【正文】 ][7]電力電纜經(jīng)過敷設(shè)和長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行使用，可能會(huì)發(fā)生故障，影響電力網(wǎng)的安全運(yùn)行。（3）線芯分相屏蔽，不容易發(fā)生相間短路事故。交聯(lián)聚乙烯電纜具有如下特點(diǎn)：（1）耐熱性能和絕緣性能好，載流量大。 交聯(lián)聚乙烯電纜交聯(lián)聚乙烯電纜的結(jié)構(gòu)與聚乙烯電纜基本相同，它是在電纜線芯上先擠包一層1mm厚的半導(dǎo)體交聯(lián)聚乙烯，在絕緣層外面也要包一層半導(dǎo)體丁基橡膠或擠包一層半導(dǎo)體層。（2）化學(xué)性能穩(wěn)定，安裝維護(hù)方便。此種電纜的外護(hù)套有三種形式：無(wú)鎧裝、內(nèi)鋼帶或內(nèi)鋼絲鎧裝、裸鋼絲鎧裝。（3）橡皮電纜電氣性能和化學(xué)性能穩(wěn)定，防水、防腐性能好。橡皮電纜的特點(diǎn)：（1）橡皮電纜耐電暈，耐腐蝕性能較差，不能制成高電壓電纜。再擠壓一層鉛包層，最外層包上防腐用的鋼帶作為外護(hù)套。（4）散熱條件好，允許工作溫度高，載流量大。（2）運(yùn)行時(shí)不受溫度變化影響，保持內(nèi)壓在穩(wěn)定狀態(tài)，不會(huì)造成護(hù)套層損傷故障。自容式充油電纜制造工藝復(fù)雜，一般在高電壓電纜制造時(shí)才采用。當(dāng)電纜溫度升高時(shí)，內(nèi)部的浸漬劑受熱脹，多余的浸漬劑通過油道流到供油箱內(nèi)。在安裝修理時(shí)易于操作，彎曲時(shí)變形較小，因此它不但適應(yīng)于10KV及以下的電纜制作，同時(shí)也適應(yīng)于35KV電壓等級(jí)的電纜制作。分相式單芯電纜采用圓形線芯，分相屏蔽絕緣性能好，內(nèi)部無(wú)油浸漬填充料存在，不會(huì)發(fā)生電纜油外漏現(xiàn)象。在線芯的外部包纏有兩層半導(dǎo)體紙，用以消除線芯表面平整而引起的電場(chǎng)畸變。為避免電纜油流動(dòng)引起損傷，電纜浸漬劑應(yīng)選用電纜工作的正常溫度下不會(huì)發(fā)生流動(dòng)的浸漬劑，我們稱此種類型的電纜為不滴流統(tǒng)包電纜。（3）由于電纜內(nèi)部有大量的電纜油存在，當(dāng)電纜垂直安裝或安裝地帶兩端有地面高差時(shí)，電纜油就很容易流向低洼的部位，使該部位護(hù)套內(nèi)部壓力增大，導(dǎo)致低端電纜漏油或外護(hù)套脹裂，使電纜受到損壞。統(tǒng)包電纜具有如下缺點(diǎn)：（1）統(tǒng)包電纜線芯之間的空隙內(nèi)有大量的電纜油存在，當(dāng)使用溫度發(fā)生變化時(shí)，電纜油和其他填充物就會(huì)出現(xiàn)一定的空間。電纜線芯統(tǒng)包后，外部再包上防腐蝕和防外力損傷的護(hù)套層。[4][5] 油浸紙絕緣統(tǒng)包電纜[6]油浸紙絕緣電纜是將電纜線芯先分相包纏上油浸絕緣紙，在線芯之間的空隙內(nèi)填充油浸麻繩或紙帶，然后再用油浸絕緣紙將幾個(gè)線芯統(tǒng)包起來。 電力電纜的分類現(xiàn)在使用的35 KV以下的電力電纜主要有橡皮絕緣電纜、聚氯乙烯絕緣電力電纜、油浸紙絕緣電力電纜、交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜:35KV以上電力電纜主要有高壓充油電力電纜、交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜、SF6氣體絕緣電力電纜等。在我國(guó)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，居民、廠礦用電量近幾年在飛速的增加，但是對(duì)人們對(duì)低壓配電網(wǎng)絕緣狀況的監(jiān)測(cè)卻還沒得到足夠的重視，并因此造成了相當(dāng)?shù)娜藛T傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，給人民群眾的生產(chǎn)、生活帶來了很大的負(fù)面影響。 第2章 電力電纜的特性 電力電纜的使用概述及分類 電力電纜的使用概述電線和電纜是電力系統(tǒng)中使用最為廣泛的設(shè)備，在各類電氣事故波及的設(shè)備中，與電線電纜有關(guān)的占了幾乎50%，其中大部分又是因?yàn)榻^緣損壞所致。 