电力电缆相关技术

电力电缆相关技术简介

Briefintroductionofpowercable目录CONTENTS电力电缆的发展史Historyofpowercables01电力电缆结构与分类

Powercablestructureandclassification02电力电缆的敷设Layingofpowercable03电缆接头的保护Protectionofthecableconnector04电力电缆的在线监测技术

onlinedetection05电缆安全施工

safety06PARTONE电力电缆的发展史1、电力电缆的发展史41、电力电缆的发展史5电力电缆的主要特点因此，在城市人口稠密的地方，大型工厂、发电厂、交通拥挤地区等要求占地面积小，安全可靠，一般多采用电缆供电；对于跨度大的过江、过河线路为了避免架空线路对船舶通航或无线电的干扰，也多采用电缆。

1、电力电缆的发展史6电缆发展时间简史1、电力电缆的发展史7电缆发展时间简史1、电力电缆的发展史8电缆发展时间简史1、电力电缆的发展史9爱迪生时代的电缆到今天的XLPE电缆1、电力电缆的发展史10我国电缆的发展

PARTTWO电力电缆结构与分类2、电力电缆结构与分类1213电缆导体

2、电力电缆结构与分类14电缆绝缘层绝缘层的作用是隔绝导体，防止电流泄露。绝缘层的绝缘材料应具

备以下特性：

①高击穿强度。电缆导电部分的相间距离及其对地距离很近，绝缘层

始终处于高电场中，所以要求电缆具有较高的击穿强度且绝缘性能

长期稳定。

②介质损耗低。介质损耗太大容易引起电缆发热，加速绝缘老化，甚

至发生热击穿。因此要求绝缘层材料的介质损耗低。

③耐树枝放电、耐电晕及耐局部放电性能好。具有一定的柔软性能和

机械强度。

2、电力电缆结构与分类15电缆屏蔽层可以分为导体屏蔽、绝缘屏蔽和金属屏蔽。所谓“屏

蔽”实质上是一种改善电场分布的措施。电缆导体一般由多根导线绞合而成，它与绝缘层之间易形成气隙，

导体表面不光滑，会造成电场集中。而导体屏蔽在导体和绝缘之间提供一个光滑的界面，防止电场线集中而产生高应力点。此外，在绝缘表面和护套接触处可能存在间隙，电缆弯曲时，绝缘表面易造成裂纹，从而引起局部放电。在绝缘层表面加一层半导电材料的绝缘屏蔽层，它与被屏蔽的绝缘层有良好接触，与金属护套等电位。

电缆绝缘层2、电力电缆结构与分类16没有金属护套的挤包绝缘电缆，除半导电屏蔽层外，还要增加金属

屏蔽层。金属屏蔽的作用主要有：

①限制电场在绝缘层内的作用，使电场方向与绝缘半径方向一致。金属屏蔽带接地，电场终止在金属带上金属带外不再有电场。

②防止轴向表面放电。电缆在没有良好接地的环境中，半导电层的电阻系数在电缆轴向可能引起电位分布不均匀，造成电缆沿面放电。

③电站保护系统需导体屏蔽。此外铜带还具有优异的防雷特性。

④正常情况下流过电容电流。短路时作为短路故障电流的回路。

电缆绝缘层2、电力电缆结构与分类17为使电缆适应各种使用环境的要求，在电缆绝缘上施加电缆护层，主要由内护层和外护层两部分组成。

①外护层，保护内护层免受外界影响（受潮、腐蚀等）和机械损伤。外护层一般由内衬层、铠装层和外被层三部分组成，有的还有加强层（充油电缆特有的结构，直接包绕在内护层外，以增强其机械强度）。

②内衬层位于铠装层和金属护套之间的同心层，起防腐蚀作用。

③铠装层是用来减少机械力对电缆的影响，承受作用到电缆上的机械力，也起电场屏蔽和防止外界电磁波干扰的作用。

电缆护层2、电力电缆结构与分类18电缆的分类2、电力电缆结构与分类19电力电缆的电压等级2、电力电缆结构与分类20直流电缆与交流电缆的区别①所用系统不同。直流电缆用于整流后的直流输电系统中，交流电缆

