电力电缆带电检测方法探析

电力电缆带电检测方法探析
发表时间：2018-06-21T10:26:49.237Z 来源：《电力设备》2018年第6期作者：施超陈志伟肖勇
[导读] 摘要：随着城市和配网飞速发展，架空线路已满足不了现代人对城市环境和美观程度的要求。

（国网山东省电力公司泰安供电公司山东泰安 271000）
摘要：随着城市和配网飞速发展，架空线路已满足不了现代人对城市环境和美观程度的要求。

电力电缆以其安全、可靠的优点，在城市配电网中获得了越来越广泛的应用。

电力电缆带电检测有利于提高供电可靠性及电力电缆故障检修效率。

关键词：电力电缆；带电检测
一．电力电缆故障检测方法
电力电缆带电检测方法包括电缆金属护套感应电压和接地电流检测、高频局部放电检测、终端红外测温、接地电阻检测等。

二．通过故障案例分析和认识电力电缆带电检测方法
1电缆金属护套交叉互联接线错误
正确的单芯电缆金属护套接线方式，是单芯电缆安全运行的前提条件之一。

电缆金属护套接线方式实质上是两种接线方式的合理结合：一种是“交叉互联换位后两端直接接地”、另一种是“一端直接接地、一端保护接地”。

由于施工期间的交叉互联接线错误、同轴电缆制作或标记方式错误，运行期间的护层保护器失效、非直接接地箱内进水、外护层破损并接地等原因，都会造成正确设计的电缆金属护套接地方式失效，使得金属护套接地电流过大或感应电压过高。

发生单芯电缆金属护套交叉互联段接线错误时，用到的电力电缆带电检测方法是金属护套感应电压和接地电流检测、带电电缆设别。

表1 电缆金属护套交叉互联接线方式失效原因
为了避免单芯电缆在出现表1的情形下“带病”运行，需要从施工过程把控、竣工验收把关、运行后带电检测三个环节开展相关工作。

这里重点介绍在运行后带电检测的过程。

一是对于迁改、验收后的单芯电缆，按照《Q/GDW 1512—2014 电力电缆及通道运维规程》中规定，在线路投运后及时进行电缆金属护套感应电压和接地电流测试，目前这项工作在班组已经常态化开展；二是对于以往检测未覆盖的电缆线路，利用省招局放等项目同期开展接地电流测试、扩大检测覆盖率，并从班组层面有序安排重要电缆线路的周期性检测，对于检测结果处于临界值的电缆段应缩短检测周期多次复测，及时发现电缆金属护套接线方式失效导致的缺陷；三是结合电缆终端红外测温工作，重点关注尾管部位发现的电流致热型缺陷，排查是否由于终端所在电缆段金属护套接线方式失效导致。

2杆上电缆终端保护接地箱错用为直接接地箱
杆上电缆终端保护接地箱错用为直接接地箱故障，用到的电力电缆带电检测方法是金属护套感应电压和接地电流检测和终端红外测温表2 金属护套“一端直接接地、一端保护接地”接线方式的失效原因
当金属护套两端直接接地时，金属护套接地电流接近负荷电流，使得外护层、主绝缘运行温度升高，降低电缆载流量、加速绝缘热老化过程，增加电缆缺陷和故障发生的机率；当金属护套两端悬空时，金属护套上感应电压高达几千伏，一方面可能击穿电缆外护层、引发电缆金属护套多点接地、引发电缆发生火灾，另一方面击穿过程中产生的放电现象可能诱发电缆主绝缘故障，同时也对临近设备、人员造成放电，威胁电气设备和巡检人员安全。

为了电缆接地线防盗需要，一般将终端杆侧的保护接地箱、直接接地箱设置在杆塔的检修平台上（有时不设直接接地箱、直接在终端杆塔平台上接地），并采取卧式摆放方式。

为了避免电缆金属护套采取“一端直接接地、一段保护接地”时出现表2缺陷情形，需要从施工过程把控、竣工验收把关、运行后带电检测三个环节开展相关工作，重点介绍电缆在运行后带电检测过程中注意3点。