論文的主要內(nèi)容（1）電力電纜的分類，電纜絕緣故障的原因及特性分析，絕緣診斷技術(shù)的研究通過查閱大量文獻(xiàn)，總結(jié)找出電纜發(fā)生故障的原因及故障類型，工作量大，并對(duì)上述進(jìn)行研究；（2）對(duì)采用附加直流電源絕緣檢測(cè)法的直流電源進(jìn)行細(xì)致研究通過采用EWB仿真軟件，對(duì)直流高壓發(fā)生器的參數(shù)選擇進(jìn)行仿真，選出參數(shù)。對(duì)電纜絕緣參數(shù)檢測(cè)的研究，不僅可以有效的減少井下供電故障，更可以保障煤礦的安全運(yùn)行。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在供電事故中，電纜事故占2 /3左右，故預(yù)防及減少電纜事故至關(guān)重要。電纜絕緣電阻的下降會(huì)導(dǎo)致漏電流，不但可能導(dǎo)致人身觸電事故，還會(huì)形成單相接地，進(jìn)而發(fā)展成為相間短路。[3]我國(guó)煤礦井下多采用變壓器中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)供電，電力的傳輸主要靠電纜。[1][2]在電力電纜在線監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)也有大量相關(guān)論文和研究成果，但是目前投入實(shí)際運(yùn)行的在線監(jiān)測(cè)產(chǎn)品并不多見。值得一提的是，日本在交聯(lián)電纜的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)和方法上投入了大量人力和物力，開發(fā)了一些診斷設(shè)備，并提出了電纜老化程度的判據(jù)。目前，XLPE電力電纜的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)主要有直流分量法、直流疊加法、tgα法、局部放電法及低頻疊加法等。而電氣設(shè)備的可靠運(yùn)行，在很大程度上取決于長(zhǎng)期工作電壓下設(shè)備絕緣的可靠性。其二，每次試驗(yàn)時(shí)間間隔過長(zhǎng)，難以及時(shí)掌握電器設(shè)備絕緣特性的發(fā)展情況。 課題研究背景及意義目前煤礦電氣設(shè)備檢修，大多采用常規(guī)性的試驗(yàn)方法，即定期停電對(duì)設(shè)備進(jìn)行絕緣特性試驗(yàn)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)也要求電力電纜的運(yùn)行是長(zhǎng)期、連續(xù)和安全穩(wěn)定的。如果電纜的制作質(zhì)量好、運(yùn)行條件合適，而且不受外力等破壞，則電纜絕緣的壽命相當(dāng)長(zhǎng)。煤礦6kV電纜對(duì)地絕緣參數(shù)檢測(cè)技術(shù)的研究畢業(yè)論文目錄摘 要 IABSTRACT III目錄 IV第1章 緒論 1 電力電纜絕緣診斷意義 1 課題研究背景及意義 1 論文主要工作及研究?jī)?nèi)容 2 論文的主要內(nèi)容 2第2章 電力電纜的特性 3 電力電纜的使用概述及分類 3 電力電纜的使用概述 3 電力電纜的分類 3 油浸紙絕緣統(tǒng)包電纜[6] 3 分相鉛包電纜 4 自容式充油電纜 4 橡皮電纜 5 聚氯乙烯電纜 5 交聯(lián)聚乙烯電纜 5 5 5 6 6 絕緣老化的原因及類型 7 熱老化 8 機(jī)械老化 9 電老化 9 其它類型 10 絕緣介質(zhì)在電場(chǎng)作用下的特性 10 10 電導(dǎo) 10 損耗 10 絕緣介質(zhì)的吸收現(xiàn)象 12第3章 電纜絕緣診斷技術(shù) 16 概況 16 電纜絕緣停止運(yùn)行診斷法 17 絕緣電阻的測(cè)量 17 泄露電流的測(cè)量 18 介質(zhì)損耗角正切值的測(cè)量 19 逆吸收電流法 20 20 電位衰減法 20 電纜絕緣在線診斷法 21 直流分量法 21 局部放電法 22 差頻法 22 交流疊加法 23 諧波分量法 24第4章 附加直流電源絕緣檢測(cè)法 25 直流高壓發(fā)生器概述 25 直流高壓發(fā)生器的設(shè)計(jì) 25 直流高壓發(fā)生器的幾種產(chǎn)生方式 25 半波整流 25 工頻倍壓整流 25 中頻倍壓整流 26 倍壓電路的工作特性 26 倍壓整流電路基本原理 26 其他形式的倍加電路結(jié)構(gòu)的工作特性 27 倍壓電路參數(shù)選擇 32 電纜的實(shí)驗(yàn)特性 32 參數(shù)選擇 35 電容值選擇 35 40 實(shí)驗(yàn) 40 小結(jié) 42第5章 論文總結(jié) 43 論文工作總結(jié) 43 后續(xù)工作 43致謝 44參考文獻(xiàn) 45第1章 緒論 電力電纜絕緣診斷意義隨著工業(yè)的發(fā)展、城市的擴(kuò)大，輸電、配電系統(tǒng)中電力電纜的比重在不斷提高。