高壓交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣老化及述評(píng)

高壓交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣老化及述評(píng)摘要：對(duì)國內(nèi)外部分高壓交聯(lián)聚乙烯（XLPE）電纜系統(tǒng)的絕緣損壞作了統(tǒng)計(jì)，分析了電纜及其附件絕緣老化原因和形態(tài)，敘述了XLPE電纜絕緣老化的機(jī)理。指出對(duì)高壓電纜附件和缺乏徑向防水構(gòu)造的XLPE電纜需重視絕緣老化問題。對(duì)于XLPE電纜本體絕緣老化檢測(cè)，認(rèn)為高壓級(jí)可比中壓級(jí)簡化。概述了國外絕緣老化診斷新技術(shù)的發(fā)展。最后，對(duì)局部放電檢測(cè)絕緣老化技術(shù)方法作了試驗(yàn)探討。關(guān)鍵詞：交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜；電纜附件；絕緣老化；診斷技術(shù)口交聯(lián)聚乙烯（簡稱XLPE）絕緣電纜由于敷設(shè)容易、運(yùn)行維護(hù)簡便，現(xiàn)已是10?220kV供電電纜的主流。近20年來，大量引進(jìn)的66?220kV級(jí)和國產(chǎn)的66?220kV級(jí)XLPE電纜已廣泛應(yīng)用于城網(wǎng)送電系統(tǒng)中。隨著時(shí)間的推移，如今運(yùn)行的66kV及以上高壓的XLPE電纜，有些已逐漸進(jìn)入電纜及其附件預(yù)期壽命的“中年期”。電纜系統(tǒng)在實(shí)際使用狀況下，能夠繼續(xù)長時(shí)期可靠工作或因絕緣老化加速而縮減使用壽命是運(yùn)行管理部門十分關(guān)注的問題。國外早在20世紀(jì)60年代就開始了關(guān)于XLPE電纜絕緣弱點(diǎn)檢出和老化檢測(cè)技術(shù)的研究,至今仍在不斷深入發(fā)展，不乏統(tǒng)計(jì)與測(cè)試數(shù)據(jù)，富有參考意義?，F(xiàn)基于廣州地區(qū)110kVXLPE電纜絕緣擊穿事故統(tǒng)計(jì)分析和初步進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)局部放電測(cè)試情況,并借鑒國外技術(shù)進(jìn)展，試對(duì)66kV及以上XLPE電纜絕緣老化、相應(yīng)的絕緣檢測(cè)技術(shù)給予述評(píng)，希引起重視并推進(jìn)深入開展這一領(lǐng)域的全面調(diào)研，以提高運(yùn)行管理水平?？?高壓XLPE電纜及其附件的絕緣損壞廣州供電系統(tǒng)在國內(nèi)較早地使用高壓XLPE電纜，迄今110kV級(jí)XLPE電纜總長度已達(dá)636km。1995?2000年共發(fā)生110kVXLPE電纜絕緣擊穿事故11起，分類如下：電纜本體7起，均屬外力破壞造成；電纜接頭4起，其中3起為投入運(yùn)行不久出現(xiàn)，是歸屬于構(gòu)成材料、工藝所致，另1起則是絕緣擊穿，其接頭無防水構(gòu)造，并運(yùn)行了10年，經(jīng)分析是水樹老化所致。上述絕緣擊穿事故雖顯示了電纜本體未出現(xiàn)絕緣老化損壞，但運(yùn)行時(shí)間終究有限，是否出現(xiàn)絕緣老化的異常指標(biāo)，尚未經(jīng)測(cè)試，XLPE電纜是否都能夠可靠運(yùn)行至預(yù)期使用壽命還是個(gè)待研究的問題。而有一起電纜接頭已出現(xiàn)絕緣老化，則至少表明對(duì)于包含附件在內(nèi)的電纜系統(tǒng)絕緣老化問題需引起重視。現(xiàn)不妨借鑒國外較早應(yīng)用高壓XLPE電纜及其附件的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)[1,2],結(jié)合予以分析?？?.1日本不同電壓等級(jí)XLPE電纜絕緣損壞比較一般XLPE電纜高壓級(jí)比中壓級(jí)的本體絕緣老化損壞較少，如日本1965?1995年按電壓級(jí)統(tǒng)計(jì)電纜絕緣事故率，顯示了隨電壓級(jí)增高其相應(yīng)的電纜絕緣損壞率依次較低，見表1。這或許是XLPE電纜的制造工藝對(duì)高電壓級(jí)有較嚴(yán)格的質(zhì)量目標(biāo)管理，加之110kV及以上電壓級(jí)電纜均采用金屬層徑向防水構(gòu)造的緣故。