电力电缆接地电流检测-
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任务一：电力电缆接地电流分析
一 电力电缆基本知识 二 电力电缆接地基本知识 三 电力电缆护层接地电流形成机理 四 电力电缆接地电流分析 五 电缆接地异常引发故障典型案例介绍
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一、电力电缆基本知识
1. 电力电缆线路
电力电缆是指在电力系统的主干线路中用以传输和分配大功率电能的电缆产品。产品 的技术性能主要是导体的导电能力（载流量），高电场下的电场均匀性和绝缘稳定可靠性 ，整体结构的热平衡性（散热能力要与运行中的发热量保持平衡），电动应力承受能力， 以及电缆在安装、敷设、运行中机械力的承受能力。电力电缆线路作为一个完整的输配电 线路，包括电缆本体、接头、终端，视情况不同还可能带有不同功能的配件，如护层保护 器、交叉互联箱、温度警示装置等。有些电缆线路还包括相应的附属土建部分，如电缆沟 、排管、竖井、隧道等。
2）干法交联
干法交联是用气体（如N2或SF6）代替蒸汽作为加热和加压的媒介，或仅用气体作为加压媒介，而用辐射 方法加热绝缘进行交联。干法交联使绝缘中微孔数减少，含水量降低，提高了绝缘的介电强度，适用于生产较 高电压等级的交联聚乙烯电缆。
3）硅烷交联
硅烷交联以少量的过氧化物（0.1%DCP）用硅烷触媒剂混入聚乙烯材料，代替湿法交联或干法交联过程 中的加高热和加压，使聚乙烯在水中交联。这种交联过程也会使绝缘中含有少量的水分。
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（2）交联方法：
聚乙烯分子的交联可以使用物理方法或化学方法。物理交联是用高能粒子射线或电子束照射聚乙烯使其交 联，多用于绝缘层较薄的电缆。化学交联是在聚乙烯材料中加入少量过氧化物在一定温度下进行交联，又分为 湿法交联，干法交联和硅烷交联三种。
1）湿法交联
湿法交联用蒸汽作为加热和加压媒介。交联过程中，过氧化物分解产生气体，如甲烷、乙烷、水蒸气等， 它们会在绝缘中形成直径约1um~10um的微孔。交联后绝缘中含水量较高，介电强度降低，在电场作用下容 易产生水树枝，导致绝缘老化。
与架空线路相比，电力电缆线路进行输电和配电的主要优点是：①不受大气环境（如 雷电、雨雾、污秽物、风等）影响；②不占地表面和空间；③不影响城市景观美化；④维 护工作量小。电力电缆线路的缺点是：①建设投资费用高；②输送电流密度小；③事故抢 修时间长。
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2. 电力电缆绝缘分类
电缆按绝缘材料和结构的不同可分为油浸纸绝缘电缆、挤包绝缘电缆和压力绝缘电缆 三大类。 （1）油浸纸绝缘电缆
压在导电电芯上构成电缆绝缘，工艺相对简单，所以挤包绝缘电缆将逐步取代油浸纸绝缘电 缆。按有机绝缘材料的不同，可将挤包绝缘电缆分成聚氯乙烯电缆，聚乙烯电缆，交联聚乙 烯电缆和乙丙橡胶电缆等。
（3）压力绝缘电缆 在较高电压等级及特殊场合，有时候使用压力绝缘电缆。它们的结构特点是用带压力
的油或者气填充或压缩油纸绝缘电缆中的气隙。按具体措施不同，压力绝缘电缆可分为充油 电缆，充气电缆，钢管电缆和压气（SF6）绝缘电缆。
将绝缘纸带绕包在导电线芯上，经过真空干燥驱除绝缘纸中水分，再浸渍黏性矿物油 填充纸带中气隙而形成油浸纸绝缘层，然后在绝缘层外挤包金属套，构成油浸纸绝缘电缆。 油浸纸绝缘电缆使用广泛，但是因制造工艺复杂，目前已有被挤包绝缘电缆取代的趋势。
（2）挤包绝缘电缆 挤包绝缘电缆中使用的绝缘材料是电性能良好的有机高聚物。由于是将高聚物直接挤
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3. 交联聚乙烯绝缘电力电缆
（1）电缆结构：
交联聚乙烯绝缘单芯电缆一般包括导电线芯，内屏蔽层（包裹在导电线芯上），绝缘层，外屏蔽层（包裹在绝缘层上），金 属套和外护层等组成部分，通常用于35kV以上电压等级。电缆的导电线芯是传导电流的通路，它必须具有很强的导电性以减少 运行中电能在线路上的损耗，因此线芯需要采用高导电率的金属材料，常用的电力电缆线芯材料是铜和铝。护层的作用是保护电 缆绝缘层，使其免受机械损伤和各种外界因素的影响，如水、日光、生物以及火灾等因素的破坏，保证电缆长期运行的电气稳定 性，护层的优劣直接影响导百度文库缆的使用寿命。