目前所用的電力電纜大多采用有機(jī)絕緣材料，如油紙、橡膠、交聯(lián)聚乙烯等。國(guó)內(nèi)外的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)也證明了這一點(diǎn)：制造敷設(shè)良好的電纜，如有事故則大多是由于外力破壞或地下污水的腐蝕等所引起的。然而由于電力負(fù)荷的不斷增加，電力電纜由絕緣缺陷所導(dǎo)致的事故隱患也在不斷增加，因此如何保證電力電纜安全穩(wěn)定的運(yùn)行已成為了電力系統(tǒng)中一個(gè)多因素、非常復(fù)雜的課題。這種測(cè)試方法不足之處：其一，需要設(shè)備退出運(yùn)行，進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)還必須設(shè)置臨時(shí)試驗(yàn)線路，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，受人為因素影響，甚至使測(cè)量發(fā)生錯(cuò)誤，且試驗(yàn)電壓不是實(shí)際運(yùn)行電壓，所測(cè)結(jié)果也不是系統(tǒng)正常運(yùn)行情況下的絕緣情況。這就使得絕緣事故常有發(fā)生，而事故之前的停電試驗(yàn)結(jié)果往往又是正常的。雖然耐壓試驗(yàn)仍然是一種有效的發(fā)現(xiàn)故障的方法，但為了保障電力電纜的安全運(yùn)行，電力電纜絕緣在線監(jiān)測(cè)技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。國(guó)外，特別是歐美和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家，這些方法己經(jīng)得到較廣泛的應(yīng)用，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，在監(jiān)測(cè)方法和技術(shù)上處于領(lǐng)先地位，其研究開發(fā)的絕緣監(jiān)測(cè)及檢測(cè)裝置已有較好的應(yīng)用效果；更重要的是，長(zhǎng)期的在線運(yùn)行提供了大量的監(jiān)測(cè)結(jié)果，豐富了對(duì)電纜缺陷和老化的判據(jù)。而我國(guó)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)目前尚處于起步階段，不少學(xué)者和研究單位對(duì)國(guó)外的監(jiān)測(cè)技術(shù)和方法進(jìn)行跟蹤研究。煤礦生產(chǎn)以井下巷道作業(yè)為主，隨著煤礦井下用電設(shè)備的日益增多和電壓等級(jí)的升高，用電安全問題亦日益突出，其中漏電事故占有很大比重，、隱密性、連續(xù)性、多發(fā)性和突發(fā)性，因此，危害性也就很大。電纜在運(yùn)行過程中，因機(jī)械損傷、操作過電壓和水分的逐漸滲入，在電場(chǎng)長(zhǎng)期作用下內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)局部放電，引起老化和絕緣電阻下降。對(duì)于絕緣水平比較薄弱的煤礦井下電網(wǎng)，如不及時(shí)斷開故障饋線，會(huì)引起系統(tǒng)的連鎖反應(yīng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引發(fā)電弧造成瓦斯和煤塵爆炸。根據(jù)我國(guó)煤礦6KV電網(wǎng)對(duì)地絕緣電阻的測(cè)量現(xiàn)狀，對(duì)對(duì)地絕緣參數(shù)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行研究。 論文主要工作及研究?jī)?nèi)容本論文主要是針對(duì)煤礦電力電纜絕緣檢測(cè)技術(shù)的研究，首先統(tǒng)計(jì)電力電纜絕緣故障的類型及原因，明確故障發(fā)生發(fā)展的機(jī)理，并進(jìn)一步了解電力電纜絕緣檢測(cè)技術(shù)的各種方法，選擇一種方法對(duì)其進(jìn)行深入研究。