基于泄漏电流的电缆绝缘老化在线检测研究*

针对城市电缆敷设环境的特殊性使得局部出现的绝缘老化无法有效检测出来的问题,提出一种基于泄漏电流的电缆绝缘老化在线检测方法。首先由首末端电流分离出反映电缆绝缘状况的泄漏电流,之后分析其与电缆老化长度和老化位置的关系,结果发现泄漏电流大小与电缆绝缘老化的位置关系较小,而与绝缘老化的长度呈正相关。进一步实现电缆绝缘的状况和绝缘长度的判断,为电缆线路的安全稳定运行提供新思路,仿真验证了该方法的准确性。     

基于有限元法的配电电缆群动态温度评估及热老化关系研究

由于通道资源极为紧张,在市中心用电负荷高增长区域的通道断面内实际电缆敷设回数超过设计标准、非典型敷设方式占比较大,导致电缆局部过载的情况时有发生。在此情况下,电缆的老化程度难以快速判定,急需根据配电电缆群实际敷设情况核算其动态电流-温度,并研究该情况下的电缆热老化累积效应。基于有限元法建立了配电电缆群动态电流与温度的数值模型,针对实际现场的电缆群进行了校核。同时,利用阿伦尼乌斯方程重点分析了过载情况下的热老化累积情况,提出了热老化累积的表征参数,制取了热老化样品并以XLPE羰基指数进行了验证。从结果可以看出,XLPE电缆的老化寿命远长于其设计使用寿命,故在合理表征其老化程度并有效监控的基础上,在供电能力紧张时可在一定时间段内允许电缆过载。     

基于等温松弛法的110kV高压电缆老化状况评估

为合理评估110 kV交联聚乙烯(XLPE)电缆老化状况,引入了等温松弛电流法(IRC)。通过分析电缆老化机理,论证了老化因子与松弛电流、极化时间之间的关系。并对电缆样品进行等温松弛实验,通过计算样品老化因子诊断其老化状态,之后对样品电热老化,继续进行等温松弛实验,对比了样品老化前后老化因子差异。结果表明,经老化电缆老化因子值比未经老化电缆平均大0.35,电缆的材料老化是电缆寿命缩短的主要原因之一;带有接头电缆的老化因子值比没有带接头电缆的老化因子值平均大0.191,电缆接头的存在会影响电缆老化因子的值。采用等温松弛法能够准确区分经老化电缆和未老化电缆,评估结果与预期相符,并能定量给出电缆老化状态,指导电缆的维修或更换工作,所以等温松弛法为高压电缆老化状况的评估提供了一种比较有效的方法。     

用电顾问

抄录电子式电能表应注意的细节;交流电压下缆绝缘老化的主要原因；电缆技术维护内容;电缆的敷设方式及敷设技术要求;超（特）高压有无辐射危害;     

国家电力公司发输电部发出通知禁止在电缆敷设工程中使用高碱玻璃钢电缆保护管

本刊讯　 8月 7日 ,国家电力公司发输电部以发输电输 [2 0 0 1]92号文发出通知 ,在电缆敷设工程中禁止使用高碱玻璃钢电缆保护管。通知说 ,玻璃钢电缆保护管是电缆敷设工程中的重要附件 ,但目前一些生产玻璃钢电缆保护管的企业 ,仍在采用国家明令淘汰的高碱玻璃纤维 ,冒充中碱或无碱玻璃钢纤维 ,制成玻璃钢电缆保护管 ,以劣充优 ,牟取暴利。通知说 ,这种用高碱玻璃纤维制成的玻璃钢电缆保护管 ,化学和力学性能极差 ,成本低、老化速度快 (埋在地下 2～ 3年即老化 ) ,用于电缆敷设的隐蔽工程中将给工程质量留下极大隐患。通知说 ,当前架空线改…     

基于极化/去极化电流法的交联聚乙烯电缆热老化程度判定EI北大核心CSCD

准确诊断交联聚乙烯（XLPE）电缆的老化程度对于评估其绝缘状态有着重要的意义。为了得到不同老化程度的电缆样品,进行了人工加速热老化实验,老化温度为140℃,老化时间分别为10、20、30、40 d。同时,设计了可以去除表面电流干扰的电缆测量结构,以此测得了样品的体极化/去极化电流（PDC）,并用极化强度仿真验证了实验结果。不同的去极化曲线形状可以初步判断出电缆的老化程度,但不够直观。为了定量地描述电缆老化程度,采用了能够反映电介质内部陷阱的参数老化因子A,研究结果表明：随着老化程度增加,电缆的A值总体上呈现了上升的趋势;在140℃老化温度下,老化时间约为20~30 d时电缆进入中重度老化阶段。根据该实验结果建议针对运行时间约为15 a的电缆进行PDC绝缘老化检测。     

