背景

電纜故障引發(fā)的電力事故危害極大。電纜是埋設(shè)于地下的特殊輸電線路，敷設(shè)環(huán)境復(fù)雜，傳統(tǒng)手段不便于直接觀察、檢測并發(fā)現(xiàn)缺陷。因此在電纜交接或停電檢修時，通過快捷、無損的方式及時發(fā)現(xiàn)電纜敷設(shè)或運(yùn)行產(chǎn)生的缺陷，變得尤為重要。

 

  進(jìn)水導(dǎo)致電纜故障                                                                                                          電纜外破現(xiàn)象

 

國家智能電網(wǎng)持續(xù)在發(fā)展，從電纜全壽命管理角度出發(fā)，已經(jīng)從傳統(tǒng)的耐壓試驗(yàn)方法上升到狀態(tài)檢修，目前最為有效的電纜整體狀態(tài)評估方法為介損老化狀態(tài)評價，而評價僅僅只是做了電纜的“體檢”，檢測到但無法解決隱患。因此基于電纜線性阻抗測試的方法應(yīng)運(yùn)而生，在頻域下發(fā)現(xiàn)影響電纜整體的局部缺陷（局部放電、水樹缺陷、進(jìn)水受潮、機(jī)械損傷等），目前此技術(shù)屬于專利期內(nèi)的技術(shù)，需要大量測試現(xiàn)場數(shù)據(jù)支撐，以找到適合中國國情的測試方法。

LIRA 線性寬頻阻抗測試系統(tǒng)

LIRA ACQUIRE可以檢測測由于惡劣的環(huán)境條件(高溫、濕度、輻射)引起的海底電纜絕緣的整體老化，并檢測絕緣材料因機(jī)械沖擊或局部異常環(huán)境條件而發(fā)生的局部缺陷。其對絕緣材料的微小變化特別敏感，如進(jìn)水受潮、水樹老化、機(jī)械受損等。設(shè)備的頻率范圍是0.1-100MHz，測試距離可達(dá)300km，定位精度優(yōu)于0.3%。這使得運(yùn)維管理部門能夠及早發(fā)現(xiàn)缺陷區(qū)域，檢測和定位單個和多個缺陷以及嚴(yán)重程度。

原理

給定一個5V的電壓，將阻抗頻譜(振幅和相位)作為寬頻帶（0.1M-100MHz）的應(yīng)用信號函數(shù)來計(jì)算和分析，基于高頻共振效應(yīng)的寬帶頻域的分析方法，對電纜細(xì)微變化非常敏感的電氣參數(shù)（主要是絕緣介電常數(shù)、形狀物理參數(shù)、電流方向、電流強(qiáng)度、電流濕度、絕緣缺陷等重要狀態(tài)指標(biāo)）進(jìn)行檢測，從而分析和計(jì)算出復(fù)雜的阻抗線性變化，定位出發(fā)生明顯異常變化的缺陷點(diǎn)。

 

（原理）

探索領(lǐng)域

海底電纜

隨著海洋石油工業(yè)的發(fā)展，多樣化的海上石油平臺日益增加，而海底電纜作為海上各類平臺間的動力傳輸設(shè)施，其安全性和重要性越來越廣泛地受到關(guān)注。由于海纜線路的隱蔽性和重要性，海底電纜一旦發(fā)生故障，不但會嚴(yán)重影響海上石油平臺的正常生產(chǎn)，造成很大的原油產(chǎn)量損失，而且還會影響平臺人員的正常工作和生活。因此如何準(zhǔn)確及時地檢測并修復(fù)海底電纜變得尤為重要。

 