常用于工频（国内50Hz）力系统中。

②直流电缆的传输过程中的电能损耗较小。其电能损耗主要是导体直

流电阻损耗，绝缘损耗部分较小；而交流电缆绝缘电阻的损耗较大，

损耗主要是电容和电感产生的阻抗。

③直流电缆多用于远距离大容量输电，虽然直流电缆线路中换流设备

价格较高，但输电距离超出一定范围后使用直流电缆成本更低。

④同样电压等级下，对于电缆绝缘而言，直流电场比交流电场更安全。

2、电力电缆结构与分类21油纸绝缘电缆

是早期应用最广泛的一类电缆，这类电缆以电缆油浸渍过的绝缘纸作为主绝缘，屏蔽层为半导电纸。油纸绝缘电缆具有耐电强度高、介电性能稳定、寿命长、热稳定性好、材料来源丰富等优点。但不适合高落差敷设、制造工艺较为复杂、生产周期长、电缆附件制造技术比较复杂。目前已经鲜有生产和销售，正逐步被聚合物绝缘电缆取代。2、电力电缆结构与分类22塑料绝缘电缆

塑料绝缘电缆是以热塑性或热固性材料挤包形成绝缘的电缆，常用的塑料种类包括：聚乙烯、交联聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。它是20世纪60年代后技术发展最快的电缆。塑料电缆具有结构简单、制造周期较短、敷设安装方便和耐化学腐蚀等优点。但耐电晕和游离放电性能较差。2、电力电缆结构与分类23橡胶绝缘电缆橡胶绝缘电缆又称为橡皮绝缘电缆，绝缘层为橡胶加上各种配合剂，经过充分混炼后挤包在导电线芯上，然后加温硫化而成。主要用于发电厂、变电站和工厂企业内部的连线。它柔软，易弯曲，有较好的电气性能和化学稳定性。但耐电晕、耐臭氧、耐油性较差，一般仅适用于低压和可曲度要求高的场合。2、电力电缆结构与分类24电网系统2、电力电缆结构与分类25地下输电线将电缆敷设在地下用以传输电能。2、电力电缆结构与分类26海底电缆敷设在海底及河流水下，分海底通讯电缆和海底电力电缆。2、电力电缆结构与分类272、电力电缆结构与分类28配电线和电缆一般是短距离输电，将电能分配到各类用户。2、电力电缆结构与分类29工业电缆业务领域涵盖广泛，应用范围包括工业厂房、建筑物、工业机械等。2、电力电缆结构与分类30铁路电缆一般要求无卤阻燃型。2、电力电缆结构与分类31电缆未来的发展趋势2、电力电缆结构与分类PARTTHREE电力电缆的敷设332、电力电缆技术简介电力电缆敷设线路选择的原则：

安全:应避开市政施工等需经常动土开挖的地方；应避免交叉；应避开含酸、碱强腐蚀性(敷设环境应是中性)或杂散电流电化学腐蚀等严重影响的地段；未有防护措施前,避开白蚁危害地带、热源影响和易受外力损伤的区段；电缆应避免受震.注意防火.

经济:a.尽可能选择最短的线路.b.合理规划.

方便:a.便于敷设.b.便于运输.

