電力電纜局部放電研究意義（yì）

隨著我國大中（zhōng）型城市建設的飛速發展和城市規（guī）劃的要（yào）求（qiú），以往的城郊架空線路（lù）現在也慢慢的退出了曆史的舞台，而鋪設於地下的電力電纜以其占地少、對人身安（ān）全（quán）、供電可靠、維護工作量小等（děng）諸多優點（diǎn），獲得到了（le）廣泛的應用。隨著電力電（diàn）纜的（de）廣（guǎng）泛應用，隨著而來（lái）的電纜故障問題就日益顯現出（chū）來了。為了保證供電（diàn）的可（kě）靠和安（ān）全性，電纜的檢測（cè）技術就顯得（dé）尤為重（chóng）要，特別是（shì）電纜局部放電檢測技術（shù）成為了電力行業的研究熱點（diǎn）。

電力電纜的按絕緣種類可分（fèn）為油浸紙電力電纜、塑料電（diàn）力電纜、橡皮電力電纜、氣體絕緣電力電纜（lǎn）和特種絕緣電力電纜，其中以油浸紙（zhǐ）和塑料電力電纜最為常見。

油浸紙（zhǐ）絕緣電力電纜（lǎn）是以油浸（jìn）紙作為絕緣的，具有最（zuì）長的曆史，安（ān）全可靠，使用壽命長，價（jià）格低廉，但也存在著諸如鋪設受落差限製的缺（quē）點（diǎn）。自從研製開發出不滴流（liú）油浸紙絕（jué）緣後，解（jiě）決了落差限製問題，使其得以繼續（xù）廣泛使用，如今油浸紙（zhǐ）電力電纜多使用在中（zhōng）壓及高壓電纜上。油（yóu）浸紙絕緣電纜在電壓（yā）場強增加或者絕緣油（yóu）泄漏使紙絕（jué）緣變得幹燥時易發生局（jú）部放電現象（xiàng），局部放電反過來又導致絕緣層不斷碳化，最終使絕緣層（céng）絕緣性能下降或損壞。

塑料絕緣（yuán）電（diàn）力電纜是以擠塑塑料為絕緣層，常用的（de）塑料（liào）有聚氯乙烯，聚乙烯，交聯聚（jù）乙烯。這種電纜結構簡單，輕便，敷設安裝（zhuāng）方麵，不受落差限製，廣泛應用於中低壓電纜。近幾年，由於交聯聚乙（yǐ）烯電力電纜在其電氣性能和耐熱性能上的突出特點（diǎn），傳輸容量大，結構輕便，易於彎（wān）曲，附件接頭簡單，安裝敷設方便，不受落（luò）差限製，尤其是沒（méi）有漏油和引起火災（zāi）危險等的優點，得到了廣泛的推廣和應用（yòng），並且向高壓、超（chāo）高壓傳輸領域發展，有逐漸替代油浸紙電力電纜的趨勢。例如上海專用隧道、跨江跨海大橋線路大（dà）量采用了220kV和110kV交聯聚乙烯（xī）電力電纜，另外根據上海電網規劃，上（shàng）海城市電網將采用500kV交聯聚乙烯電力電纜，以實現500kV雙（shuāng）環網（wǎng）和500kV進城站。

盡管交聯聚乙烯（xī）電力（lì）電纜有諸多優點，但是電（diàn）纜惡（è）劣的運（yùn）行環境還是會造成早期投入（rù）運行的電纜的電化、老化，破壞電纜絕緣，以致事（shì）故屢屢發生。研究顯示，交聯聚乙（yǐ）烯電纜的擊穿故障中有74%是（shì）由電纜或附（fù）件的絕緣體內的雜（zá）質引起的電樹枝老化，26%是由屏（píng）蔽層表麵粗糙引起的電樹枝化。一般認為，影響交聯聚乙烯電纜及其附件絕緣性能的主（zhǔ）要原因是局部放電和電水樹枝，而局（jú）部（bù）放電是定量分析樹枝劣化程度的有效方法之一（yī）。以現在（zài）普遍應用的交聯聚乙烯電纜為例，在發生電樹枝初期，其放電量隻（zhī）有0.1pC，而（ér）在樹枝發展到介質臨界擊穿狀態時，放（fàng）電量可達到1000pC。眾所周知，一旦發（fā）生絕緣擊（jī）穿等嚴重的電纜故障，那（nà）麽（me）將會（huì）浪費更大的人力物力和財力，造成社會損（sǔn）失和（hé）經濟（jì）損失。所以研究電纜早期（qī）絕緣檢測方法對於延長電纜壽命，提高電（diàn）網（wǎng）運（yùn）行可（kě）靠性（xìng）有至關重要（yào）的作用。局部放電檢測的意義就是判斷檢測到的放電量的大小，以此為依據（jù）判斷電纜的（de）運行狀況。當此參數大於一定的閾值時，就需要相關部門作出相（xiàng）應的補救措施。