基于力传感器的核电厂电缆绝缘老化检测分析

针对核电厂内错综复杂的仪控电缆服役时间较长,电缆绝缘和护套材料易发生老化的问题,对服役期内电缆绝缘材料进行无损老化检测设计。该设计方案采用力传感器测量绝缘材料的力与压痕深度,形成老化指数评估老化状态。测试结果表明,该检测方案可以有效检测和评价电缆绝缘老化状态,且无损于待测电缆。     

轨道交通直流馈出电缆故障分析及对策

牵引直流馈出电缆是保障轨道交通正常运行的关键设备,其绝缘状况直接影响着轨道交通供电安全,现有的电缆绝缘检测方法已不能满足地铁安全运行的需求。因此以上海轨道交通直流馈出电缆故障为例,分析了直流电缆故障原因,分析结果表明诱发电缆故障的因素主要有水分引起的绝缘老化、电动力及外力引发、敷设曲率半径不够引发以及高频脉冲引起的绝缘老化。并提出了相应的预防措施,合理地选择电缆型号、改善电缆运行环境、装设故障预警装置等对减少直流馈出电缆故障影响是行之有效的。     

退役电缆和加速老化电缆的绝缘性能研究

为了促进电缆绝缘诊断技术完善,对两组不同地区的各自运行了5年和10年的退役电缆和人工加速老化电缆分别进行了偏光显微镜观测、傅里叶红外光谱测试、差式扫描量热测试和宽频介电谱测试,得到了电缆试样的理化性能和介电性能。研究发现运行5年电缆试样的性能优于运行10年电缆试样的性能,这可能是由这两种电缆服役期间的运行环境、温度、湿度及敷设方式的不同导致的。热老化时间越长,电缆的性能越差,这对实际运行电缆具有一定的参考价值。     

电力电缆故障精确定点检测系统设计

现代城市的电力电缆主要敷设在地下,有时会因电缆老化、过负荷或建筑施工误伤等因素而发生故障,从而对社会生活和工业生产造成巨大影响.本工作主要设计电力电缆故障精确定点检测系统,精确定点过程通常需要使用高压信号发生器击穿故障电力电缆,根据冲击放电产生的声音和脉冲磁场信号特征,采用声磁同步法方法检测出故障点位置,但冲击放电声经...     

建筑电气技术

2.电缆的敷设方式 电缆的敷设方式主要有直埋铺砂盖砖或盖混凝土板敷设、电缆沿沟内敷设、电缆穿钢管直埋、电缆沿墙明设、电缆沿电缆托盘或电缆桥架敷设等。在建筑工程中,应用最多的是直埋敷设。 直埋电缆必需采用铠装电缆,电缆埋深要求小于0.7m,电缆沟深不小于0.8m,电缆的上下各有10cm厚的砂子(或过筛土),上面还要盖砖或混凝土盖板。地面上在电缆拐弯处或进建筑物处要埋设方向桩,以     

等温松弛法在三元乙丙橡胶绝缘电缆连接器的老化评估中的应用研究

本文采用等温松弛电流法测量了不同老化程度的电缆连接器绝缘的等温松弛电流,建立了基于界面极化理论的等温松弛电流模型,分析了老化引起的缺陷对总体的松弛电流的影响,定义了表征电缆连接器绝缘老化程度的参数——老化因子A,并且计算了不同老化程度的电缆连接器绝缘的老化因子。结果表明随着老化时间的增加,老化因子值也在增加。另外,基于ASTM E698标准测量了活化能,结果表明随着老化时间的增加,活化能减小,这与老化因子之间存在良好的对应关系,表明等温松弛电流法可对电缆连接器的绝缘老化程度进行有效评估。     

探究酸碱性环境对电缆绝缘老化的影响

为研究环境酸碱度对电缆绝缘老化的影响,将电缆绝缘材料薄片样本和短电缆样本置于pH值不同的条件下进行加速老化实验,然后对不同老化样本的微观形貌和电气性能进行测试分析。结果表明:酸性或碱性的环境均会加速电缆绝缘的老化,降低电缆的使用寿命,绝缘材料在强酸和强碱性环境更容易形成贯穿性水树,引发电力电缆运行事故。短电缆样本在碱性环境下老化更严重,电气性能下降更快。     

履带式电缆输送机及其使用

电力电缆的敷设一般分人工敷设及使用履带式电缆输送机及卷扬机等设备的机械敷设。人工敷设劳动强度高、生产率低容易发生人身事故、难以保证施工质量。因此,目前大都采用机械牵引拖拉。但在敷设充油电缆或电缆较长转角较多时,所需牵引力及电缆在转弯处所受侧压力就较大,往往会损坏电缆。此时可采用电缆输送机与卷扬机同步拖拉电缆。即在电缆     

去极化电流法对10kV电缆绝缘老化诊断的研究

为了对10k V运行电缆绝缘状态进行简单、快速评估,提出一种基于去极化电流的诊断方法,对水树老化交联聚乙烯电缆绝缘状态进行评估,并对其诊断参数进行了研究。首先通过水树加速老化装置在电缆样本中生成明显的水树。然后采用虚拟仪器(Labview)配合Keithely皮安表与高压真空开关系统完成去极化电流控制采集平台的搭建。利用搭建的测试平台对不同长度和不同老化时间的电缆样本进行去极化电流测试,通过对去极化电流曲线的积分,提出了基于去极化电流放电量的电缆绝缘老化判别方法。结果表明:长电缆的去极化放电量远大于短电缆,老化电缆的放电量大于新电缆,且老化程度越严重,稳定后去极化电流值越大。说明该去极化电流法能准确有效判别电缆绝缘老化问题。     