一是对于迁改、验收后的单芯电缆，按照《Q/GDW 1512—2014 电力电缆及通道运维规程》中规定，在线路投运后1个月内内进行电缆金属护套感应电压和接地电流测试，当发现“一端直接接地、一端保护接地”的电缆金属护套接地电流数值明显大于0A时，可以对照表2中可能情况具体排查；二是对于以往检测未覆盖的线路，应有序制定并推进普测计划，对于金属护套感应电压和接地电流处于临界值或超标的电缆段，应及时跟踪复测并排查具体原因；三是结合电缆终端红外测温工作，重点关注尾管部位发现的电流致热型缺陷，排查是否由于
终端所在电缆段金属护套接线方式失效导致。

3电缆外护层、金属护套、缓冲层破损
电缆外护层、金属护套、缓冲层破损故障用到的电力电缆带电检测方法是金属护套感应电压和接地电流检测、电缆高频局部放电检测。

电缆外护层破损情况在电缆带电检测中应注意：
1）通过电缆带电检测技术，评估电缆金属护套缺陷危急程度。

当电缆金属护套表面存在破损缺陷时，一方面可能导致金属护套接地方式失效，另一方面可能导致破损区域内产生局部放电现象，为了评估缺陷的危害程度，可对缺陷电缆开展局部放电、金属护套感应电压和接地电流检测。

2）电缆金属护套破损缺陷宜停电进行消缺，并根据实际缺陷范围制定不同的消缺方案
由于外力导致的电缆金属护套破损缺陷，仅从表面观察有时无法确认破损范围。

如果破损区域涉及主绝缘，主绝缘内部将产生局部放电现象，随着电树枝的不断生长，运行电缆面临击穿的风险。

为了确保所有可能情况下消缺工作的安全，所有无法从外表判断破损范围的电缆金属护套缺陷，应在电缆线路停电后进行检查。

检查时，重点观察外半导电层表面有无刮伤、放电痕迹，如果外半导电层表面无缺陷，可考虑依次恢复受损的缓冲层、金属护套、外护层，并做好相应防水措施；如果缺陷区域涉及外半导电层、甚至主绝缘，应扩大性切除缺陷所在的电缆本体，并在切断处制作一只直通式中间接头。

3）及时开展电缆带电检测复测，评估电缆缺陷消缺效果
当电缆金属护套缺陷消缺后，应及时开展带电检测复测，根据测到的金属护套感应电压和接地电流、高频局部放电结果，评价电缆金属护套缺陷是否彻底消除，确保消缺后的电缆正常稳定运行。

三、总结
电缆带电检测一门专业性强、实践性强的技术，既需要一定的基础理论储备，更需要在工作实践中不断积累经验、总结案例、举一反三，对工作流程、分析方法持续进行优化：
1）建立电缆带电检测数据库，全面掌握电缆健康状况
在输电电缆接地箱内，可以开展电缆金属护套感应电压和接地电流检测、局部放电检测、接地电阻检测等工作；对于户外电缆终端，还可以进行电缆红外测温工作。

以上四类检测工作，可以作为输电电缆常态化开展的带电检测工作。

自建了一套“输电电缆状态检测数据库”，涵盖金属护套感应电压和接地电流检测、局部放电检测、接地电阻检测、终端红外检测四大类目。

数据库分为三级目录，一级目录与部门输电电缆台账完全对应，标明每段电缆基本信息以及每个检测项目的最近检测日期、计划下次检测日期；二级目录记录每段电缆的所有历史检测信息，包括历次检测日期、检测原因、检测人员、检测结论；三级目录则以超链接形式关联到每次具体的检测报告。

2）有序部署电缆在线监测装置，不断积累相关运行维护经验
人工周期性检测的优势是适用于大规模普测，缺点是检测周期间隔内发生的电缆缺陷不能及时发现，并且不方便对疑似缺陷进行持续跟踪。

而在线监测装置的特点正好可以互补，适合部署在少量重要电缆线路上进行连续监测。

基于目前现场装置的应用情况，可以在以下方面进行优化：1）监测装置回传的金属护套感应电压和接地电流数据，可考虑进一步与实时负荷数据建立自动关联，挖掘采样数据的信息价值；2）移动式局放远程诊断主机不仅应具有数据接受和展示功能，还可在运行单位的监控主机上，对安装在现场的信号与传输测量装置进行参数设置和状态控制，提高运行单位对于疑似缺陷监测的自主性和灵活性。