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带电检测技术在电缆设备状态检测中的应用

作者

杜亮 安尼瓦尔江·伊明 张海琦

新疆信息产业有限责任公司

1 带电检测技术在电缆设备状态检测中的应用优势

1.1 实时性强

传统的电缆设备检测工作通常需开展停电操作,这不仅会对正常的电力供应造成影响,而且难以实时获取设备在运行状态下的真实信息。与之形成鲜明对比的是,带电检测技术能够在电缆设备保持正常运行的状态下开展检测工作,及时、全面地捕捉设备的各项参数与状态信息。以红外热成像技术为例,其可对电缆接头处的温度变化实施实时监测,一旦发现温度出现异常升高的情况,便能够迅速发出预警,有效避免因过热问题引发的故障与事故,全力保障电力系统的持续稳定运行。

1.2 安全性高

采用带电检测技术,检测人员无需直接接触带电设备,大大降低了触电等安全风险。同时,该技术能够在不影响设备正常运行的前提下进行检测,减少了因停电检测对设备造成的潜在损害和对电力用户的影响。例如,超声波检测技术可以在不破坏电缆绝缘层的情况下,检测电缆内部是否存在局部放电等缺陷,既保证了检测的准确性,又提高了检测过程的安全性。

1.3 检测范围广

带电检测技术可以对电缆设备的多个关键部位和参数进行全面检测。它不仅可以检测电缆的电气性能,如绝缘电阻、介质损耗因数等,还可以检测电缆的机械性能和环境适应性。例如,通过局部放电检测技术可以发现电缆绝缘内部的微小缺陷,而通过对电缆的外观和敷设环境进行检测,可以及时发现因外力破坏、环境腐蚀等因素对电缆造成的损害,从而实现对电缆设备的全方位状态评估。

1.4 经济高效

带电检测技术无需停电检测,避免了因停电造成的电力损失和生产停顿,降低了企业的经济成本。同时,该技术能够快速、准确地检测出设备的潜在问题,使维修人员可以有针对性地进行维护和检修,减少了不必要的维修工作量和维修成本。例如,通过定期的带电检测,可以提前发现电缆设备的早期故障,及时采取措施进行修复,避免故障扩大化,延长电缆设备的使用寿命,提高电力企业的经济效益和社会效益。

2 带电检测技术在电缆设备状态检测中的应用要点

2.1 红外热成像技术

红外热成像技术是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上,从而获得红外热像图,这种热像图与物体表面的热分布场相对应。在电缆设备状态检测中,电缆接头、电缆本体等部位如果存在故障或异常,往往会伴随发热现象。通过红外热成像技术,检测人员可以清晰地观察到电缆表面的温度分布情况,快速定位温度异常点,进而判断电缆是否存在接触不良、绝缘老化等问题。该技术具有非接触、快速检测、可大面积扫描等优点,能够在不影响电缆正常运行的情况下进行检测,及时发现潜在的安全隐患。

2.2 超声波检测技术

超声波检测技术主要立足于超声波于介质中传播时,遇缺陷便会产生反射波这一科学原理。在电缆设备领域,一旦电缆绝缘内部出现局部放电或机械损伤状况,便会产生超声波信号。检测人员需合理运用超声波检测仪,将传感器精准贴合于电缆外皮,以此接收这些超声波信号。通过对信号开展系统的分析与科学的处理,能够精准判断电缆内部是否存在缺陷以及明确缺陷的大致位置。超声波检测技术在检测电缆绝缘内部早期缺陷方面成效显著,它能够检测出一些肉眼难以察觉的细微损伤,为电缆设备的安全稳定运行提供坚实有力的保障。

2.3 高频局部放电检测技术

高频局部放电检测技术作为检测电缆绝缘性能的一项重要手段,发挥着关键作用。当电缆绝缘在电场、热、机械等诸多因素的综合作用下出现老化或损伤情况时,绝缘内部会相应产生局部放电现象。高频局部放电检测设备具备精准检测局部放电所产生的高频电流信号的能力。通过对这些信号诸如放电次数、放电幅值、放电相位等特征进行全面且深入的分析,能够科学判断电缆绝缘的老化程度以及是否存在潜在的绝缘故障。此技术具有灵敏度高、可实现实时监测等显著优势,对于及时察觉电缆绝缘早期故障、有效防止故障进一步扩大具

有不可忽视的重要意义。

2.4 暂态地电压检测技术

暂态地电压检测技术,是基于电缆出现局部放电状况时所产生的电磁波,在金属外壳上感应生成暂态地电压信号这一原理。当电缆内部发生局部放电现象时,放电所产生的电磁波会于电缆的金属护套或者接地系统之中进行传播,并在电缆外皮上形成暂态地电压。检测人员借助暂态地电压检测仪,对电缆外皮上的暂态地电压信号予以检测。通过对该信号开展科学分析与精准判断,能够明确局部放电的具体位置以及严重程度。暂态地电压检测技术具备检测速度快、操作便捷等显著优势,适用于对电缆设备开展高效快速的巡检工作以及精准的故障定位。

2.5 介质损耗因数检测技术

介质损耗因数作为反映电缆绝缘介质在交流电压作用下能量损耗的一项关键参数,具有重要意义。介质损耗因数检测技术旨在通过精准测量电缆绝缘的介质损耗因数,科学判断电缆绝缘的老化程度与受潮状况。当电缆绝缘出现老化或受潮情形时,其介质损耗因数将会增大。检测人员需运用介质损耗因数测试仪,对电缆开展定期检测工作。通过对比不同时期介质损耗因数的测量值,能够及时洞察电缆绝缘性能的变化趋势。若介质损耗因数出现异常增大现象,则表明电缆绝缘可能存在问题,必须进行进一步的检查与处理。此项技术对于科学评估电缆的长期运行状态以及准确预估其剩余寿命,发挥着至关重要的作用。

2.6 气体检测技术

对于充油电缆或充气电缆而言,气体检测技术是一项行之有效的状态检测手段。在电缆运行进程中,一旦电缆绝缘出现老化、过热或故障等状况,便会分解产生诸如氢气、一氧化碳、甲烷等气体。检测人员需通过采集电缆内部的气体样本,并运用气体分析仪对气体的成分与含量展开分析。依据气体的种类以及含量变化,能够判定电缆内部是否存在故障以及故障的具体类型。举例来说,若检测到氢气含量显著增加,则可能意味着电缆内部存在局部过热现象;若检测到一氧化碳含量上升,则可能表明电缆绝缘存在热老化问题。气体检测技术能够提前察觉电缆内部的潜在故障,为电缆的维护与检修工作提供关键依据。

3 结语

综上所述,带电检测技术于电缆设备状态检测中优势凸显,其实时性、安全性、检测范围以及经济高效性,使其成为重要的检测手段。红外热成像等多种带电检测技术从不同维度对电缆设备进行检测,为精准评估设备状态、发现潜在故障提供支撑。随着电力系统的发展,电缆设备的规模与复杂度不断提升,对检测的要求也相应提高。未来,带电检测技术需进行创新与完善,提升其准确性与可靠性,拓展其功能与应用范畴。同时,应强化综合应用,发挥不同技术的优势,实现更为全面且深入的状态评估。持续推动该技术的发展与应用,可确保电缆设备的稳定运行,为电力系统的安全供电奠定基础。

参考文献:

[1] 金磊,裴迪 . 高压电力电缆试验方法与检测技术探讨 [J]. 科学技术创新,2025,(12):1-4.

[2] 李子秀,张晓明,郭兵 . 带电检测技术在电缆设备状态检测中的应用[J]. 自动化应用,2024,65(18):99-101.