343、电力电缆的敷设35电缆线路直接埋设电缆线路直接埋设在地面下0.7-1.5m

深的壕沟中的敷设方式。它适用于市区人行道、公园绿地及公共建筑间的边缘地带，是最经济、简便的敷设方式。电缆线路直接埋设的主要优点包括：①电缆散热良好；②转弯敷设方便。③施工简便、施工下期短、使于维修．④造价低，工程材料最省；⑤线路输送容量大不足之处在于：①容易遭受外力破坏；②巡视、寻找漏油故障点不方便；③增设、拆除、故障修理都要开挖路面，影响市容和交通；④不能可靠地防止外部机械损伤；⑤易受土壤的化学作用。3、电力电缆的敷设363、电力电缆的敷设37主要优点：外力破坏很少；寻找漏油点方便；增设、拆除和更换方便；占地小，能承受大的荷重；电缆之间无相互影响。不足之处：管道建设费用大；管道弯曲半径大；电缆热伸缩容易引起金属护套疲劳，管道有斜坡时，要采取防止斜坡滑落措施电暖散热条件差，使载流量受限制更换电缆困难。3、电力电缆的敷设电缆线路排管敷设38排管时，根据《设计规范》的规定，应符合下列要求:1)管孔数宜按发展预留适当备用。2)缆芯工作温度相差大的电缆，宜分别配置于适当间距的不同排管组。3)管路顶部土壤覆盖厚度不宜小于0.5ｍ;4)管路应置于经整平夯实土且有足以保持连续平直的垫块上；纵向排水坡度不宜小于0.2%。5)管路纵向连接处的弯曲度，应符合牵引电缆时不致损伤的要求;6)管孔端应有防止损伤电缆的处理。7）电缆在管道中平行敷设时，两相电缆的中心距离应等于2倍管道内径D，而管道内径则应为:D≥1.3d(电缆外径)或D≥d＋30mm。电缆线路排管敷设3、电力电缆的敷设393、电力电缆的敷设40电缆敷设前应按下列要求进行检查：

一、电缆通道畅通排水良好金属部分的防腐层完整隧道内照明通风符合要求。

二、电缆型号电压规格应符合设计。

三、电缆外观应无损伤绝缘良好当对电缆的密封有怀疑时应进行潮湿判断直埋电缆与水底电缆应经试验合格。

四、充油电缆的油压不宜低于0.15MPa供油阀门应在开启位置动作应灵活压力表指示应无异常所有管接头应无渗漏油油样应试验格。

五、电缆放线架应放置稳妥钢轴的强度和长度应与电缆盘重量和宽度相配合。

六、敷设前应按设计和实际路径计算每根电缆的长度合理安排每盘电缆减少电缆接头。

3、电力电缆的敷设41七、在带电区域内敷设电缆应有可靠的安全措施

1）电缆敷设时不应损坏电缆沟隧道电缆井和人井的防水层

2）三相四线制系统中应采用四芯电力电缆不应采用三芯电缆另加一根单芯电缆或以导线电缆金属护套作中性线

3）电力电缆在终端头与接头附近宜留有备用长度

4）电缆敷设时电缆应从盘的上端引出不应使电缆在支架上及地面摩擦拖拉电缆上不得有铠装压扁电缆绞拧护层折裂等未消除的机械损伤5）油浸纸绝缘电力电缆在切断后应将端头立即铅封塑料绝缘电缆应有可靠的防潮封端。6）电力电缆接头的布置应符合下列要求

