【正文】 分析了電力電纜各種故障 的成因，依據(jù)電纜組成材料、測量方法和結(jié)構(gòu)特性等不同對電纜故障進行了分類。試樣自由懸掛在烘箱內(nèi)，令不得轉(zhuǎn)動。 2)試樣準備 a)從成圈或成盤產(chǎn)品中切取試樣，橡皮或塑料絕緣的產(chǎn)品至少切取 10 個試樣，帶有塑料或橡皮護套的產(chǎn)品再切取 10 個護套試樣，分別進行絕緣和護套的試驗。對于耐熱橡皮等特殊材料則適當(dāng)延長。使產(chǎn)品在可靠而又經(jīng)濟的條件下工作。在這些因素中熱與氧是材料老化的主要因素，熱氧老化將普遍發(fā)生于各種使用環(huán)境中，尤其是在大氣中，因此研究和考核產(chǎn)品的熱氧老化是極為重要的。 對于電氣裝備用電線電纜所采用得橡皮、塑料等高分子材料，促使老化得因素有 :氧氣得存在 。浸入水中試驗時，試樣兩個端頭露出水面的長度不小于 250mm，絕緣部分露出的長度應(yīng)不小于 150mm。根據(jù)介質(zhì)損耗、電容值的頻譜響應(yīng)，從而診斷判定各種絕緣介質(zhì)的老化程度，區(qū)分影響絕緣的因素。 3)游離損耗 游離損耗是絕緣介質(zhì)內(nèi)部由于氣泡、油隙、凸起電極等電場集中處電場強度高于某一數(shù)值時產(chǎn)生游離放電引起的。介質(zhì)中的載流子一般是自由離子，它們來源于介質(zhì)本身，也有的來自外部雜質(zhì)。而施加高頻電場時，由于空間電荷來不及移動，將不存在松弛極化。沒有外電場時，它們隨著熱運動隨機排列，因此整體對外不顯電極性。根據(jù)形成極化機理的不同，介質(zhì)極化可以分為以下四種 : 1)電子和離子的位移極化 分子中的電子在電場的作用下，電子軌道發(fā)生彈性位移，從而使得原本呈電中性的分子變成呈現(xiàn)正負極的偶極子。 Tanδ 值能夠較全面的反映在交流電場中絕緣的品質(zhì)，例如 :絕緣材料的分子結(jié)構(gòu)與組成 。測定電力設(shè)備的絕緣電阻。 、重量輕，便于攜帶，提高了測量的效率。 現(xiàn)在市場上還出現(xiàn)了一種利用電機取代手搖的搖表，其輸出電壓較手搖式的搖表準確，但是仍然擺脫不了機械式儀表固有的缺點。傳統(tǒng)的兆歐表主要是指手搖指針式兆歐表。對于己經(jīng)投入運行的電纜，絕緣電阻是判斷電纜品質(zhì)變化的重要依據(jù) 。 2SR2sR1/1L R I ???????? ?????????? ???? () 其中，μ R，μ S 分別為抗力和載荷效應(yīng)的均值。 直流耐壓試驗常用于油介質(zhì)電氣設(shè)備的預(yù)防性診斷試驗， 20 世紀 90 年代初期之前，國內(nèi)外普遍沿用油紙絕緣電纜的試驗方法，常采取離線直流耐壓破壞性試驗作為絕緣電力電纜竣工交接試驗和周期性預(yù)防性試驗的唯一手段。 橡皮、塑料電纜等浸水后施加電壓作長期試驗時，與不加電壓只浸水的情況相比較絕緣介質(zhì)特性要低。一般情況下，化學(xué)反應(yīng)的速度隨著環(huán)境溫度的升高而加快。 電纜老化原因 電纜老化原因可分為 : 電氣老化 電 氣 老化指的是在電場長期作用下，由于 電纜制造中的質(zhì)量缺陷，施工中機械與外力作用傷害，絕緣物中的空隙、裂紋等，造成局部電場不均勻，誘發(fā)局部放電，以導(dǎo)體的變異部、空隙、雜質(zhì)為起點，局部破壞，發(fā)展成樹枝化，漸漸地導(dǎo)致絕緣破壞。 斷線故障 電纜一芯或多芯被故障電流燒斷或受機械外力拉斷，形成完全斷線或不完全斷線，其故障點對地的電阻也可分為高阻或低阻故障，一般以 IMQ 為分界限，小于1M。其中又可分為低阻接地或高阻接地。目前的 應(yīng)用絕緣監(jiān)測剩余壽命評估方法都比較偏向于從定性分析的角度切入，在定量分析方面，只能給出一個比較寬泛的范圍。 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 國外 低壓電纜絕緣檢測和老化檢測 發(fā)展 現(xiàn)狀 20世紀 60年代起，國外就開始了關(guān)于 XLPE (交聯(lián)聚乙烯）電纜絕緣弱點檢測和老化檢測技術(shù)的研究 ， 時至今日，該項研究仍在不斷發(fā)展。 低壓電纜絕緣狀態(tài)檢測方法及壽命評估 4 1 緒論 課題的背景及意義 對電纜進行狀態(tài)診斷及評估，是合理安排 電纜更換，保證電力供應(yīng)安全可靠的一個重要技術(shù)手段，也是在智能電網(wǎng)中實現(xiàn)對電纜有效管理的極其重要的部分。 