電力電纜是用於電網傳輸和分配的線纜。將電力（lì）電（diàn）纜本體連（lián）接起來構成電纜線路時，還必須配置各種中間接頭和終端頭（tóu）等附件。交（jiāo）聯聚乙烯電力電纜本體的主要結構部（bù）件包括四大部分:線芯導體(也稱線（xiàn）芯或纜芯)、絕緣層、保（bǎo）護層及（jí）半導電屏蔽層((3KV級以下電力電纜除（chú）外)。其中，線芯是電（diàn）力（lì）電纜的導體部分，用來輸送電（diàn）能，是電力電纜的主（zhǔ）要部分。絕緣層（céng）是將線芯（xīn）與大地以及不同（tóng）相的線芯間在電氣上彼此隔（gé）離，保證電能輸送（sòng），是電力電纜（lǎn）結構中不可缺少的組成部分。半導電屏蔽層包括內半導電屏蔽（bì）層(電纜線芯半導電屏蔽層)和外半導電屏（píng）蔽層(電纜護套半導電（diàn）屏蔽層)。保護層是用來保護電力電纜免受外界（jiè）雜誌和水分的（de）侵入，以及防止外力直接損壞（huài）電力電纜。圖1是交聯聚乙烯電纜本體的結構如（rú）圖所示：

交聯聚乙烯電纜本體絕緣在製造過程中如混入（rù）金屬雜質、出（chū）現氣孔空洞，或由於內、外（wài）半導體（tǐ）層不規則突起引起高壓（yā）場強的不均勻（yún），或本體絕緣中存在（zài）的（de）電樹等，在（zài）電場長期作用下，在這（zhè）些部位都有可能出現局（jú）放。另外，電纜終端（duān）頭和中間接頭等附件一般在現場製（zhì）作，由於其絕緣結構（gòu）複雜，影響其絕緣性能的原因更多。例如，（1）周圍環（huán）境中的水分入侵使電纜附件絕緣局部受潮。（2）在安裝或檢修（xiū）中，使電纜附件（jiàn）絕（jué）緣受（shòu）到損傷。（3）長期在電場和水分的作用（yòng）下，交聯聚乙烯電纜附件絕緣（yuán）中產生了水樹（shù）枝現象。（4）安裝終端（duān）和接（jiē）頭時，在絕緣內留下（xià）了氣隙。（5）在電纜或接頭的導體表麵上存在毛刺。在電場長期作用下，上（shàng）述原因都可能（néng）引發（fā）交聯聚乙烯電纜附（fù）件（jiàn）絕（jué）緣中產生局部放電，因而終端和（hé）中間接頭發生事故的概率遠遠大（dà）於電纜本體。故電纜局部放電在（zài）線檢測方法多側重於電纜附件故障的檢（jiǎn）測，同時在電纜中間（jiān）接頭處獲（huò）取信號的靈敏度比從電纜本體獲取信號的靈敏度要高且容易實現。

許多（duō）研究表明，在電場作用下絕緣老化的主要原因是（shì）局部放（fàng）電（diàn）。局部放電（diàn）對電纜造成的破壞是一種侵蝕作用，主要有以下幾個方麵：（1）帶電粒子衝擊絕緣，破壞（huài）其分子結構。（2）帶電（diàn）離子（zǐ）撞擊絕緣（yuán），使絕緣出現局部溫升，造成絕（jué）緣分子結構一（yī）定程度上（shàng）的碳化破壞。（3）局部放電對絕緣（yuán）的破壞釋放出臭氧或者氮的氧化（huà）物，加上空氣中的水分等發生化學反應，對絕緣進一步腐蝕（shí）。若（ruò）上述的局部放電（diàn）侵蝕作用長期存（cún）在（zài），就會造成電纜的永久性損傷，這種損傷在長期工（gōng）作中還會不斷（duàn）的惡化（huà），以至發生絕緣擊穿，產生或大或小的電力故障，甚至是生命財產損（sǔn）失。研究絕（jué）緣，改（gǎi）善絕緣，不僅僅是（shì）經（jīng）濟（jì）問題（tí），更（gèng）是安全（quán）問題，而局部放電就是表征電纜絕緣狀況（kuàng）的一個（gè）指標，對局部放電的存在，放電強度等進行檢測是判斷電纜絕緣性能的一（yī）種可靠的方法，如（rú）何能（néng）在不影響電力運行的情況下準確的檢測局部放電就成為當前（qián）研究的重點。