：并列敷设的电缆其接头的位置宜相互错开

；电缆明敷时的接头应用托板托置固定；直埋电缆接头盒外面应有防止机械损伤的保护盒(环氧树脂接头盒除外)位于冻土层内的保护盒盒内宜注以沥青。

3、电力电缆的敷设42电缆线路最小弯曲半径D为电缆的外径3、电力电缆的敷设43粘性油浸纸绝缘铅包电力电缆的最大允许敷差电缆允许敷设最低温度3、电力电缆的敷设44电缆爆炸起火的原因电力电缆的绝缘层是由纸、油、麻、橡胶、塑料、沥青等各种可燃物质组成，因此，电缆具有起火爆炸的可能性。导致电缆起火爆炸的原因有：绝缘损坏引起短路故障，电缆长时间过载运行，油浸电缆因高差发生淌、漏油，外界火源和热源导致电缆火灾。中间接头盒绝缘击穿。电缆接头盒的中间接头因压接不紧、焊接不牢或接头材料选择不当，运行中接头氧化、发热、流胶；在做电缆中间接头时，灌注在中间接头盒内的绝缘剂质量不符合要求，灌注绝缘剂时，盒内存有气孔及电缆盒密封不良、损坏而漏入潮气，以上因素均能引起绝缘击穿，形成短路，使电缆爆炸起火。电气自动化技术网。电缆头燃烧。由于电缆头表面受潮积污，电缆头瓷套管破裂及引出线相间距离过小，导致闪络着火，引起电缆头表层绝缘和引出线绝缘燃烧。3、电力电缆的敷设451）切断起火电缆电源。电缆着火燃烧，无论何原因引起，都应立即切断电源，然后，根据电缆所经过的路径和特征，认真检查，找出电缆的故障点，同时应迅速组织人员进行扑救。2）电缆沟内起火非故障电缆电源的切断。当电缆沟中的电缆起火燃烧时，如果与其同沟并排敷设的电缆有明显的着火可能性，则应将这些电缆的电源切断。电缆若是分层排列，则首先将起火电缆上面的受热电缆电源切断，然后将与起火电缆并排的电缆电源切断，最后将起火电缆下面的电缆电源切断。3）关闭电缆沟隔火门或堵死电缆沟两端。当电缆沟内的电缆起火时，为了避免空气流通，以利迅速灭火，应将电缆沟的隔火门关闭或将两端堵死，采用窒息的方法灭火。3、电力电缆的敷设电缆火灾的扑救方法464）做好扑灭电缆火灾时的人身防护。由于电缆起火燃烧会产生大量的浓烟和毒气，扑灭电缆火灾时，扑救人员应戴防毒面具。为防止扑救过程中的人身触电，扑救人员还应戴橡皮手套和穿上绝缘靴，若发现高压电缆一相接地，扑救人员应遵守：室内不得进入距故障点4m以内，室外不得进入距故障点8m以内，以免跨步电压及接触电压伤人。救护受伤人员不在此限，但应采取防护措施。5）扑灭电缆火灾采用的灭火器材。扑灭电缆火灾应采用灭火机灭火，如干粉灭火机、“1211”灭火机、二氧化碳灭火机等；也可使用干砂或黄土覆盖；如果用水灭火，最好使用喷雾水枪；若火势猛烈，又不可能采用其他方式扑救，待电源切断后，可向电缆沟内灌水，用水将故障封住灭火。6）扑救电缆火灾时，禁止用手直接触摸电缆钢铠和移动电缆。3、电力电缆的敷设电缆火灾的扑救方法47为了防止电缆火灾事故的发生，应采取以下预防措施：1）选用满足热稳定要求的电缆，防止运行过负荷；2）遵守电缆敷设的有关规定，定期巡视检查；3）严密封闭电缆孔、洞和设置防火门及隔墙；4）保持电缆隧道的清洁和适当通风，防止火种进入电缆沟内。3、电力电缆的敷设电缆防火措施PARTFOUR电缆接头的保护494、电缆接头的保护电缆接头的主要作用是使线路通畅，使电缆保持密封，并保证电缆接头处的绝缘等级，使其安全可靠地运行。电缆线路中间部位的电缆接头称为中间接头，而线路两末端的电缆接头称为终端头。按安装场所可分为户内式和户外式两种。按制作安装材料又可分为热缩式（最常用的一种）、干包式，环氧树脂浇注式及冷缩式。按线芯材料可分为铜芯电力电缆头和铝芯电力电缆头。按接头材质分为塑料电缆接头和金属电缆接头。金属电缆接头又分为多孔金属电缆防水接头、防折弯金属电缆接头、双锁紧金属电缆防水接头、塑料软管电缆接头、金属软管电缆接头等。50安装电缆头时，必然会破坏了电缆原有的密封，电缆外屏蔽层切断从而引起外电场畸变，各种电缆接头就是把电缆重新密封起来，通过包一些绝缘材料以保证电缆的绝缘水平。对电缆的基本要求主要有以下几点：