（損壞的海纜）

關(guān)于海纜的檢測，由于海纜敷設(shè)距離長，海平面天氣瞬息萬變，故障位置查找費(fèi)用較高，所以我們建議在電纜投入運(yùn)行前或出廠時對線纜進(jìn)行寬頻阻抗譜數(shù)據(jù)采集，采集的目的就是為了留存原始數(shù)據(jù)，后面的每一次檢測都可以將此次采集的數(shù)據(jù)跟原始數(shù)據(jù)做比對，如若存在明顯阻抗變化的位置，那就可以判定該點(diǎn)為故障發(fā)生點(diǎn)；還可以通過多次測量達(dá)到預(yù)測這些特征/老化發(fā)展趨勢的目的。

配網(wǎng)電纜

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代人類的生產(chǎn)生活和科學(xué)技術(shù)活動一刻也離不開機(jī)械、電氣設(shè)備。“電”已經(jīng)成為人類密不可分的一部分了。我國的電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也是相當(dāng)迅猛的。電力電纜在電力系統(tǒng)中占據(jù)著重要地位。然而，電纜故障的出現(xiàn)直接導(dǎo)致了我國電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。如何精確地檢測出電纜故障是當(dāng)今所有電力產(chǎn)業(yè)的頭疼問題。

 

目前常用的電纜故障設(shè)備由于體積大、重量高，不便于現(xiàn)場搬運(yùn)和作業(yè)，導(dǎo)致檢測工作的開展即費(fèi)時間又費(fèi)人力。而LIRA寬頻阻抗譜檢測系統(tǒng)體積小、重量輕、檢測時間短、接線簡單、定位精度高等優(yōu)點(diǎn)迎來了客戶的一致好評。

工廠電纜

如今雖然在大城市當(dāng)中可能很少能見到工廠，但是在偏遠(yuǎn)的郊區(qū)，還是能夠見到一些工廠正在運(yùn)作當(dāng)中的，而這些工廠，也給我們生活上帶來了很多的便利產(chǎn)物。工廠一旦電纜故障導(dǎo)致停電損失巨大。在如今的社會之中，一旦停電，我們的生活也將受到很大的困擾，社會上很多的環(huán)節(jié)也將面臨崩潰的可能，如果長時間停電，那也將是一場巨大的損失，這其中，工廠也不例外。

 

（停電導(dǎo)致的工廠設(shè)備起火）

工廠內(nèi)部配電電纜一般為短電纜，短電纜在敷設(shè)中可能存在過度彎曲，或彎曲半徑過小的情況，也可能導(dǎo)致電纜阻抗變化不均勻，導(dǎo)致故障發(fā)生。LIRA寬頻阻抗譜能夠檢測出各種引起阻抗變化的幅值和位置，所以在工廠定期檢修時對電纜進(jìn)行檢測是非常有必要的。

風(fēng)電場電纜

國內(nèi)風(fēng)電廠多數(shù)建設(shè)在山上，檢測條件較差，大型設(shè)備難以運(yùn)輸，導(dǎo)致很多檢測手段存在局限性，然而電纜敷設(shè)多為直埋電纜，如遇泥石流或大雨極易導(dǎo)致電纜出現(xiàn)故障現(xiàn)象，電纜作為運(yùn)輸電力重要電氣設(shè)備，如果發(fā)生故障極易導(dǎo)致其他電氣設(shè)備故障。

 

（故障導(dǎo)致風(fēng)機(jī)失火）

LIRA寬頻阻抗譜測試系統(tǒng)，設(shè)備較小，便于攜帶，能準(zhǔn)確檢測出電纜的接頭位置及細(xì)微阻抗變化點(diǎn)。風(fēng)電廠電纜敷設(shè)一般都在山上，地形條件較差，不便于大型設(shè)備的搬運(yùn)和檢測，LIRA攜帶方便，檢測條件限制較低的優(yōu)點(diǎn)得到了客戶的一致好評。

 總結(jié)

截至目前，LIRA已經(jīng)涉及眾多電纜領(lǐng)域，由于其接線簡單，檢測時間短，效果明顯等優(yōu)點(diǎn)，得到了各行各業(yè)用戶的一致好評。