２ ７ ０ 。 相 位 ，在 １ ０ ０ 。 和２ ７ ０ 。 相 位 在 分 析实 际 检测 结 果 时 ，首先 应 正 确 识 别 图谱 ，确 定
２ ． ２ ． ４ 应 力锥 错 位 界 面 爬 电放 电
捌
馨
０
９ Ｏ
ｌ ８ Ｏ
２ ７ ０
３ ６ ０
相位／ （ 。 ） （ ａ ） Ａ相
应力锥错位界面爬电放 电典型图谱 如图 ７ 较 广 ，放 电 主 要 集 中 在 ２ Ｏ ～１ ４ ０ 。 、
图 ７ 应力锥错位界面爬 电 放 电典型 图谱
… …一 一 １
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３ ． ２ 缺 陷处 理后 对被测电缆进行 缺陷处理后 ，电缆终端三相 的 “ 脉 冲 信号电压幅值大小分 布图 ”如 图 １ ０所示 ，三相均无 明显 放电图谱 ，不 具有局部 放 电特 征 ，且放 电幅值 均在 ３ Ｏ ～ ４ ０ ｍＶ左右 ，远 小 于 １ ０ ０ ｍ Ｖ，因此 电缆 内无 局部 放 电现
面
罂
集 中在 ２ Ｏ ～１ ０ ０ 。 、１ ５ ０ ４２ ０ ０ 。 、２ ６ ０ ３ ０ ０ 。 相位 ；放电密度 较大 ，正半周放电数量大于负半周 ，正负半周放 电信号不
对 称 ；均 为 异 常放 电 图形 。
探究电缆局部放电带电测试技术的应用
探究电缆局部放电带电测试技术的应用发表时间：2017-08-02T16:03:52.550Z 来源：《电力设备》2017年第9期作者：杜亚楠马婷[导读] 摘要：电力电缆局部放电带电测试技术作为一种新兴试验技术，与传统停电检测方法相比，不仅能实时反映电缆系统的绝缘状况，而且效率高、低成本，非常适合对电力电缆系统的监视和日常巡检（辽宁省电力有限公司朝阳供电公司）摘要：电力电缆局部放电带电测试技术作为一种新兴试验技术，与传统停电检测方法相比，不仅能实时反映电缆系统的绝缘状况，而且效率高、低成本，非常适合对电力电缆系统的监视和日常巡检。
由于现阶段国家相关规程、标准没有对这方面内容进行明确规定，所以电力电缆局部放电带电测量技术的应用在很大程度上仍然依赖局部放电试验设备和现场试验人员的经验。
基于此，本文针对电缆局部放电带电测试技术的应用进行了探究。
关键词：电缆；局部放电；带电测试技术；应用1电力电缆的局部放电现象及其发生的原理1.1电力电缆的局部放电现象电力电缆的局部放电现象主要是指：若外部施加的电压能在电气设备中产生一种能够让绝缘设备产生放电现象，但绝缘设备的放电现象又没有产生一个固定的放电通道，其中高压电缆存在的绝缘劣化现象一般就是这个原因。
电缆的局部放电量主要是由电力电缆的绝缘性质决定的，然而电力电缆的局部放电量有决定着电力电缆是否能够无缺陷的、安全的输送和供应电力资源。
1.2电力电缆的局部放电原理电力电缆的局部放电原理是当电力电缆的绝缘本体存在问题，或者电力电缆的接头存在杂质物、半导体电极表面的不平以及有微孔现象等原因，会使电力电缆局部产生放电现象。
同时，也会发生脉冲电流信号，但因为电力电缆的电气设备中绝缘介质存在不同的属性，会使其脉冲电流信号产生的频率也不相同。
2电力电缆局部放电、带电检测至今为止，对电力电缆的局部放电现象检测最被人们认可的方法是对电缆的绝缘性诊断，同样的，对电力电缆局部带电性的检测也是对电缆的绝缘性诊断。
高压电缆接头局部放电检测系统开发
高压电缆接头局部放电检测系统开发针对高压电缆接头局放的特点，开发了一套基于罗氏线圈电流传感器的局部放电在线监测系统。
利用该传感器对四种典型的局部放电模型进行了检测，以验证其有效性，实验结果表明，该传感器能够实现对局部放电的有效检测，最后开发了相应的数据采集及软件系统，实现了高压电缆接头局部放电的在线监测。
标签：电缆接头；局部放电；在线监测局放是造成电缆绝缘劣化的主要原因，而电缆接头又是电缆线路中的薄弱环节，因此针对高压电缆接头开展局部放电检测研究对于及时发现故障隐患、保障其可靠运行具有重要意义。
1 罗氏线圈微电流传感器本文所采用的微电流传感器是一种带有高频铁芯的自积分罗氏线圈电流传感器。
电流传感器的灵敏度以及上下限截止频率主要由积分电阻、线圈自感以及线圈匝数共同决定，而线圈自感的大小则主要取决于传感器的铁芯材料以及磁导率。
根据高压电缆局部放电信号幅值小、放电脉冲频谱范围宽等特点，磁芯材料宜选择铁氧体材料。