1）绝缘可靠。满足电缆线路在各种状态下耐受工频和脉冲电压，并留有一定的裕度。

2）导体连接良好。对于终端头，要求线芯与出线梗、出线鼻子有良好的连接；对于中间接头，则要求线芯与连接管之间有良好的连接，接头处电阻与同长度、同截面导体的电阻之比不小于1。

3）应有足够的机械强度和良好的耐热性。连接处的拉伸强度不应低于导体本身的拉伸强度的60%，应抗腐蚀、抗震动。

4）密封良好4、电缆接头的保护电缆接头的基本要求51电缆中间接头的制作（以10kV电缆为例）1）切割电缆将待接头的两段电缆自断口处交叠，交叠长度为200~300mm；量取交叠长度的中心线并作记号，同时将黑色填充保留后翻，不要割断。4、电缆接头的保护523）铅笔头处理铅笔头处理用来分散电场分布应力。4、电缆接头的保护534）清洁半导层用附带的清洗剂清洁芯线（注意整个过程操作者要保持手的干净）4、电缆接头的保护545）包缠应力控制管应力疏散胶并套入应力控制管（图中黑色短管）4、电缆接头的保护556）烘烤应力控制管右侧为烘好的应力管4、电缆接头的保护567）在长端尾部套入屏蔽铜网4、电缆接头的保护578）依次套入绝缘材料在长端依次套入绝缘材料，短端套入内半导电管。在长端按图所示，依次套入内层红色内绝缘管、中间红色外绝缘管、外层黑色外半导电管；在短端套入黑色内半导电管。4、电缆接头的保护589）压接芯线4、电缆接头的保护5910）打磨压接头打磨为了消除尖端放电4、电缆接头的保护6011）接头上包绕在接头上包绕黑色半导电带，在铅笔头上用应力胶填充。

在接头上包绕黑色半导电带，包缠后接头处外径与主绝缘大小一致；在铅笔头上用红色应力胶填充，将铅笔头填满。4、电缆接头的保护6112）烘烤内半导电管将短端已经套入的黑色内半导电管移至接头上烘烤收缩，用配套清洁剂清洁整个芯线的绝缘层（白）和半导电管（黑）及应力管（黑）。4、电缆接头的保护6213）烘烤内绝缘将套入长端最内层的红色内绝缘管移至接头上，在该管两管口部位包绕热熔胶，然后从中间向两端加热收缩。4、电缆接头的保护6314）烘烤外绝缘管将套入长端第二层的红色外绝缘管移至接头上，在该管两管口部位包绕热熔胶，然后从中间向两端加热收缩，完成后在两端包绕高压防水胶布密封4、电缆接头的保护6415）烘烤外半导电层将套入长端最外层的黑色外半导电层移至接头上，在该管两管口部位包绕热熔胶，然后从中间向两端加热收缩。4、电缆接头的保护6516）各相分别套入铜网屏蔽将套入长端同屏蔽网移至接头上，用手将屏蔽网在各相上整平，同时注意将铜网两端压在电缆原来的屏蔽层上，用锡焊焊接。4、电缆接头的保护6619）烘烤外护层将一端电缆中早已套入的长外护套管移到超过压接管位置时开始热缩。4、电缆接头的保护6720）烘烤外护层2将另一端电缆中早已套入的短外护套管移到超过压接管位置，套住先收缩的长外护套管100mm时开始热缩。4、电缆接头的保护6821）完成用黑胶布在外护套交叠处做包缠封口处理，至此，电缆中间头制作结束！4、电缆接头的保护691）制作电缆终端与接头，从剥切电缆开始应连续操作直至完成，缩短绝缘暴露时间。剥切电缆时不应损伤线芯和保留的绝缘层。2）充油电缆线路有接头时，应先制作接头；两端有位差时，应先制作低位终端头。3）电缆终端和接头应采取加强绝缘、密封防潮、机械保护等措施。4）66kV及以上交联电缆终端和接头制作前，电缆应按要求加热矫直。5）三芯油纸绝缘电缆应保留统包绝缘25mm，不得损伤。6）三芯电力电缆接头两侧电缆的金属屏蔽层(或金属套)、铠装层应分别连接良好，不得中断，跨接线的截面不应小于本规范表7）三芯电力电缆终端处的金属护层必须接地良好；塑料电缆每相铜屏蔽和钢铠应锡焊接地线。4、电缆接头的保护电缆接头制作与安装注意事项：70装配、组合电缆终端和接头时，各部件间的配合或搭接处必须采取堵漏、防潮和密封措施。铅包电缆铅封时应擦去表面氧化物；搪铅时间不宜过长，铅封必须密实无气孔。充油电缆的铅封应分两次进行，一次封堵油，二次成形和加强，高位差铅封应用环氧树脂加固。