电 压 为 220kV ， 截 面 积 为 800mm2 ， 长 度 为 370m 的电缆线路，设计 传输容量为 90MV·A，运 行中进行了测量试验，当 电缆带负荷约30%时，进 行两端接地，测试护套的 环行电流；一端接地，测 试护套的电压。
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任务一：电力电缆接地电流分析
一 电力电缆基本知识 二 电力电缆接地基本知识 三 电力电缆护层接地电流形成机理 四 电力电缆接地电流分析 五 电缆接地异常引发故障典型案例介绍
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二、电力电缆接地基本知识
电缆导体和金属护套间的关系可以看做一个变压器的初级绕组与次级绕组。当电缆导线 通过电流时，其周围产生的一部分磁力线将与金属护套交链，使护套产生感应电压。感应电 压的大小与电缆的长度和流过导线的电流成正比。当电缆很长时，护套上的感应电压叠加起 来可达到危及人身安全的程度。当线路不对称或发生短路故障时，金属护套上的感应电压会 达到很大的数值；当线路遭受操作过电压或雷击过电压时，护套上也会形成很高的感应电压 ，将使护层绝缘击穿。如果护套两点接地使护套形成闭合通路，护套中将产生环行电流。电 缆正常运行时，护套上的环行电流与导线的负荷电流基本上为同一数量级，将产生很大的环 流损耗，使电缆发热，影响电缆的载流量，这是很不经济的。
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课程内容简介
任务一：电力电缆接地电流分析
• 一、电力电缆基本知识 • 二、电力电缆接地基本知识 • 三、电力电缆护层接地电流形成机理 • 四、电力电缆接地电流分析 • 五、电缆接地异常引发故障典型案例介绍
任务二：电力电缆接地电流检测技术现场应用及注意事项
• 一、电力电缆护层接地电流测试设备组成及基本原理 • 二、电力电缆护层接地电流的诊断标准与注意事项 • 三、电力电缆接地电流故障诊断机制 • 四、电缆接地电流异常分析与处理典型案例
任务一：电力电缆接地电流分析
一 电力电缆基本知识 二 电力电缆接地基本知识 三 电力电缆护层接地电流形成机理 四 电力电缆接地电流分析 五 电缆接地异常引发故障典型案例介绍
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一、电力电缆基本知识
1. 电力电缆线路
电力电缆是指在电力系统的主干线路中用以传输和分配大功率电能的电缆产品。产品 的技术性能主要是导体的导电能力（载流量），高电场下的电场均匀性和绝缘稳定可靠性 ，整体结构的热平衡性（散热能力要与运行中的发热量保持平衡），电动应力承受能力， 以及电缆在安装、敷设、运行中机械力的承受能力。电力电缆线路作为一个完整的输配电 线路，包括电缆本体、接头、终端，视情况不同还可能带有不同功能的配件，如护层保护 器、交叉互联箱、温度警示装置等。有些电缆线路还包括相应的附属土建部分，如电缆沟 、排管、竖井、隧道等。
2）干法交联
干法交联是用气体（如N2或SF6）代替蒸汽作为加热和加压的媒介，或仅用气体作为加压媒介，而用辐射 方法加热绝缘进行交联。干法交联使绝缘中微孔数减少，含水量降低，提高了绝缘的介电强度，适用于生产较 高电压等级的交联聚乙烯电缆。
3）硅烷交联
硅烷交联以少量的过氧化物（0.1%DCP）用硅烷触媒剂混入聚乙烯材料，代替湿法交联或干法交联过程 中的加高热和加压，使聚乙烯在水中交联。这种交联过程也会使绝缘中含有少量的水分。
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（2）交联方法：
聚乙烯分子的交联可以使用物理方法或化学方法。物理交联是用高能粒子射线或电子束照射聚乙烯使其交 联，多用于绝缘层较薄的电缆。化学交联是在聚乙烯材料中加入少量过氧化物在一定温度下进行交联，又分为 湿法交联，干法交联和硅烷交联三种。
1）湿法交联
湿法交联用蒸汽作为加热和加压媒介。交联过程中，过氧化物分解产生气体，如甲烷、乙烷、水蒸气等， 它们会在绝缘中形成直径约1um~10um的微孔。交联后绝缘中含水量较高，介电强度降低，在电场作用下容 易产生水树枝，导致绝缘老化。
