交联聚乙烯电缆局部放电在线检测
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橡皮绝缘电力电缆 合成橡胶：丁苯橡胶、丁基橡胶、氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯 耐臭氧差，在电晕作用下会发生开裂，击穿场强较低。
聚氯乙烯绝缘电力电缆 聚氯乙稀树脂为基础，配以增塑剂、稳定剂、防老剂等 极性材料，介损大，耐热性低，耐电强度低，燃烧时产生有毒气体。 加工简单、生产率高、成本低、耐油、耐腐蚀、化学稳定性好。
交联电力电缆
交联聚乙烯绝缘电力电缆（简称XLPE电缆） 通过物理或化学方法将聚乙烯进行交联而成 性能优良、工艺简单、安装方便、载流量大、耐热性好； 不仅应用于配电网，也应用于输电线中。 交联聚乙烯电缆结构图 交联聚乙烯电缆生产流程图
参数对比列表
XLPE
油纸
橡皮
温度（正常/短路） 90 / 250 75-80 / 220
局放检测现状：在国内外仍处于开发阶段。局放检测被认为是理 论上存在可能，事实上比较困难实现。其原因在于由于背景干扰 过大，以至于局放信号被噪声“淹没” 。从80年代到现在，一直 有专家学者致力于局放检测的研究，并取得了一定成效。具体内 容在随后的内容中详细介绍。
在线检测方法介绍
传统检测方法 局放在线监测
超高频电容耦合法
由英国南安普敦大学、英国国家电网公司、西交大共同研 究，并于2001年提出的一种方法。
测量原理/移除部分电缆皮不影响测量的原理/对比试验
英国方面的试验：一根3m66kV的电缆。检测装置为：带 宽为0.01－500MHz的放大器，采样率为5Gs/s的数字示波 器，灵敏度小于3pC。
西安方面的试验：66kv 6m交联电缆 。检测装置：最高频 率为500MHz的双同道的放大器，采样率5Gs/s数字示波 器，。灵敏度小于2pC。
意义及现状
运行和研究表明，交联聚乙烯绝缘在运行中易产生树枝状放电， 造成绝缘老化破坏，严重影响电缆使用寿命。
在线监测XLPE电缆的局部放电量是判断该电缆绝缘品质的最直观、 最理想、最有效的方法。国内外专家学者、IEC、IEEE以及CIGRE 等国际电力权威机构一致推荐局放试验是作为XLPE绝缘电力电缆 绝缘状况评价的最佳方法。
聚氯乙烯 65-70 / 160
绝缘电阻（欧×米） 1014-1015 1013-1015 1011-1013 1011-1012
介电常数 介损正切
2.3
4.0
0.0006 0.01
3.0-4.5 8.0 0.04-0.05 0.1
电力电缆附件
相关概念： 电缆作为传输线输送电能，总归要有终端。电缆通过终
电树图： 电树是由于绝缘内部局部放电产生的细微开裂ຫໍສະໝຸດ Baidu形成的微小 的通道，其分枝呈冬天树枝状，故称为电树。
电缆局放类型： 纵向放电： 具体类型图：线芯或金属屏蔽的毛刺、绝缘中气隙或杂质 产生机理：缺陷论/机械应力破坏/微观气隙/场致效应 横向放电： 具体类型：电晕放电/辉光放电/滑闪放电 产生机理：终端处，沿电缆方向的场强分布极不均匀。
电磁耦合法
电磁耦合法是由瑞士电力工事业高压研究委员会、瑞士 CC 电缆公司、瑞士电力委员会于1998年提出的一种检测方法 。
检测原理/图
检测装置：频响在12－40M的传感器，带宽0.01-200MHz 的放大器、20m长的同轴电缆，频谱分析仪。
实验：在屏蔽室中用中间接头连接两根长5m的170KV电缆。 分别引入下面人为缺陷进行试验。从表中可看出两种方法 测量出的结果有很好的一致性。
传统检测方法
脉冲电流法（IEC60270标准） 频段： 宽带：30kHz<f1<100kHz；f2<500kHz；
100kHz<df<400kHz 窄带：50kHz<fm<1MHz；9kHz<df<30kHz 缺点： 电缆为大电容试品，需要很高的耦合电容进行测量。因
此不适用于长电缆测量。且只用于离线测量。
在较低频段下（10-200kHz）测量，三相的灵敏度为 3000、3200、2400pC。
