【正文】 保證電力設(shè)備工作可靠性的觀點(diǎn)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。而低壓電纜絕緣狀態(tài)的在線檢測(cè)可以精確評(píng)估電纜技術(shù)和運(yùn)行狀態(tài)，盡早發(fā)現(xiàn)電纜絕緣缺陷，并采取適當(dāng)?shù)木S修措施，以確保設(shè)備的安全運(yùn)行和可靠使用，而且還具有非常重要的防火功能。日本是較早開展XLPE電纜絕緣老化檢測(cè)技術(shù)研究的國(guó)家之一，但是研發(fā)的電纜絕緣檢測(cè)儀只能發(fā)現(xiàn)已經(jīng)發(fā)生絕緣老化的電纜，無法描述被檢測(cè)電纜的絕緣老化程度，而且該檢測(cè)儀主要針對(duì)的是陸地所使用電纜。燒穿方法對(duì)電纜主絕緣有不良影響,現(xiàn)已很少使用。以及離線非破壞性試驗(yàn)方法，、KHz振蕩波電壓下的電纜局部放電量試驗(yàn)，并推薦上述試驗(yàn)方法和手段作為今后電力電纜竣工交接試驗(yàn)或預(yù)防性試驗(yàn)方法。其中檢測(cè)技術(shù)分為非在線式和在線式：非在線式包括反吸收電流、殘留電壓、電位衰減法、直流泄漏電流、殘留電荷、直流電壓疊加法等在線式包括直流成分、脈動(dòng)法，直流電壓疊加法等。直流耐壓試驗(yàn)常用于油介質(zhì)電氣設(shè)備的預(yù)防性診斷試驗(yàn)，20世紀(jì)90年代初期之前，國(guó)內(nèi)外普遍沿用油紙絕緣電纜的試驗(yàn)方法，常采取離線直流耐壓破壞性試驗(yàn)作為絕緣電力電纜竣工交接試驗(yàn)和周期性預(yù)防性試驗(yàn)的唯一手段。這些殘留空間電荷積聚形成的局部電場(chǎng)與外施工頻電場(chǎng)迭加，畸變介質(zhì)內(nèi)部電場(chǎng)分布，嚴(yán)重?fù)p傷電纜絕緣，往往使得試驗(yàn)合格的電力電纜在投入運(yùn)行后幾小時(shí)或幾十小時(shí)內(nèi)就發(fā)生電纜絕緣擊穿故障，甚至發(fā)生多點(diǎn)擊穿故障。 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(cè)方法及壽命評(píng)估。2 電纜故障類型及絕緣老化的原因 電纜故障的類型電纜故障有許多種，大致分為: 接地故障電纜一芯或多芯對(duì)地故障。一般接地電阻在20一100。因使用的電橋和檢流計(jì)靈敏度不同，對(duì)低阻與高阻的劃分也往往不一致。須要進(jìn)行燒穿或用高壓電橋進(jìn)行的故障，稱為高阻接地。其中也可分為低阻短路或高阻短路故障，其劃分原則與接地故障相同。為低阻。這類故障絕大多數(shù)在預(yù)防性試驗(yàn)中發(fā)生，并多出現(xiàn)在電纜中間接頭和終端頭。有時(shí)在特殊條件下，絕緣擊穿后又恢復(fù)正常，即使提高試驗(yàn)電壓，也不再擊穿，這種故障稱為封閉性故障。電纜故障是指電纜在預(yù)防性試驗(yàn)時(shí)發(fā)生絕緣擊穿或在運(yùn)行中，因絕緣擊穿、導(dǎo)線燒斷等而迫使電纜線路停電的故障常見的故障有接地故障，短路故障，斷線故障，閃絡(luò)性故障和混合型故障等。電老化機(jī)理很復(fù)雜，它包含因?yàn)榻^緣擊穿產(chǎn)生。固體絕緣材料的絕緣擊穿機(jī)理主要有以下兩種理論:，電子數(shù)量急劇增加，使得絕緣材料遭到擊穿破壞，由于擊穿破壞的主要原因是電子，因而稱為“電擊穿”。 熱老化熱老化指的是絕緣介質(zhì)負(fù)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。熱老化的本質(zhì)是絕緣材料在熱量的影響下發(fā)生了化學(xué)變化，所以熱老化也被稱為化學(xué)老化。用于絕緣的高分子有機(jī)材料會(huì)在熱的長(zhǎng)期作用下發(fā)生熱降解，主要是氧化反應(yīng)，這種反應(yīng)也被稱為自氧化游離基連鎖反應(yīng)，如聚乙烯的氧化反應(yīng)就是從C一H鍵中H的脫離開始的。例如，XLPE材料被認(rèn)為當(dāng)拉伸率從初始的400%一600%降低到1O0%時(shí)壽命終止。