与架空线路相比，电力电缆线路进行输电和配电的主要优点是：①不受大气环境（如 雷电、雨雾、污秽物、风等）影响；②不占地表面和空间；③不影响城市景观美化；④维 护工作量小。电力电缆线路的缺点是：①建设投资费用高；②输送电流密度小；③事故抢 修时间长。
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2. 电力电缆绝缘分类
电缆按绝缘材料和结构的不同可分为油浸纸绝缘电缆、挤包绝缘电缆和压力绝缘电缆 三大类。 （1）油浸纸绝缘电缆
压在导电电芯上构成电缆绝缘，工艺相对简单，所以挤包绝缘电缆将逐步取代油浸纸绝缘电 缆。按有机绝缘材料的不同，可将挤包绝缘电缆分成聚氯乙烯电缆，聚乙烯电缆，交联聚乙 烯电缆和乙丙橡胶电缆等。
（3）压力绝缘电缆 在较高电压等级及特殊场合，有时候使用压力绝缘电缆。它们的结构特点是用带压力
的油或者气填充或压缩油纸绝缘电缆中的气隙。按具体措施不同，压力绝缘电缆可分为充油 电缆，充气电缆，钢管电缆和压气（SF6）绝缘电缆。
将绝缘纸带绕包在导电线芯上，经过真空干燥驱除绝缘纸中水分，再浸渍黏性矿物油 填充纸带中气隙而形成油浸纸绝缘层，然后在绝缘层外挤包金属套，构成油浸纸绝缘电缆。 油浸纸绝缘电缆使用广泛，但是因制造工艺复杂，目前已有被挤包绝缘电缆取代的趋势。
（2）挤包绝缘电缆 挤包绝缘电缆中使用的绝缘材料是电性能良好的有机高聚物。由于是将高聚物直接挤
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3. 交联聚乙烯绝缘电力电缆
（1）电缆结构：
交联聚乙烯绝缘单芯电缆一般包括导电线芯，内屏蔽层（包裹在导电线芯上），绝缘层，外屏蔽层（包裹在绝缘层上），金 属套和外护层等组成部分，通常用于35kV以上电压等级。电缆的导电线芯是传导电流的通路，它必须具有很强的导电性以减少 运行中电能在线路上的损耗，因此线芯需要采用高导电率的金属材料，常用的电力电缆线芯材料是铜和铝。护层的作用是保护电 缆绝缘层，使其免受机械损伤和各种外界因素的影响，如水、日光、生物以及火灾等因素的破坏，保证电缆长期运行的电气稳定 性，护层的优劣直接影响导百度文库缆的使用寿命。
电 压 为 220kV ， 截 面 积 为 800mm2 ， 长 度 为 370m 的电缆线路，设计 传输容量为 90MV·A，运 行中进行了测量试验，当 电缆带负荷约30%时，进 行两端接地，测试护套的 环行电流；一端接地，测 试护套的电压。
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一 电力电缆基本知识 二 电力电缆接地基本知识 三 电力电缆护层接地电流形成机理 四 电力电缆接地电流分析 五 电缆接地异常引发故障典型案例介绍
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二、电力电缆接地基本知识
电缆导体和金属护套间的关系可以看做一个变压器的初级绕组与次级绕组。当电缆导线 通过电流时，其周围产生的一部分磁力线将与金属护套交链，使护套产生感应电压。感应电 压的大小与电缆的长度和流过导线的电流成正比。当电缆很长时，护套上的感应电压叠加起 来可达到危及人身安全的程度。当线路不对称或发生短路故障时，金属护套上的感应电压会 达到很大的数值；当线路遭受操作过电压或雷击过电压时，护套上也会形成很高的感应电压 ，将使护层绝缘击穿。如果护套两点接地使护套形成闭合通路，护套中将产生环行电流。电 缆正常运行时，护套上的环行电流与导线的负荷电流基本上为同一数量级，将产生很大的环 流损耗，使电缆发热，影响电缆的载流量，这是很不经济的。
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任务一：电力电缆接地电流分析
• 一、电力电缆基本知识 • 二、电力电缆接地基本知识 • 三、电力电缆护层接地电流形成机理 • 四、电力电缆接地电流分析 • 五、电缆接地异常引发故障典型案例介绍
任务二：电力电缆接地电流检测技术现场应用及注意事项
• 一、电力电缆护层接地电流测试设备组成及基本原理 • 二、电力电缆护层接地电流的诊断标准与注意事项 • 三、电力电缆接地电流故障诊断机制 • 四、电缆接地电流异常分析与处理典型案例