在选择完磁性材料后，有一个最佳的积分电阻及线圈匝数，使电流传感器达到较宽的工作频带，并保持一定的灵敏度。
2 实验及结果分析2.1 放电模型及实验接线针对高压交联聚乙烯（XLPE）电缆接头局部放电的特点，设计了4种典型的放电模型：针板放电、内部放电、悬浮放电和沿面放电，相关结构如图所示。
在实验室条件下，利用电流传感器对局部放电进行检测，实验接线如图所示。
2.2 实验结果及分析（1）针板放电放电初期，所加电压约为4kV，放电量约为25pC，实验结果表明放电集中在负半周电压峰值处，正半周几乎没有放电现象。
随着电压的升高，当所加电压达到约5kV时，伴随有明显的放电声，此时放电量约为500pC，实验结果显示在正半周电压峰值处出现较大幅值的放电脉冲。
（2）内部放电实验所加电压约为6kV，放电量约为100pC，实验结果表明放电在正负半周均有发生，并集中在上升沿阶段，放电呈明显的针状。
（3）悬浮放電悬浮放电的实验结果表明，悬浮放电的放电量较其他放电模型大得多，约为1000pC，并伴有强烈的“滋滋”声。
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设备类型：电缆终端案例01
案例名称：超声检测电缆终端放电
单位名称：上海市电力公司市东电缆公司
1、装置厂家：北京国电迪扬电气设备有限公司
名称和型号：电缆终端局放超声测试仪 APDA/APD6
技术原理：
局部放电是指发生在电极之间但并未贯穿电极的微弱放电。
局部放电会产生超声波信号。
这个声波从内部放电点通过绝缘层向外表面传播。
由于从外表面到空气的耦合很弱，即声波能量的衰减严重，用一根玻璃纤维探测杆传导声波信号，探测杆头部接触电缆终端绝缘外部，末端接触声发射传感器。
探测杆有足够的绝缘强度，既可将声信号真实地传导过来，又可保证操作人员与带电设备有足够的安全距离，便于在现场的带电检测中推广。
技术指标参数：
测量灵敏度：5-50PC
仪器有两种操作模式：连续式和相位式
连续式模式下给出：
◆一个电源周期的信号有效值
◆一个电源周期的信号峰值
◆ 50Hz的频率相关性
◆ 100Hz的频率相关性
相位式模式给出：
◆局放发生的相位
采用超声传感器，通过玻璃纤维将放电的声音信号传到传感器
尺寸：250*150*310mm，
重量：20kg（含运输箱和附件）
装置图片：
2、案例经过
利用超声检测仪和红外热成像仪器，对市东电缆公司所属110kV和220kV 敞开式设备的变电站室内35kV电缆终端进行了普测；另外还检测了部分10kV 线路电缆终端。
所检测的电缆基本上都是XLPE电缆，电缆终端主要为冷缩型、预制型，个别为热缩型。
合计161组（每组含3相）。
普测共查出4组、含9相电缆终端存在局放缺陷，将这些缺陷相电缆终端截取数米，在实验室进行了试验：
（1）模拟现场工况，施加运行电压，用局放超声检测仪、红外热成像仪检测缺陷。
（2）局放试验。
采用常规局放试验方法，施加电压为交流1.5倍运行电压，即30kV，频率为50Hz。
试验后进行了解剖以寻求故障成因。
3、检测技术和分析评价方法
Ø东水3852预制型终端B相
在实验室和现场用局放检测仪均发现局放缺陷。
红外热成像未发现异常。
预制电缆终端的剥切尺寸要求
标尺要求外半导体层应留20mm，而这个终端的半导体层明显超过了要求，而且，主绝缘的截留长度超出标尺要求20mm。
导致预制件不能和半导体台阶紧密地配合。
由于半导体层过长，预制件不能压紧台阶，预制件和台阶之间存在空隙。
Ø思凌3701A相
变电站现场超声测量结果符合局放的特征。
在电缆终端的红外图像看到，局放信号最强的部位，温度也较高。
左图来自现场，最热点是25.8℃，其它部位温度是22.6℃。
右图来自实验室，最热点是23℃，背景是17.4℃。
剥去冷缩绝缘套管，发现半导体层切割得不齐，有3个突出的尖角；在半导体层上还发现有刀痕，会导致电场强度集中；剥切半导体层时，在主绝缘上留下了较深的刀印，且未进行合适的处理。
Ø思凌3711B相
现场超声测量结果符合局放的特征；红外热成像未发现过热点。
解剖：剥切半导体层时，在主绝缘上留下了较深的刀印，且未按规范进行玻璃片刮削，刀印里存在气隙；主绝缘表面没有用砂纸打磨处理过，主绝缘上会残留半导体微粒。
Ø思耀3704
杨思站思耀3704A相电缆，采用超声检测仪未发现局放特征。
