1、電力電纜局部放電 圖譜的識別 電力電纜的基本構(gòu)造電力電纜局部放電 圖譜的識別 電纜頭的內(nèi)部構(gòu)造，其中框線處是常見電纜頭因施工不良造成局部放電的位置， 1施工不良的情況是殘留空氣于電纜頭里， 2施工人員清潔不當(dāng)讓雜質(zhì)留于電纜頭內(nèi)， 3應(yīng)力錐并未套至外半導(dǎo)處，造成應(yīng)力錐失效的狀態(tài)， 4外半導(dǎo)切割不完整 不管是任何一種瑕疵都會造成電纜頭內(nèi)部的介電常數(shù)分布不均，并形成內(nèi)部電位分布不均勻而造成內(nèi)部的異常放電， 以下的案例將分類探討不同瑕疵所造成的局部放電，并經(jīng)由解剖電纜頭來驗(yàn)證活線局部放電測試的實(shí)用性，以及電纜頭內(nèi)部的瑕疵與放電圖譜間的關(guān)系。 電力電纜局部放電 圖譜的識別 1. 殘留空氣電纜頭在施工時常

2、因?yàn)樵趧兂獍雽?dǎo)層時，易割傷絕緣層造成表面不平整，或殘留半導(dǎo)體于絕緣體的表面上，然后又未以砂紙磨平或加硅脂膏填補(bǔ)細(xì)縫等處理，若以熱縮式電纜頭而言，殘留空氣大多是熱縮不完整所致，這些因施工不良?xì)埩舻臍馀?Void)，會因空氣的介電常數(shù)小，而絕緣體的介電常數(shù)高，所以空氣所分布的電場強(qiáng)度就大，當(dāng)此電場強(qiáng)度大于空氣的崩潰電壓時，就會造成間隙處的空氣開始放電，并加速電纜頭的絕緣劣化。電力電纜局部放電 圖譜的識別 如下是幾個于現(xiàn)場活線局部放電測量到的放電圖譜，其放電特征類似外部放電，放電角度主要分布在090 及180270 之間，而且負(fù)半周放電比正半周放電還明顯，放電量都在數(shù)百pC 之間，當(dāng)時只知道電纜頭

3、有明顯的放電訊號，但實(shí)際上不清楚電纜頭內(nèi)部的放電位置及放電形態(tài)。電力電纜局部放電 圖譜的識別 因?yàn)榻?jīng)由局部放電檢測得知電纜頭有異常放電的訊號，所以決定更換有異常放電訊號的電纜頭，后來經(jīng)解剖電纜頭后就發(fā)現(xiàn)因空氣殘留于電纜頭內(nèi)的放電現(xiàn)象，而且已經(jīng)明顯的碳化，此外也包括絕緣體因施工移除外半導(dǎo)體時的切痕過深的放電現(xiàn)象。電力電纜局部放電 圖譜的識別 當(dāng)電纜頭內(nèi)部殘留空氣放電造成如上圖的碳化現(xiàn)象時，除了一開始的電場分布不均勻外，也會影響整個電力線的分布，電力線會集中在碳化的位置，最后會發(fā)生如圖短路事故，這種短路事故屬于高阻抗故障，故障電流較小，而且XLPE 絕緣層完整如初，從中心導(dǎo)體到絕緣層找不到任何放電

4、痕跡，但從事故點(diǎn)到接地端會有明顯的閃絡(luò)痕跡，這是電纜頭內(nèi)部空氣放電造成事故的特性，有時此類型的事故因故障電流較小，所以保護(hù)電驛可能不會動作，但電場仍會集中在此事故點(diǎn)，最后仍會發(fā)生從中心導(dǎo)體到外半導(dǎo)或接地遮蔽層的短路事故，事后可以檢視出中心導(dǎo)體的閃絡(luò)痕跡。電力電纜局部放電 圖譜的識別 2. 應(yīng)力錐未套入外半導(dǎo)電纜終端處里頭最重要的主要作用就是在電纜末端的電應(yīng)力控制，其次就是防水，若沒有電纜頭時，在電纜末端的遮蔽層跟中心導(dǎo)體間會有很大的電場存在，然后會破壞電纜本身的絕緣，而電纜頭內(nèi)高介電常數(shù)的應(yīng)力錐就可以控制電應(yīng)力不要集中在遮蔽層上，讓電力線平均分布在電纜末端，因此如果電纜頭在施工時未將應(yīng)力錐套在