采用调频的方式，发现在5－50MHz时信噪比较高。然 后采用窄带分析，将频谱分析仪设置各个不同的频率下， 检测它们的灵敏度，发现在10MHz附近灵敏度最大， 达到1pC。
和上一个实验相似，不同之处就是脉冲注入点不同，这 次注入脉冲来自于617米外的一个人孔中的中间接头注 入。通过测量各个频率下的灵敏度，发现在3MHz的灵 敏度最高，为15pC。
端接头与变压器、架空线等相连。 电缆的使用长度受制造工艺限制。对长线路须将两段或
多段电缆连接起来，需要中间接头。 通常将终端接头和中间接头统称为电缆附件。
终端接头图 户外终端、GIS终端、油浸终端
中间接头图 绕包型、模塑型、预制型、组装型
电缆中的局部放电现象
电缆局部放电 意义及现状
电缆局部放电
报告人：* *
主要介绍内容
第一部分：交联聚乙烯电缆及其附件 第二部分：电缆中的局放现象 第三部分：在线检测方法介绍
交联聚乙烯电缆及其附件
几种电力电缆 交联电力电缆 参数对比列表 电力电缆附件
几种电力电缆
油浸纸绝缘电力电缆 由木纤维纸和浸渍剂组成的复合绝缘。 生产和运行中均不可避免产生气隙。耐电强度降低。
局放在线监测
差分法 电容分压法 超高频电容耦合法 电磁耦合法 超高频电磁耦合法 方向耦合法 谐振高频法 调谐平衡法 超声波法 接地脉冲电流法
差分法
日本东京电力公司和日立电缆公司于1992年提出来的检测方法。 测量原理/实验中的参数/校准方法/试验设备
日本东京电力公司在一段的全长9.5km，275kV的XLPE电 缆进行现场局放测试。试验分3部分。
该法在后来应用于日本275KV等级电缆的局放检测。据称 配合神经网络灵敏度提高到0.2-4pC。
电容分压法
由德国汉诺威大学提出的一种利用电容分压器测量的方法。 测量原理/对比试验/图 试验装置：9.6M低通滤波器/放大器/AD转换器/计算机 实验：460m20kV的XLPE电缆进行检测，电缆内人为制造 缺陷（距测量点120m）。测量结果表明：灵敏度小于 10pC。 据分析，该法优于传统局放方法和电磁耦合法。 此外还提出一种鉴别算法。 尚无实际应用的报道。
此外现场实际测试表明：在不用抗干扰技术(数字滤波)的条 件下，该局放检测仪灵敏度可低于15pC。
聚氯乙烯绝缘电力电缆 聚氯乙稀树脂为基础，配以增塑剂、稳定剂、防老剂等 极性材料，介损大，耐热性低，耐电强度低，燃烧时产生有毒气体。 加工简单、生产率高、成本低、耐油、耐腐蚀、化学稳定性好。
交联电力电缆
交联聚乙烯绝缘电力电缆（简称XLPE电缆） 通过物理或化学方法将聚乙烯进行交联而成 性能优良、工艺简单、安装方便、载流量大、耐热性好； 不仅应用于配电网，也应用于输电线中。 交联聚乙烯电缆结构图 交联聚乙烯电缆生产流程图
参数对比列表
XLPE
油纸
橡皮
温度（正常/短路） 90 / 250 75-80 / 220
局放检测现状：在国内外仍处于开发阶段。局放检测被认为是理 论上存在可能，事实上比较困难实现。其原因在于由于背景干扰 过大，以至于局放信号被噪声“淹没” 。从80年代到现在，一直 有专家学者致力于局放检测的研究，并取得了一定成效。具体内 容在随后的内容中详细介绍。
在线检测方法介绍
传统检测方法 局放在线监测
超高频电容耦合法
由英国南安普敦大学、英国国家电网公司、西交大共同研 究，并于2001年提出的一种方法。
测量原理/移除部分电缆皮不影响测量的原理/对比试验
英国方面的试验：一根3m66kV的电缆。检测装置为：带 宽为0.01－500MHz的放大器，采样率为5Gs/s的数字示波 器，灵敏度小于3pC。
西安方面的试验：66kv 6m交联电缆 。检测装置：最高频 率为500MHz的双同道的放大器，采样率5Gs/s数字示波 器，。灵敏度小于2pC。
意义及现状
运行和研究表明，交联聚乙烯绝缘在运行中易产生树枝状放电， 造成绝缘老化破坏，严重影响电缆使用寿命。
在线监测XLPE电缆的局部放电量是判断该电缆绝缘品质的最直观、 最理想、最有效的方法。国内外专家学者、IEC、IEEE以及CIGRE 等国际电力权威机构一致推荐局放试验是作为XLPE绝缘电力电缆 绝缘状况评价的最佳方法。