施加1.5倍运行电压，进行常规局放试验，结果为局放量<10pC。
红外热成像发现接地线处有过热现象。
解剖：电缆终端制作工艺上未发现明显问题，但固定接地线的恒力弹簧，由于长期运行，弹性降低，接触面电阻变大，弹簧发热、发黑，导致电缆终端的这个部位温度过高。
4、经验体会
对缺陷电缆终端，在实验室进行了超声波带电检测、红外成像检测，并解剖了缺陷电缆终端，结果证明：
（1）超声波检测方法，对电缆终端的不良工艺引起的局放缺陷有较高的灵敏度。
（2）红外热成像不能准确检测局放缺陷，适用于检测各种原因引起的过热缺陷。
在电缆终端缺陷检测中，红外热成像和超声检测可以互为补充。
缺陷描述1
在电缆主绝缘层外部放置一截指型塑料带（长5厘米，宽2.1厘米，厚0.8毫米），110kV中间头叠加了2片这样的填充物，35kV放置了一片。
模拟气隙缺陷，并分别对其进行加压测试。
图6、指型塑料填充物模拟气隙缺陷
缺陷描述2
拇指盖大小的金属网丝放置于电缆中间接头处，距两根电缆的接头处10厘米，距外侧17.5厘米；如图7所示。
图7、在主绝缘层放置金属网
测试结果
对预设缺陷1的110kV电缆头施加电压，分别对加压至40kV、60kV、68kV、75kV、80kV和90kV的信号进行测试。
加压过程中，在40kV左右，局放量达到400pC，之后局放量开始下降，5分钟后保持在60 pC左右。
随着电压的上升局放量有所增加，在60kV至80kV间局放量都稳定在200pC左右。
超声测试在局放产生之初即有响应，随着电压的升高，信号峰值略有增加，频率成分2（100Hz 相关性）比频率成分1（50Hz）大。
其相位相关性和持续模式图谱如下，如8和图9所示。
图8为指型塑料填充物模拟气隙缺陷相位模式测试图谱
图9为指型塑料填充物模拟气隙缺陷持续模式测试图谱
对预设缺陷2的110kV电缆中间头，当电压升至20kV时局放为60pC，超声信号水平较背景已有明显增长。
峰值达0.5mV；加压至30和40kV时，局放量在60pC-90pC，超声信号峰值在0.5mV-1mV。
电压升至56kV,局放量达700pC-1000pC,而此时超声信号峰值达5mV-10mV, 瞬时可达15mV，如图10所示。
图10为主绝缘层放置金属网连续模式图谱
35kV测试程序与110kV电缆头类似，分别加压至30kV、40kV、44kV、48kV、
50kV、56kV和60kV下进行测试，放电量在200-400pC范围内波动，超声信号峰值在0.6mV-1.5mV范围内，相位相关性方面频率成分2（100Hz相关性）大于频率成分1（50Hz），频率成分1（50Hz）在测试过程中都很小，如图11,12所示。
图11为35kv和110kv电缆头类似持续模式测试图谱
图12为35kv和110kv电缆头类似持续模式测试图谱光纤砷化镓温度测试在持续加压过程中，未发生温度变化。
结果分析
从测试结果来看，出现局放的电缆头，其信号幅值相对于背景都有明显增加，尤其是出现50Hz或100Hz相位相关性，根据上述的相位图谱可以看到，其典型的图谱特征也呈现两簇信号集中区。
在电压较低时，频率成分1与频率成分2大小接近，电压越高，频率成分2越明显。
缺陷描述
选取两截35kV电缆，在一侧制作电缆终端头缺陷，削剥半导体层时留下16厘米长，宽0.5厘米的剑型缺陷（半导体切割面不齐）。
另一侧电缆终端头未做缺陷。
电缆在中间头的制作中，中间使用了一段5厘米直径的钢管，把两端电缆伸进，用气压钳压紧，在最中间的位置缠了大约1厘米高的细胶带，外侧正常用橡胶包装。
测试结果
局放量随着测试电压的增加而增加，超声信号也随着电压的增加而变大，分别对电缆终端每一层伞裙的前后左右进行测试，在缺陷位置处信号达到最大值，远离缺陷放电点5cm信号即明显变小，在模拟的各点缺陷处，均检测到超声信号，通过移动测试导杆可以找到信号的最大位置，也即放电点位置。
结果分析
对于多点缺陷，在加压过程中，弱的放电点信号会被更大的放电点信号掩盖，但利用超声信号的衰减特性，可以将局放定位在几个厘米以内，因此，对于多点缺陷，在测试当中不会受到影响。
局放量的变化与超声信号的变化，在测试中没有发现其有线性关系或特别的规律性。
认为最关键的是要求超声信号对于局放要有足够的灵敏度。
从测试的数据统计来看，超声局放的灵敏度可达2-50pC。