交联聚乙烯电缆热老化与电树枝化相关性研究

热老化过程不但会影响交联聚乙烯（XLPE）电缆绝缘的物理化学性能,还对绝缘内电树的产生与生长有着一定的影响。研究了热老化后XLPE电缆绝缘中的电树行为．探讨XLPE电缆绝缘中电树枝过程与材料热老化的关系。采用带循环通风的热老化箱对XLPE电缆绝缘进行3个温度等级的热老化实验：采用针板结构电极进行电树枝实验,并利用数码显微镜观察电树枝的产生和发展情况;利用差示扫描量热法（DSC）、傅里叶红外光谱分析（FTIR）测试了不同温度热老化下XLPE电缆绝缘的物理化学性能;最后探讨了几种不同结构电树枝的生长机理．认为热老化并没有加速电树枝的生长．反而有一定的抑制作用．     

基于热重和拉伸实验的XLPE电缆绝缘热老化状态分析及机理研究

工况下交联聚乙烯电缆绝缘材料的老化会导致其较预期相对较早达到寿命终点,威胁输电系统的可靠运行。采用热老化来模拟工况环境下电缆的老化过程,选取100℃、120℃和140℃和160℃4个不同的老化温度,在每个温度点选取6个老化阶段,研究不同老化温度和老化时间对XLPE电缆绝缘试样性能的影响。通过热重和拉伸测试研究电缆的热性能、机械性能及其结构随老化程度的变化,得到电缆绝缘试样的热老化活化能、起始分解温度、最快分解温度、终止分解温度、断裂伸长率和拉伸强度等参数。研究结果表明:活化能、起始分解温度、最快分解温度和断裂伸长率对电缆老化状态较为敏感;随着老化温度从100℃增加到160℃,这些参数均呈现先略微增大后迅速减小的趋势,说明XLPE电缆绝缘材料热老化在低温范围以结晶作用为主,而在高温范围以热裂解为主。     

硅氧烷对水树老化后的交联聚乙烯电缆的修复研究

采用了一种硅氧烷修复液对水树老化电缆进行绝缘修复,并对修复效果及水树尖端电场进行了分析和讨论。首先,采用水针电极加速老化系统对10kV交联聚乙烯(XLPE)电缆样本绝缘进行高频高压老化,直到电缆介质损耗因数达到20%左右。此后,通过压力注入式修复系统从老化样本缆芯注入修复液,修复液渗透进入绝缘进行修复。通过比较修复前后电缆介质损耗因数和击穿电压的变化,发现随着修复时间的延长,老化电缆的绝缘性能逐渐恢复到新电缆水平;同时,通过显微镜观察到水树空洞被反应生成的有机化合物有效填充,达到了消除绝缘层微孔中水分的效果。此外,通过修复液直接与水反应实验和电场有限元仿真结果,进一步证实该修复液能有效提升水树老化电缆的绝缘性能。结果表明,修复液能渗透到水树区并修复水树老化电缆。     

老化方式对交流交联聚乙烯电缆空间电荷分布的影响

为了研究高压交流交联聚乙烯(XLPE)电缆老化状态与绝缘空间电荷特征的关系,通过测量高压交流交联聚乙烯(XLPE)电缆不同位置绝缘的空间电荷特性,分析了老化方式对XLPE电缆空间电荷分布规律的影响。采用电声脉冲(PEA)法测量XLPE内空间电荷分布规律,发现未老化电缆铝电极附近积累同极性电荷,而老化后电缆的铝电极附近积累异极性电荷。沿电缆径向由内向外,未老化电缆及实际运行22a电缆电荷量增高,加速老化1a电缆电荷量降低。分析认为,加速老化电缆的老化可能起始于电缆绝缘内侧,实际运行电缆老化可能起始于电缆绝缘外侧。结果表明不同老化状态下交流XLPE电缆绝缘空间电荷行为明显不同,空间电荷测量可以作为评价交流XLPE电缆老化状态的有效手段。     

接地电流谐波多维特征评估XLPE电缆热老化

热老化是影响电缆绝缘寿命的主要因素之一，本文通过研究热老化交联聚乙烯电缆的接地电流谐波特征来评估电缆热老化状态。在实验室条件下以实际运行电缆为试样开展加速热老化实验，测试分析不同老化程度下电缆接地电流的变化规律，采用改进变分模态分解法提取接地电流中的敏感谐波，并建立接地电流谐波时域、频域、相对能量和样本熵等多维特征参数与电缆热老化程度的关联关系。研究发现，热老化使谐波的相对能量增大的同时，也增加了谐波序列的无序度。