高压电缆局放检测技术

局部放电技术是较有效的电缆检测工具，能够在较宽的频带范围内获取电缆内由于绝缘劣化产生的放电特征信息，配合数字信号的处理技术，能够获得较高的检测灵敏度。对于电力电缆的局部放电检测。IEEE，CIGRE等权威机构均制定了相关的测试规范，有助于提高电力电缆局放检测数据的准确性。

对于电缆进行局放检测，要通过信号耦合方法，把由于绝缘劣化产生的放电信号耦合到检测系统中。用于电缆局放检测的方法主要有有声发射法和电磁耦合法，其中电磁耦合法使用的传感器可以分为电容型、电感型、超高频、方向耦合、金属膜传感器等，具体如下：

（1）声发射(AE)检测法。
电缆内发生局放的时候，会伴随有声波发射的情况，使用超声波传感器，能检测到电缆及其附件中的局放现象。超声波检测法避免了与高压电缆的直接连接，适用于电缆不需断电的局放在线检测。

（2）脉冲电流法
脉冲电流法有统一的测试准则和规范，被认为是最灵敏的检测方法，被电力电缆离线局放检测广泛应用，通过标定，可以检测到局放的视在放电量。脉冲电流法需要接高压试验电源，不便于电缆局放在线或者带电检测，通常用于离线局放检测。

（3）电容型带状传感器
电容型带状传感器通常安装在电缆终端或者电缆接头内。由包裹在电缆绝缘外半导体层表面的环装金属带构成。高频局放脉冲会穿透半导体材料层向外检测到。电容型带状传感器的检测灵敏度与带状金属片面积成正比，但受到安装环境的制约。另外需要和外屏蔽层保持距离以保证能够检测到信号。

（4）高频电流传感器（HFCT）
高频电流传感器法是常用的电缆局放信号的检测方法。HFCT安装方便，而且信号带宽可根据检测需要调整。但是HFCT仅仅适用于电缆外屏蔽层有接地线的情况，对于有完全屏蔽的电缆，难以检测到局放信号。

（5）电感型带状传感器
电感型带状传感器围绕在电缆的护套外层，只适用于外屏蔽层是螺旋导线结构的电缆。该传感器有很宽的信号耦合频带带宽，但是电缆外屏蔽层与电缆型带状互感器的互感较小，灵敏度较低。

（6）超高频(UHF)传感器
电缆或其附件内发生局放时，会向周围空间辐射出高频电磁波，UHF检查法通过超宽频频带天线，能检测到局放所激发的频率为300Hz-3GHz的超高频电磁波。

（7）方向耦合传感器
方向传感器安装在外半导体层和金属屏蔽层之间。当脉冲前行波经过方向互感器时，两个端口的电容耦合和电感耦合叠加在一起时，会出现一端信号比另外一端大很多的现象，通过分辨来自外部的噪音和电缆接头内部的局放信号，能判断局放情况。

（8）金属膜电极传感器
在长距离高压电缆三相交叉互连的绝缘接头两端，装设金属膜电极传感器，可以检测绝缘接头两端的局放信号。金属膜电极传感器的灵敏度与金属膜的面积以及金属膜和外电缆外半导体层的间隙距离有关系。

目前，用于XLPE电缆的检测方法以脉冲电流法和高频电流传感法为主，并采用各种改进措施。是现在的XLPE电缆现场局放检测和局放源定位效果不甚理想，主要原因如下：

一是电缆现场连接复杂，局放脉冲电流在电缆内部结构中的传播路径情况不确定；二是局放脉冲信号在电缆中传播与频率相关，收到衰减、频散、反射等因素影响，导致检测灵敏度较差；三是电缆局放检测受带窄带干扰、随机噪音等影响较大，一般的检测方法不具有很好的灵敏性。

因此，抑制噪音、提高传感器灵敏度是电缆局放检测应用的关键。