检测电缆局部放电的意义

最近几年，加大了对城市电网的改造力度，因为交联聚乙烯电缆在输配电中具有不可替代的优势，因此得到了广泛应用。根据对输配电系统的统计，现实中己经有较多的高压电缆投入使用，包括110kV以上电压等级，而较低电压的输配电线路比高电压应用的更多，国内研究的电压等级己经高达500kV。

通常电缆的运行寿命是有限的，差不多运行二三十年电气强度就会变差，而且由于电缆敷设在特殊的地下环境中，经常处在潮湿的环境下会缩短电缆的运行寿命。因为长时间和水汽、土壤接触在一起，处在恶劣的环境中，而这些都会腐蚀电缆绝缘结构，在生产的过程中难免也会由于人为疏忽，在绝缘材料中留有杂质或小气隙。不同于在地面上的电缆线路，由于所处位置的特殊性，增加了检修难度，为了维修，需要花费较多的时间与精力，有时如果故障较严重，还需停电再进行维修。

通过查找资料：主要针对国内主要城市中运行电缆等级达到10kV以上的电缆在运行中出现的故障以及故障原因进行调查统计和分析，结果表明10-220kV电缆的平均运行故障率在逐渐下降，这也是由于电缆的生产工艺提高，对电缆故障的维护更加及时有效，但是总的来说相对于发达国家还是有一定差距。

造成电缆故障的原因主要有三个：
（1）大概有72%的电缆线路负荷过重但是又得不到及时的维护；
（2）城市改造或有其它大型工程时，有时会对地下电缆造成外力破坏；
（3）电缆安装后保护措施不够完善，检测技术较落后。

因为电缆是被埋在地下的，很显然地下环境相对于地上要恶劣很多，由于地下的空气相对比较潮湿，另外电缆与土壤层距离较近，所以土壤中存在的酸、碱等有机物会对电缆的绝缘材料造成较大的损坏。电缆一旦被投入使用，有多种原因都会造成绝缘老化，而电缆绝缘破坏是导致高压电缆事故的主要原因。对于电力设备绝缘系统，由于材料逐渐老化，绝缘特性会被改变，而且这种变化是不可逆的，经过对电缆绝缘老化现象的研究和分析，通常认为局部放电、电树枝和水树枝等是造成电缆绝缘破坏的最主要因素，发生的频率较高。

经过研究，沟槽电缆的绝缘性能与局部放电情况息息相关，局部放电的存在表明电缆的绝缘有可能受到破坏，这会危害电缆的正常运行，如果能够在线准确检测电缆局部放电大小，可以在故障发生前及时维护。无论是国内还是国外的电缆局部放电检测研究人员，还有国际上相关的一些权威机构，他们都认为局部放电实验研究是找到电缆局部放电最佳检测方法的有效途径。电缆的绝缘部分发生局部放电现象后，绝缘材料的分子结构会发生改变，绝缘两端存在电场的作用，由于电场力的存在，那些被电离出的离子产生剧烈运动，当它们与气隙壁发生强烈的碰撞后，可能会破坏电缆绝缘结构，发生裂解，另外，在放电区域，由于放电会产生很高的温度，虽然短时间内并不会对绝缘材料造成大的破坏，但长期会导致绝缘材料部分发生裂解，在裂解的过程中也会向环境中释放热量，加剧裂解反应，破坏绝缘性能。

发生局部放电现象的过程中会有许多活性生成物产生，这些生成物会造成绝缘材料的破坏，损坏绝缘性能。在实际中电缆运行时，由于需要进行远距离输配电，所以一般需要高电压输送，电压一旦过高，电缆的绝缘材料由于本身就可能存在一些小的缺陷，这样一来就更容易产生局部放电现象，降低绝缘性能。

根据国内外专家学者的研究成果：绝缘材料的树枝状老化与电缆性能降低有很大的关系，也会减少电缆的运行寿命，为了知道电缆绝缘树枝状老化情况就需要检测电缆局部放电大小，在树枝状老化开始时，局部放电量约0.1pC；如果这种树枝状老化发展到后期，局部放电量就会大大增加。所以提前检测电缆绝缘的局部放电情况能够预防故障发生，保证电缆能够安全运行。

经过以上的分析，为了减少电缆绝缘故障率，同时增加电缆局部放电的检测效率，需要研究适用于现场检测的在线电缆局部放电检测方法。根据局部放电的常见现象，选取方便检测的物理量，同时考虑具体检测现场的要求，能够实现在线检测电缆局部放电，提前预防，这样才能保障电缆安全运行。