這種老化主要是絕緣材料在機(jī)械應(yīng)力作用下產(chǎn)生微觀的缺陷，這些微小的缺陷隨著時(shí)間的流逝和機(jī)械應(yīng)力的持續(xù)作用慢慢惡化，形成微小裂縫并逐漸擴(kuò)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(jī)械擊穿’。通常有內(nèi)導(dǎo)水樹枝化、蝴蝶水樹枝化和外導(dǎo)水樹枝化陣。這一現(xiàn)象被稱為“浸水課電現(xiàn)象”。水樹枝多見結(jié)晶性材料如聚乙烯和交聯(lián)聚乙烯，而在無定型材料的PVC、丁基橡膠等聚合物中少發(fā)現(xiàn)。電纜老化原因可分為:電纜老化的因素一般涉及電、熱、機(jī)械與環(huán)境等方面。國(guó)家關(guān)于絕緣電力電纜(XLPE)投運(yùn)后的試驗(yàn)方法、標(biāo)準(zhǔn)和運(yùn)行規(guī)程大多在20世紀(jì)70年代頒布，比較陳舊落后，有的甚至是沿用油紙絕緣電力電纜的試驗(yàn)方法。直流耐壓試驗(yàn)常用于油介質(zhì)電氣設(shè)備的預(yù)防性診斷試驗(yàn)，20世紀(jì)90年代初期之前，國(guó)內(nèi)外普遍沿用油紙絕緣電纜的試驗(yàn)方法，常采取離線直流耐壓破壞性試驗(yàn)作為絕緣電力電纜竣工交接試驗(yàn)和周期性預(yù)防性試驗(yàn)的唯一手段。這些殘留空間電荷積聚形成的局部電場(chǎng)與外施工頻電場(chǎng)迭加，畸變介質(zhì)內(nèi)部電場(chǎng)分布，嚴(yán)重?fù)p傷電纜絕緣，往往使得試驗(yàn)合格的電力電纜在投入運(yùn)行后幾小時(shí)或幾十小時(shí)內(nèi)就發(fā)生電纜絕緣擊穿故障，甚至發(fā)生多點(diǎn)擊穿故障。據(jù)統(tǒng)計(jì):在19621999年間，直流耐壓試驗(yàn)合格后投入運(yùn)行的電纜在短期內(nèi)發(fā)生故障的次數(shù)約占電纜運(yùn)行故障總次數(shù)的。到目前為止，許多國(guó)家包括中國(guó)在內(nèi)，已不再采用直流耐壓試驗(yàn)作為交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜的預(yù)防性試驗(yàn)手段。3 電纜絕緣狀態(tài)的檢測(cè)與壽命分析 絕緣電阻的測(cè)量意義電氣設(shè)備的絕緣電阻，是反映絕緣體在一定直流電壓作用下，通過它的穩(wěn)定傳導(dǎo)電流的大小。電流越大，絕緣電阻就越小，表明了絕緣體在直流電壓作用下的特性。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。因此，測(cè)定絕緣電阻也是研究絕緣材料的品質(zhì)和特性，研究絕緣結(jié)構(gòu)，以及產(chǎn)品在各種運(yùn)行條件下的使用性能等方面的重要手段。 絕緣電阻測(cè)量方法與分析測(cè)量絕緣電阻的方法較多:有通過試驗(yàn)變壓器來操作的，這種方法電壓較高，設(shè)備價(jià)格也貴，接線復(fù)雜。目前現(xiàn)場(chǎng)普遍是用兆歐表來進(jìn)行測(cè)量的。本實(shí)驗(yàn)用兆歐表的方式來對(duì)電纜進(jìn)行測(cè)量，儀器采用數(shù)字式絕緣測(cè)試器和數(shù)字高阻計(jì)。兆歐表是測(cè)量絕緣電阻的專用儀表，所以應(yīng)用非常廣泛。它的主要不足之處有以下幾點(diǎn):。，刻度為非線形，測(cè)量誤差和讀數(shù)誤差都較大。，不小心會(huì)損壞指針。，不便攜帶，給使用帶來不便。數(shù)字兆歐表的出現(xiàn)克服了傳統(tǒng)搖表的種種缺陷，使得停電時(shí)絕緣電阻測(cè)量的測(cè)量精度、自動(dòng)化程度和信息化程度等都有了一個(gè)很大的進(jìn)步。，可以根據(jù)實(shí)際測(cè)量數(shù)值進(jìn)行自動(dòng)實(shí)現(xiàn)量程切換。、準(zhǔn)確的測(cè)量試品的吸收比和極化系數(shù)。同時(shí)還具有同微機(jī)的接口，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳以及儀器參數(shù)的下載。當(dāng)然，取得數(shù)字式兆歐表的這些優(yōu)越性是要付出某些代價(jià)的。綜合考慮測(cè)量的準(zhǔn)確性和實(shí)用性，本實(shí)驗(yàn)采用數(shù)字兆