聚氯乙烯 65-70 / 160
绝缘电阻（欧×米） 1014-1015 1013-1015 1011-1013 1011-1012
介电常数 介损正切
2.3
4.0
0.0006 0.01
3.0-4.5 8.0 0.04-0.05 0.1
电力电缆附件
相关概念： 电缆作为传输线输送电能，总归要有终端。电缆通过终
电树图： 电树是由于绝缘内部局部放电产生的细微开裂ຫໍສະໝຸດ Baidu形成的微小 的通道，其分枝呈冬天树枝状，故称为电树。
电缆局放类型： 纵向放电： 具体类型图：线芯或金属屏蔽的毛刺、绝缘中气隙或杂质 产生机理：缺陷论/机械应力破坏/微观气隙/场致效应 横向放电： 具体类型：电晕放电/辉光放电/滑闪放电 产生机理：终端处，沿电缆方向的场强分布极不均匀。
电磁耦合法
电磁耦合法是由瑞士电力工事业高压研究委员会、瑞士 CC 电缆公司、瑞士电力委员会于1998年提出的一种检测方法 。
检测原理/图
检测装置：频响在12－40M的传感器，带宽0.01-200MHz 的放大器、20m长的同轴电缆，频谱分析仪。
实验：在屏蔽室中用中间接头连接两根长5m的170KV电缆。 分别引入下面人为缺陷进行试验。从表中可看出两种方法 测量出的结果有很好的一致性。
传统检测方法
脉冲电流法（IEC60270标准） 频段： 宽带：30kHz<f1<100kHz；f2<500kHz；
100kHz<df<400kHz 窄带：50kHz<fm<1MHz；9kHz<df<30kHz 缺点： 电缆为大电容试品，需要很高的耦合电容进行测量。因
此不适用于长电缆测量。且只用于离线测量。
在较低频段下（10-200kHz）测量，三相的灵敏度为 3000、3200、2400pC。
采用调频的方式，发现在5－50MHz时信噪比较高。然 后采用窄带分析，将频谱分析仪设置各个不同的频率下， 检测它们的灵敏度，发现在10MHz附近灵敏度最大， 达到1pC。
和上一个实验相似，不同之处就是脉冲注入点不同，这 次注入脉冲来自于617米外的一个人孔中的中间接头注 入。通过测量各个频率下的灵敏度，发现在3MHz的灵 敏度最高，为15pC。
端接头与变压器、架空线等相连。 电缆的使用长度受制造工艺限制。对长线路须将两段或
多段电缆连接起来，需要中间接头。 通常将终端接头和中间接头统称为电缆附件。
终端接头图 户外终端、GIS终端、油浸终端
中间接头图 绕包型、模塑型、预制型、组装型
电缆中的局部放电现象
电缆局部放电 意义及现状
电缆局部放电
报告人：* *
主要介绍内容
第一部分：交联聚乙烯电缆及其附件 第二部分：电缆中的局放现象 第三部分：在线检测方法介绍
交联聚乙烯电缆及其附件
几种电力电缆 交联电力电缆 参数对比列表 电力电缆附件
几种电力电缆
油浸纸绝缘电力电缆 由木纤维纸和浸渍剂组成的复合绝缘。 生产和运行中均不可避免产生气隙。耐电强度降低。
局放在线监测
差分法 电容分压法 超高频电容耦合法 电磁耦合法 超高频电磁耦合法 方向耦合法 谐振高频法 调谐平衡法 超声波法 接地脉冲电流法
差分法
日本东京电力公司和日立电缆公司于1992年提出来的检测方法。 测量原理/实验中的参数/校准方法/试验设备
日本东京电力公司在一段的全长9.5km，275kV的XLPE电 缆进行现场局放测试。试验分3部分。
该法在后来应用于日本275KV等级电缆的局放检测。据称 配合神经网络灵敏度提高到0.2-4pC。
电容分压法
由德国汉诺威大学提出的一种利用电容分压器测量的方法。 测量原理/对比试验/图 试验装置：9.6M低通滤波器/放大器/AD转换器/计算机 实验：460m20kV的XLPE电缆进行检测，电缆内人为制造 缺陷（距测量点120m）。测量结果表明：灵敏度小于 10pC。 据分析，该法优于传统局放方法和电磁耦合法。 此外还提出一种鉴别算法。 尚无实际应用的报道。
此外现场实际测试表明：在不用抗干扰技术(数字滤波)的条 件下，该局放检测仪灵敏度可低于15pC。