文首先論述了電纜的一般結(jié)構(gòu)，介紹了目前電纜檢測的方法及意義，分析了影響電纜絕緣性能的因數(shù)以及電纜運行的等效電路。 所以 ，對一電纜目前技術(shù)狀態(tài)的確切評價不僅從保證電力設(shè)備工作可靠性的觀點來看是重要的，而且從預(yù)防火災(zāi)的角度來看也是很重要的。以及離線非破壞性試驗方法，如在 、 KHz振蕩波電壓下的電纜局部放電量試驗，并推薦上述試驗方法和 手段作為今后電力電纜竣工交接試驗或預(yù)防性試驗方法 。 本 文的主要 內(nèi)容 本文研究的是 低壓電纜絕緣狀態(tài)檢測方法及壽命評估 。須要進 行燒穿或用高壓電橋進行的故障，稱為高阻接地。有時在特殊條件下，絕緣擊穿后又恢復(fù)正常，即使提高試驗電壓，也不再擊穿，這種故障稱為封閉性故障。 熱老化 熱老化指的是絕緣介質(zhì)負荷電流變化及短路電流引起的熱伸縮、材料氧化、熱分解等化學(xué)變化以及硬度變化、龜裂等物理變化引起的老化和絕緣材料性能降低。這種老化主要是絕緣材料在機械應(yīng)力作用下產(chǎn)生微觀的缺陷，這些微低壓電纜絕緣狀態(tài)檢測方法及壽命評估 9 小的缺陷隨著時間的流逝和機械應(yīng)力的持續(xù)作用慢慢惡化，形成微小裂縫并逐漸擴大，直至引起局部放電等破壞絕緣的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象也被稱為“電一機 械擊穿’。 電纜老化原因可分為 :電纜老化的因素一般涉及電、熱、機械與環(huán)境等方面 。據(jù)統(tǒng)計 :在 19621999 年間，直流耐壓試驗合格后投入運行的電纜在短期內(nèi)發(fā)生故障的次數(shù)約占電纜運行故障總次數(shù)的。如果絕緣存在貫通的集中性缺陷，例如開裂、臟污，特別是受潮以后，絕緣體的導(dǎo)電離子數(shù)要急劇增加，電導(dǎo)電流明顯上升，絕緣電阻大大下降。本實驗用兆歐表的方式來對電纜進行測量，儀器采用數(shù)字式絕緣測試器和數(shù)字高阻 計 。 ，不小心會損壞指針。 、準確的測量試品的吸收比和極化系數(shù)。以防發(fā)生人身和設(shè)備事故。 介質(zhì)損耗測量的意義 絕緣 介質(zhì)損耗是作為絕緣材料的電介質(zhì)在較高電壓電 場作用下，由于介質(zhì)電導(dǎo)和介質(zhì)極化的滯后效應(yīng)，在其內(nèi)部引起的能量損耗。 絕緣介質(zhì)在電場作用下，除了會出現(xiàn)電老化、水樹 枝、擊穿等老化現(xiàn)象外，還呈現(xiàn)出極化、電導(dǎo)、損耗等其它重要特性。 這種極化受到分子熱運動的限制，溫度越高，熱運動越活躍，極化越困難。 這種電荷移動和積聚，稱為夾層極化過程。等于 0，介質(zhì)是不導(dǎo)電的。 3 損耗 絕緣介質(zhì)在電場的作用下會產(chǎn)生電能的損耗，這些損耗主要來自以下 三個方面 ： 1)電導(dǎo)損耗 低壓電纜絕緣狀態(tài)檢測方法及壽命評估 15 如前文所述，絕緣介質(zhì)存在一定的值，于是電流在介質(zhì)中運動時會產(chǎn)生焦耳熱現(xiàn)象電能轉(zhuǎn)化為熱量散發(fā)。它的好處是只與絕緣材料的性質(zhì)有關(guān)，而與它的結(jié)構(gòu)、形狀、幾何尺寸等無關(guān)，這樣便于不同設(shè)備之間進行比較。測量時儀器對試品施加相同幅值不同頻率的交流電壓，自動計算被測試品的有功功率和無功功率，最后給出不同頻率下被測試品的介質(zhì)損耗角正切值 。 非金屬護套電纜，非屏蔽電纜或無愷裝的電纜試樣，應(yīng)浸入水中，單芯者測量整個電纜的介質(zhì)損耗 (從 0. 01Hz 到 )。材料的裂解或聚合。聚氯乙稀塑料的熱老化性能主要與穩(wěn)定體系有關(guān)。 臨界溫度與材料品種有關(guān)，與試樣厚度也有明顯關(guān)系。產(chǎn)品的絕緣老化時應(yīng)帶導(dǎo)體進行，以保證導(dǎo)體對材料老化的影響因素和絕緣內(nèi)表面空氣流通的程度與實際相接近。 3)試驗 過程 a)取一組未老化的試樣，在 23℃士 5℃的溫度下進行拉力試驗，并計算得出每一試樣的抗拉強度 (MPa)和伸長率 (%)。 低壓電纜絕緣狀態(tài)檢測方法及壽命評估 19 4 結(jié) 論 本文是結(jié)合低壓電纜電性能參數(shù)測試和機械性能參數(shù)測試，首先積累數(shù)據(jù)，給出正在使用中低壓電纜運行狀態(tài)的評估結(jié)果 。 低壓電纜絕緣狀態(tài)檢測方法及壽命評估 20 參考文獻 [1] 鐘勇 .絕緣電阻及其測量的探討檢驗