5、外半導(dǎo)時，那就代表此電纜頭完全失去作用，電應(yīng)力仍會集中在外半導(dǎo)周邊，并對外半導(dǎo)放電。通常會發(fā)生這種錯誤都是施工人員未按照說明書的尺寸施工所造成，這種施工上的瑕疵大部分只發(fā)生在冷縮式(預(yù)撐式)的電纜頭，因?yàn)闊峥s式的應(yīng)力錐與外層護(hù)套是分開熱縮，所以不容易有應(yīng)力錐未套入外半導(dǎo)體的情況發(fā)生。電力電纜局部放電 圖譜的識別 電力電纜局部放電 圖譜的識別 是于現(xiàn)場活線局部放電測量到的放電圖譜，放電角度主要分布在090 及180270 之間，而且正負(fù)半周放電量大小幾乎相等，放電量也都在數(shù)百pC 之間，同樣在測量之時也無法判斷放電的形態(tài)，等更換電纜頭才發(fā)現(xiàn)是應(yīng)力錐未套入外半導(dǎo)體的放電訊號。電力電纜局部放電 圖譜

6、的識別 應(yīng)力錐未套入外半導(dǎo)體的案例，除了應(yīng)力錐未套入外半導(dǎo)體外，其半導(dǎo)體膠帶也因纏繞不良而造成放電，這個放電位置將是以后此電纜頭崩潰事故的位置電力電纜局部放電 圖譜的識別 應(yīng)力錐未套入外半導(dǎo)體，但是其外半導(dǎo)體切割平整，此時電場強(qiáng)度雖大但電應(yīng)力仍平均分布在外半導(dǎo)體周遭，此時電應(yīng)力破壞會集中在最脆弱的點(diǎn)上，如果外半導(dǎo)體切割不完整時，會于切割不完整的區(qū)域開始放電破壞。電力電纜局部放電 圖譜的識別 應(yīng)力錐未套入外半導(dǎo)體的事故就如圖所示，此種事故是直接的對地故障，故障電流較大，而且會有明顯的從中心導(dǎo)體到接地層的閃絡(luò)痕跡出現(xiàn)，電力電纜局部放電 圖譜的識別 3外部放電：環(huán)境因素影響除了施工上的瑕疵會造成電纜

7、頭放電外，另外還會受到環(huán)境因素影響而造成外部放電，通常這些外部放電不須任何儀器檢測，只要靠目視檢查即可，從圖可以清楚的看出電纜頭的外部放電，這些放電都是因環(huán)境的濕度讓電纜頭表面的電力梯度分布不平均，當(dāng)某些區(qū)域的分壓大于其崩潰電壓時，就會開始產(chǎn)生局部放電，但外部放電通常危險性不高電力電纜局部放電 圖譜的識別 如果是沿著導(dǎo)體到接地間的外部放電時，那就有可能出現(xiàn)如圖般的沿面閃絡(luò)放電。電纜頭的外部放電量會隨著環(huán)境的改變而改變，當(dāng)濕氣相當(dāng)大時可能放電量也大，同時有可能聽到放電的聲音及所表面產(chǎn)生閃絡(luò)的紫外光，但如果外在環(huán)境改變時，其放電現(xiàn)象有可能也會隨著消失。電力電纜局部放電 圖譜的識別 4. 外部放電：安全間距不足電纜頭在安裝定位時，常常有安全間距的問題出現(xiàn)，電纜頭施工說明書上通常會說明電纜頭的相間及對地的最小安全間距，但在施工上常常因安全間距不足而發(fā)生短路事故。通常同相間的電纜頭更容易被忽略，在普遍的認(rèn)知下，同相位的電位應(yīng)該