塑料电缆宜采用自粘带、粘胶带、胶粘剂(热熔胶)等方式密封；塑料护套表面应打毛，粘接表面应用溶剂除去油污，粘接应良好。

塑料电缆宜采用自粘带、粘胶带、胶粘剂（热熔胶）等方式密封；塑料护套表面应打毛，粘接表面应用溶剂除去油污，粘接应良好。

电缆终端、接头及充油电缆供油管路均不应有渗漏。

4、电缆接头的保护电缆接头制作与安装注意事项：714、电缆接头的保护电缆接头故障原因分析由于电缆附件种类、形式、规格、质量等因素的影响，交联电缆接头故障原因也不尽相同。接头部位接触电阻过大，温升加快，发热大于散热促使接头的氧化膜加厚，氧化膜加厚又使接触电阻更大，温升更快。如此恶性循环，使接头的绝缘层破坏，形成相间短路，引起爆炸烧毁。另外，电缆接头制作过程中，施工条件不足，造成密封不严，接头有气隙，有水分，接头部位电场分布不均，形成电离，带电粒子在交变磁场的作用下，绝缘层逐步加速老化直至击穿。造成接头处故障的原因主要有以下几点：1）压力不够、连接金具空隙大。压力不够导致导体衔接不紧密，接触电阻较大，发热严重。

2）导体损伤。剥线时使导体损伤，在线芯弯曲和压接蠕动时，会造成受伤处导体损伤加剧或断裂，压接完毕不易发现，因截面减小而引起发热严重。

724、电缆接头的保护电缆接头故障原因分析3）连接金具接触面处理不好。无论是接线端子或连接管，由于生产或保管的条件影响，管体内壁常有杂质、毛刺和氧化层存在。当压接金具与导线的接触表面愈清洁，在接头温度升高时，所产生的氧化膜就愈薄，接触电阻Rt就愈小。4）工艺不良。主要是指电缆接头施工人员在导体连接前后的施工工艺。

5）应力处理不当，造成电场分布不均匀，就极易造成电缆中间接头击穿。

6）金具截面不足，金具产品质量差。金具截面不足，载流性能降低，对运行大电流线路中就会产生交联电缆接头发热现象。假冒伪劣金具不仅材质不纯，外观粗糙，压后易出现裂纹，而且规格不标准，有效截面与正品相差很大，根本达不到压接质量要求；在正常情况下运行发热严重，负荷稍有波动必然发生故障。

734、电缆接头的保护电缆接头故障原因分析7）电缆接头处得绝缘恢复和密封工艺不好，电缆接头中含有潮气和空气，在雨雾天气接头进水，造成绝缘性能恶化，甚者造成电缆击穿。