這是本課題的關(guān)鍵所在；（3）根據(jù)所選參數(shù)，制作實(shí)物，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。高壓電力電纜在區(qū)域間傳輸大量電能的重要作用，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的動(dòng)脈，人們對(duì)的它的絕緣檢測(cè)非常重視，已經(jīng)做了很多研究。因此，為了更加準(zhǔn)確、可靠、方便的測(cè)量到反映電纜絕緣系統(tǒng)劣化程度的特征量，及早發(fā)現(xiàn)絕緣隱患，避免事故的發(fā)生，不斷研究先進(jìn)的絕緣檢測(cè)技術(shù)和開發(fā)出合適的絕緣檢測(cè)裝置是十分必要和迫切的。電力電纜按其絕緣層的結(jié)構(gòu)不同又可以分為油浸絕緣統(tǒng)包電纜、鉛包電纜、自容式充油電纜、橡皮絕緣電纜、聚氯乙烯絕緣電纜和交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜等幾種類型。統(tǒng)包紙不但滿足了線芯與外防護(hù)層的絕緣要求，而且還起到纏緊各個(gè)線芯的作用。統(tǒng)包型電纜結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)省材料，價(jià)格也比較便宜，因此得到廣泛使用。在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下，電纜芯空間的氣體就要發(fā)生游離現(xiàn)象，使電纜絕緣遭到破壞（2）散熱能力差，絕緣容易老化，因此載流量受到一定的限制。（4）由于電纜芯都統(tǒng)包在一起，線芯無(wú)分相接地屏蔽，而是共用一個(gè)外護(hù)套接地，所以易引起短路故障。 分相鉛包電纜分相鉛包電纜又稱為單芯電纜。半導(dǎo)體層外部包纏絕緣紙，絕緣紙外部纏一層半導(dǎo)體紙，然后包上鉛包護(hù)套和防腐層。分相式電纜散熱性能好，可以增加線芯的載流量。 自容式充油電纜自容式充油電纜在導(dǎo)線芯的中心留有一個(gè)油道，油道與外部的供油箱相連接。當(dāng)電纜溫度下降時(shí)，浸漬劑收縮，供油箱內(nèi)的油回流到電纜芯油道，保持電纜線芯內(nèi)部始終無(wú)間隙，不會(huì)發(fā)生游離現(xiàn)象使絕緣層遭到破壞，同時(shí)也避免了電纜溫度上升發(fā)生熱膨脹時(shí)使內(nèi)部壓力增大，損傷絕緣層和外護(hù)套。自容式充油電纜具有以下特點(diǎn)：（1）電場(chǎng)分布與單相電纜相同，使絕緣層在最佳狀態(tài)下工作。（3）電纜內(nèi)部無(wú)間隙存在，使絕緣強(qiáng)度大為增強(qiáng)。 橡皮電纜橡皮電纜是在導(dǎo)線線芯外擠壓一層橡皮作為絕緣層，用麻作填料，在線芯外部包纏橡膠布帶或玻璃纖維帶以防止線芯松散。橡皮電纜也可以采用聚氯乙烯或氯丁橡皮作為密封層。（2）橡皮電纜柔軟易彎曲且耐低溫性能好，適用于較低溫度下和變動(dòng)頻繁的場(chǎng)合。 聚氯乙烯電纜聚氯乙烯電纜構(gòu)造與油浸絕緣紙電纜基本相同，它的絕緣層是采用聚氯乙烯材料，內(nèi)填充也是采用不吸潮的麻繩等材料，外面再包纏內(nèi)襯層將線芯固定，最后再擠壓上外護(hù)套層。聚氯乙烯電纜有如下特點(diǎn)：（1）具有良好的電氣性能，耐油、耐燃，價(jià)格便宜。（3）介質(zhì)損失大，且溫度升高時(shí)其電氣性能和機(jī)械性能明顯下降，因此限制其使用電壓在6KV及以下電壓等級(jí)，且運(yùn)行溫度不得超過65KV。成纜時(shí)線間的空隙也用填料填充使其成圓形，再纏內(nèi)襯層將三芯固定，最后再擠壓外護(hù)套進(jìn)行鎧裝。（2）重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便。但其價(jià)格較貴，成本較高。必須及時(shí)分清故障原因，準(zhǔn)確判斷故障點(diǎn)，從而消除故障。電力電纜故障的原因是多方面的，大致可分為以下幾種：[8](1)機(jī)械損傷。例如在安裝過程中，不小心碰傷電纜；機(jī)械牽引力過大而拉傷電纜；或電纜過度彎曲而損傷電纜，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后就有可能發(fā)展成故障。電纜絕緣的破壞是故障產(chǎn)