交联聚乙烯绝缘电缆线路局部放电量指标的意义分析.doc

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1、交联聚乙烯绝缘电缆线路局部放电量指标的意义分析中国高压输变电技术研讨会论文武汉高压研究所杨荣凯摘耍：局部放电量的检测作为交联聚乙烯绝缘电缆线路的绝缘性能的一个主要监测技术方向，已经成为国内外同行专家的共识。本文结合检测经验，对局部放电量的检测及现行相关标准规定指标的意义进行了分析,从理论和试验方面提出了一些局部放电量与交联聚乙烯绝缘电缆线路其他主要性能相关性的论据，以期引起交联聚乙烯绝缘电缆线路监测技术研究与运行维护人员的关注。关键词：局部放电量交联聚乙烯绝缘电缆线路1交联聚乙烯绝缘电缆线路局部放电量的测量原理简介交联聚乙烯绝缘电缆线路，由于电缆本体或附件绝缘中存在莫一点或多点的缺陷（微孔、杂

2、质、半导电电极表面突起或凹陷等），使得该点局部电场强度增加。当电场强度超过所处绝缘介质的耐电强度时，就会在该点发生局部击穿放电现象，所产生的放电脉冲电流，会在电缆线路回路中传播，如果在线路屮接有检测传感元件，就可以测量到这一局部放电量，但只是所谓的视在局部放电量，与放电点的真实放电量有一定的相关性，但也存在很大差异，特别是当线路很长或复杂时。一般是用已知的标准放电量脉冲注入在线路一端或另一端，标定局部放电检测仪的示值尺度，然后读取电缆线路中产生的视在局部放电量数值。2局部放电量与交联聚乙烯绝缘电缆线路其他主要性能相关性分析2.1局部放电量与缺陷尺寸的相关性一般来说，存在局部放电时，电缆会产生电

3、老化，最终缩短其使用寿命。根据前人的研究结果，局部放电量主要与缺陷（微孔、杂质、半导电电极表面突起或凹陷等）的尺寸有相关性。据口本的研究报道（参见表1）,对于8.7/10电缆，含微孔尺寸达400Um的屮低压电缆，1.5U0下的局部放电量为3pC,2U0下的局部放电量为4.6pCo如果按原标准1.5U0下局部放电量为20pC的出厂试验指标考核，就可能将含尺寸达700Um微孔的电缆作为合格品出厂。1表1局部放电量与微孔尺寸的相关性目前，最先进的电缆线路局部放电检测系统的灵敏度只能达到0.5pC级（武汉高压研究所超高压电缆实验室）。况且，这里的局部放电指标也只是视在放电量，与真实放电点的局部放电量还

4、有差别。而从上述结果可以看出，现冇的局部放电检测指标对检测200Um以下微孔已不能足够灵敏了。而包含数十及数百口m微孔的绝缘品质是不能满足电缆特别是高压超高压电缆线路的可靠性要求的。现场己有多次报道，运行几年至十几年的含有数十及数白Um水树（也可以认为是一种特殊“微孔”或杂质）的各种电压等级的电缆线路发生击穿故障。从理论上说，根据巴申定律可知：如果微孔尺寸小到lum以下时，由于路径太短已不可能产生气隙游离放电，即局部放电。在这种情况下，绝缘品质将大为提高。目前,实际的电缆制造水平可达到5〜20Umo因此，局部放电还是可能存在的。只是局部放电量可能很小了，按现有检测技术和标准指标规定，一般己无法

5、测量了。为此，为了更准确地检测交联电缆产品品质，新版的交联电缆产品标准技术耍求有了很大改变。我国标准化工作的基本原则是采用IEC标准。各个电压等级的交联电缆的IEC标准最新版本(IEC60502：1997,IEC60840：1999,IEC62067：2001)和相应的国家标准(GB/T12706・2002,GB/T11017-2002,GB/Z18890-2002)修改的主要内容：局部放电性能指标更加严格：?中低压电缆：出厂试验中，由原来的1.5U0,局部放电量不大于20pC,改为1.73U0,局部放电量不大于10pC；型式试验中，由原來的1.5U0,局部放电量不大于20pC,改为1.73U

6、0,局部放电量不大于5pC；?高压电缆：出厂试验中，仍为1.5U0,局部放电量不大于10pC；型式试验中，仍为1.5U0,局部放电量不大于5pC；?超高压电缆：出厂试验屮，规定为1.5U0,在10pC或更低背景噪声的灵敏度下无可分辨的局部放电；型式试验中，规定为1.5U0,在25pC或更低背景噪声的灵敏度下无可分辨的局部放电；一些先进国家如德国、瑞丄的局部放电试验指标达到2U0下5pC,美国的局部放电试验指标达到3U0下5pC,4U0下10pC等。根据前面的分析，上述局部放电性能指标的改变及新规定，于其说是对电缆绝缘品质的要求，不如说是对检测系统的要求。因为确定这一局部放电量检测指标水平，完全

7、是受检测仪器技术水平的局限。这也只是保证交联电缆的品质的最基本的必要要求。为保证交联电缆的长期性能（30年以上的安全运行寿命），在这一局部放电量检测指标水平下，应无可分辨的局部放电。实际上，根据我们多年大量的检测结果，对于品质好的交联绝缘电缆来说，在1.5U0甚至2.5U0时，在上述灵敏度下均无可分辨的局部放电。通常所给出的试验数据，往往是测试系统的背景噪声水平。当然，品质差的电缆，局部放电量往往