8）散热不好。绕包式接头和各种浇铸式接头，不仅绕包绝缘较

电缆交联绝缘层为厚，而且外壳内还注有混合物，就是最小型式的

热缩接头，其绝缘和保护层还比电缆本体增加一倍多，这样无论何

种型式的接头均存在散热难度。

744、电缆接头的保护电缆接头防故障措施增加连接金具接点的压力、降低运行温度、清洁连接金属材料的表面、改进连接金具的结构尺寸、选用优质标准的附件、严格按照施工工艺做好电缆接头处绝缘恢复和密封，做好接头处电应力控制是交联电缆安装过程中几个关键因素。所以，应从以下几方面来降低电缆接头的故障率：1）选用技术先进、工艺成熟、质量可靠、能适应所使用的环境和条件的电缆附件。

2）线芯连接采用材质优良、规格、截面符合要求，能安全可靠运行的连接金具。

3）选用压接吨位大、模具吻合好、压坑面积足、压接效果能满足技术要求的压接机具。

4）培训技术精湛、工艺熟练、工作认真负责，能胜任电缆施工安装和运行维护的电缆技工。

PARTFIVE电力电缆的在线监测技术765、电力电缆的在线监测技术电力电缆预防性试验：绝缘电阻测量试验、直流耐压、泄漏电流试验、局部放电、介损测量775、电力电缆的在线监测技术方法试验电源检测效果存在的问题绝缘电阻测量低压直流可测量绝缘电阻、终端受潮终端表面泄漏的影响直流耐压试验高压直流可测出施工缺陷及绝缘劣化可能引起交联聚乙烯绝缘损伤直流泄漏测量高压直流可测出吸潮、树枝劣化电晕、电源波动的影响局部放电测量交流工频可检测内部气隙、外伤要消除干扰、提高灵敏度超低频、三角波专用电源设计、制造tanδ测量交流工频对检测受潮、水树枝有效需要大容量电源超低频高压要消除干扰反向吸收电流高压直流对检测水树枝等有效要消除局部电流或终端脏污残余电压法高压直流对检测水树枝等有效要消除表面泄漏常见电缆老化检测方法比较785、电力电缆的在线监测技术

直流法

工频法

低频法

复合判断法电力电缆在线监测和诊断方法直流法直流成分电流监测

直流叠加法

直流电桥法直流成分法机理

电缆中存在水树时，类似尖板电极具有整流作用。因此在工作电压下，电缆绝缘中将流过微小的直流电流。根据这一电流的数值，既可判断电缆中水树的发展状况。直流成分电流监测

TR

配电变压器

GPT

接地保护用

电压互感器

M

直流微电流

检测装置

(nA级)回路中流通微弱的直流成分电流直流成分电流监测原理接线直流成分电流监测

微电流测量装置

微电流测量仪

低通滤波器

衰减交流成分、检出直流成分

接地保护装置

保证试验人员和装置的安全直流成分电流监测直流成分电流监测6kVXLPE电缆交流击穿电压与直流分量的关系判断规则

直流成分电流

小于1nA

绝缘良好

大于100nA

绝缘不良

介于两者间加强监测直流成分电流监测护层与地之间有化学电势Es

直流成分电流监测

护层与电缆绝缘护层的绝缘电阻下降

M中将流过杂散电流

通常Es不超过0.5V

当护层绝缘电阻小于200500M

杂散电流将影响诊断的可靠性直流法直流叠加法

借助电抗器将直流电压在线叠加于电缆绝缘测量直流叠加电流。防止影响GPT二次输出电压

直流电压不能很高，约1050V

直流电压不高

电缆绝缘处于交流高压作用下

真实反映绝缘的实际状况直流叠加法6kVXLPE电缆

直流叠加电流

与

水树长度

的关系

直流叠加法保证安全

L、C

调谐于50Hz

杂散电流Es的影响

正、反向

叠加直流

电压消除直流叠加法判断规则

测得绝缘电阻

大于1000M绝缘良好

小于10M绝缘不良

介于两者间加强监测

试验证明：用直流叠加法测得的绝缘电阻与停电后加直流高压时的测试结果很相近。直流叠加法直流法直流电桥法测量电缆绝缘电阻的电桥接线电桥平衡

Rx=(E1-V4)R2/V4

设E1为20V，

V4为1mV，R2为50M

Rx最大可测到100000M

防止直流电压对GPT的有害影响直流电桥法Es影响的消除

调节R4及E0

V0指示为零

其他设备的绝缘电阻与R3并联

R3之值并不参与计算

其他设备的绝缘电阻不影响测量结果直流电桥法加于电缆的电压信号(通过电压互感器取出)

