【上海电气】德国赛巴低压电缆故障在线检测
- 来源:
- 巴测电气（上海）有限公司
- 日期:
- 2023年6月8日
当前，绝大多数低压点啦用橡胶做绝缘材料，氧化分解能硫化橡胶的电物理和机械性能，使得电缆老化迅速，绝缘击穿或短路现象会终发生。而低压电缆绝缘状态的在线检测可以精确评估电缆技术和运行状态，尽早发现电缆绝缘缺陷，并能采取适当的维修措施，以确保设备的安全运行。
低压电缆内的绝缘材料在使用一定的年限以后，绝缘性能都会呈现一定程度的劣化，这被称为“绝缘老化”。绝缘材料的老化原因是多样的、复杂的。具代表性的主要有：热老化、机械老化、电压老化等。绝缘材料老化的表现主要有绝缘电阻下降、介质损耗增大等，对老化了的绝缘材料进行显微观察，可以发现树枝状结构存在。
热老化指的是绝缘介质的化学结构在热量的作用下发生变化，使得绝缘性能下降的现象。热老化的本质是绝缘材料在热量的影响下发生了化学变化，所以热老化也被称为化学老化。热老化使得绝缘材料的电气和机械性能同时产生劣化，绝缘寿命减少，但是显著的表现还是材料的伸长率、拉伸强度等机械特性的变化。
机械老化时指固体绝缘系统在生产、安装、运行过程中受到各种机械应力的作用发生的老化。这种老化主要是绝缘材料在机械应力作用下产生微观的缺陷，这些微小的缺陷随着时间的流逝和机械应力的持续作用慢慢恶化，形成微小裂缝并逐渐扩大，直至引起局部放电等破坏绝缘的现象，这种现象也被称为“电机械击穿”。
电老化是指在电场长期作用下，低压电缆内的绝缘材料发生的老化。电老化机理很复杂，它包含因为绝缘击穿产生的放电引起的一系列物理和化学效应。一般可以用绝缘材料的本征击穿场强标识绝缘材料耐强电场的性能。各种高分子材料的本征击穿场强都在MV/cm的数量级。但是，实际所以中绝缘材料的绝缘击穿强度比本征击穿强度要小很多。这其中的原因是多种的，比如厚度效应、杂质的混入、制造时产生的气孔、材料的不均匀形成的凸起产生的电极效应等。总之，本征击穿强度表征的是理想情况下材料的击穿场强。
如果按照电缆运行是否带电对其进行测试和测量划分，可以将检测划分为运行停止检测和在线检测两种，在线检测时指对电缆在带电情况下进行的检测。其可以解决以往停止运行状态绝缘检测状态间隔时间过长，不能及时发现电缆绝缘缺陷，特别是测试时会造成一定经济损失的弊端。
总体而言，低压电缆绝缘状态的在线检测一方面在工作中完成测量，保证了供电效率，低压下测试也降低了对电气设备绝缘的损坏；另一方面运行测测比停止运行测试更能准确测出电气设备绝缘情况，且可随时测量，保证了故障的发现和排查的实际效果；此外，在线检测还有利于建立电气设备绝缘状态数据库，可以综合分析电缆绝缘趋势和预测绝缘寿命，并预警潜在的绝缘故障，特别是在线检测还不需要设置测量临时接线，降低了检测成本，提高了检测效率。
低压电缆内的绝缘材料在使用一定的年限以后，绝缘性能都会呈现一定程度的劣化，这被称为“绝缘老化”。绝缘材料的老化原因是多样的、复杂的。具代表性的主要有：热老化、机械老化、电压老化等。绝缘材料老化的表现主要有绝缘电阻下降、介质损耗增大等，对老化了的绝缘材料进行显微观察，可以发现树枝状结构存在。
热老化指的是绝缘介质的化学结构在热量的作用下发生变化，使得绝缘性能下降的现象。热老化的本质是绝缘材料在热量的影响下发生了化学变化，所以热老化也被称为化学老化。热老化使得绝缘材料的电气和机械性能同时产生劣化，绝缘寿命减少，但是显著的表现还是材料的伸长率、拉伸强度等机械特性的变化。
机械老化时指固体绝缘系统在生产、安装、运行过程中受到各种机械应力的作用发生的老化。这种老化主要是绝缘材料在机械应力作用下产生微观的缺陷，这些微小的缺陷随着时间的流逝和机械应力的持续作用慢慢恶化，形成微小裂缝并逐渐扩大，直至引起局部放电等破坏绝缘的现象，这种现象也被称为“电机械击穿”。
电老化是指在电场长期作用下，低压电缆内的绝缘材料发生的老化。电老化机理很复杂，它包含因为绝缘击穿产生的放电引起的一系列物理和化学效应。一般可以用绝缘材料的本征击穿场强标识绝缘材料耐强电场的性能。各种高分子材料的本征击穿场强都在MV/cm的数量级。但是，实际所以中绝缘材料的绝缘击穿强度比本征击穿强度要小很多。这其中的原因是多种的，比如厚度效应、杂质的混入、制造时产生的气孔、材料的不均匀形成的凸起产生的电极效应等。总之，本征击穿强度表征的是理想情况下材料的击穿场强。
如果按照电缆运行是否带电对其进行测试和测量划分，可以将检测划分为运行停止检测和在线检测两种，在线检测时指对电缆在带电情况下进行的检测。其可以解决以往停止运行状态绝缘检测状态间隔时间过长，不能及时发现电缆绝缘缺陷，特别是测试时会造成一定经济损失的弊端。
总体而言，低压电缆绝缘状态的在线检测一方面在工作中完成测量，保证了供电效率，低压下测试也降低了对电气设备绝缘的损坏；另一方面运行测测比停止运行测试更能准确测出电气设备绝缘情况，且可随时测量，保证了故障的发现和排查的实际效果；此外，在线检测还有利于建立电气设备绝缘状态数据库，可以综合分析电缆绝缘趋势和预测绝缘寿命，并预警潜在的绝缘故障，特别是在线检测还不需要设置测量临时接线，降低了检测成本，提高了检测效率。