流过绝缘的电流信号(通过电流互感器取出)

通过数字化测量装置

电缆绝缘的tg

工频法介损因数法什么是介质损耗角(tand)??

time/sec010电压电流

=介质损耗角tand

=有功功率无功功率水树的简化等效电路>>

受潮对tan的影响温度对tan的影响6kVXLPE电缆交流击穿电压

与在线测得tg

间的关系

统计分析表明

tg大于1%

绝缘不良如果满足以下条件，电缆状态正常:tan

d

(2

U0)<1.2‰and[tan

d

(2Uo)-tan

d(Uo)]<0.6‰

如果发生以下情况，则电缆处于故障状态(须立即更换）

:

tan

d

(2Uo)³2.2‰or[tand(2Uo)-tan

d(Uo)]³

1.0‰对于XLPE电缆这一标准是非常重要的。XLPE的

tand标准

工频法局部放电法试验分析证明

绝缘中的电树枝达到0.5mm时

局部放电量约100pC

由-q、-n、q-n、或-q-n谱图

判断电缆状态

放电相位，q放电量，n重复率

偏斜度s

在4个象限中

的分布

预测树枝的

延伸发展情况

P点进入第3象限

绝缘进入危险状态水树

流经电缆绝缘

的电流也含有

低频成分

根据频谱分析

频率在10Hz,特别在3Hz以下.低频法低频成分法在电缆接地线中串接入测量装置

由测得的低频电流诊断绝缘

低频电流也是纳安级

对测量装置要求较高低频法低频叠加法避免直流微电流测量上的困难

将7.5Hz、20V的低频电压

在线叠加于电缆

在电缆接地线中串接入测量装置

绝缘电阻值

低频叠加法6kV电缆绝缘电阻

与工频击穿电压的关系判断规则

绝缘电阻大于1000M

性能良好

绝缘电阻小于1000M

性能下降

绝缘电阻小于400M

电缆应立即更换复合判断法绝缘状态与特性参数间的统计分散性

仅用一种方法诊断绝缘

漏判和错判的可能

采用几种方法，互相配合进行复合诊断

可提高诊断的正确性

采用包含直流叠加法、tg法和局部放电法的复合诊断

诊断的准确率高达95%以上电缆故障的演变早期电缆本体故障为主

近期电缆负荷过载性故障较多

目前电缆附件故障已成为重要故障原因。

电缆终端或中间接头出现放电点

电缆终端或中间接头出现过热点

电缆外护层绝缘不良导致的环流故障对电缆在线监测技术的要求实时报警

故障精确定位

综合监测（温度、烟雾、放电等）PARTSIX电缆施工安全措施1146、电缆施工安全措施

1.

电缆直埋敷设施工前应先查清图纸，再开挖足够数量的样洞和样沟，摸清地下管线分布情况，以确定电揽敷设位置及确保不损坏运行电缆和其他地下管线。

2.

为防止损伤运行电缆或其他地下管线设施，在城市道路红线范围内不应使用大型机械来开挖沟槽，硬路面面层破碎可使用小型机械设备，但应加强监护，不得深入土层。若要使用大型机械设备时，应履行相应的报批手续。3.

掘路施工应具备相应的交通组织方案，做好防止交通事故的安全措施。施工区域应用标准路栏等严格分隔，并有明显标记，夜间应加挂警示灯，以防行人或车辆等误人。

4.

沟