最1日裁）965-3995年XLPE電纜絕終B8壞串縉計(jì)1酬漑IV抵印軸kmfipl蒔tut個(gè)搖％用壞出就IU<|H10Q平22O.lMG1)0.00150.0032iln0(I4KI45|>1.2日本66kV級(jí)XLPE電纜線路絕緣損壞故障分布狀況日本在1977?1995年66kVXLPE電纜線路發(fā)生82次絕緣損壞故障，其分布狀況統(tǒng)計(jì)列于表2，特點(diǎn)有：屯糧明ft(271527212112電纜本體因水樹老化導(dǎo)致絕緣損壞達(dá)12起，它存在于沿電纜縱向的局部位置，但這些電纜是1975?1980年投產(chǎn)的一批，當(dāng)時(shí)的制造工藝含濕法交聯(lián)(20世紀(jì)80年代后才完全為干法交聯(lián))，且電纜構(gòu)造沒有徑向防水層，因之，歷經(jīng)12?19年運(yùn)行后出現(xiàn)絕緣擊穿。電纜附件因形狀不良、界面空隙導(dǎo)致絕緣損壞達(dá)23起，占相當(dāng)大比例。其電纜接頭基本上為繞包型，安裝質(zhì)量受作業(yè)環(huán)境、技術(shù)熟練等條件制約，人為過失因素較顯著。日本高壓級(jí)XLPE電纜線路運(yùn)行情況高壓交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣老化及其診斷技術(shù)述評(píng)日本110kV及以上電壓級(jí)XLPE電纜線路至1995年已使用705km,運(yùn)行了4070km?a,迄今未出現(xiàn)電纜本體絕緣損壞。已運(yùn)行的4000多個(gè)電纜附件中，雖未出現(xiàn)水樹老化導(dǎo)致絕緣擊穿，但發(fā)生過1次接頭絕緣損壞，是模塑型接頭絕緣擠出作業(yè)中有纖維性異物混入所致?？诮^緣之間的界面問題荷蘭150kVXLPE電纜系統(tǒng)在1993年1天中曾發(fā)生多個(gè)電纜終端一連串絕緣擊穿，造成大范圍停電。經(jīng)分析判明，原因是干式構(gòu)造終端的預(yù)制橡膠應(yīng)力錐與XLPE絕緣之間的界面問題。后對(duì)該系統(tǒng)出現(xiàn)絕緣擊穿前已退出運(yùn)行的電纜終端檢查，發(fā)現(xiàn)界面上存在電樹枝痕跡，表明形成電樹枝已有較長時(shí)日。這一界面問題已引起歐、日等業(yè)界重視。絕緣之間的界面問題是不同絕緣界面間出現(xiàn)的缺陷，或因電纜的交聯(lián)聚乙烯與附件的硅橡膠部件各有不同熱膨脹系數(shù)而形成位移，或運(yùn)行一定時(shí)間后界面變得干燥，或界面間壓力隨時(shí)間推移而減低，或安裝時(shí)的雜質(zhì)帶入等?？?.5我國需關(guān)注絕緣老化問題從上述事例可以看到，無徑向防水構(gòu)造的高壓XLPE電纜、繞包式接頭、預(yù)制干式終端或接頭，已在高壓級(jí)XLPE電纜運(yùn)行中出現(xiàn)過絕緣老化。國內(nèi)110kV級(jí)XLPE電纜在使用早期多缺乏徑向防水層，又多采用繞包式接頭，近年110?220kV級(jí)大量使用預(yù)制干式電纜附件，故而需關(guān)注絕緣老化問題。另一方面，由于110?220kV級(jí)XLPE電纜制造已按絕緣弱點(diǎn)目標(biāo)實(shí)施質(zhì)量管理，加之具有金屬套構(gòu)造達(dá)到有效防水，因此可認(rèn)為不存在一般中壓XLPE電纜那樣多的水樹老化，從而其預(yù)防性老化檢測(cè)可較為簡化?？?XLPE電纜系統(tǒng)絕緣老化的機(jī)理分析在一個(gè)絕緣系統(tǒng)中，老化因素可以使材料的特性產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的改變，并可能影響到絕緣性能。從實(shí)際線路歸納XLPE電纜的老化原因和老化形態(tài)，一般認(rèn)為局部放電、電樹枝、水樹的發(fā)生，是影響電纜及其附件絕緣性能降低的主要原因，且頻度較高?？?.1局部放電在運(yùn)行電壓下，局部放電能夠存在于電樹枝、孔隙、裂紋、雜質(zhì)以及剝離的界面上。當(dāng)絕緣中存在微孔或絕緣層與內(nèi)、外半導(dǎo)電層間有空隙時(shí)，將由于局部放電侵蝕絕緣而使絕緣性降低，以致發(fā)生老化形態(tài)，表現(xiàn)為絕緣擊穿。根據(jù)絕緣層中存在微孔的模型，由下面經(jīng)驗(yàn)式算出允許最大微孔尺寸：口旳" * (1)式中：2a 微孔直徑，ym；U——施加電壓，kV,為電纜額定電壓的1口2/3倍；r 絕緣層內(nèi)半徑，mm；RO 絕緣層外半徑，mm。高壓XLPE電纜按滿足(1)關(guān)系式進(jìn)行設(shè)計(jì)構(gòu)造，能保證在正常運(yùn)行場(chǎng)強(qiáng)下不發(fā)生局部放電，這或許是在正常使用條件下一般未出現(xiàn)因局部放電導(dǎo)致絕緣老化擊穿事例的緣故。但當(dāng)電纜本身受到外傷或附件組裝不善時(shí)，就可能出現(xiàn)起因于局部放電導(dǎo)致絕緣老化的絕緣擊穿如在模擬包帶式接頭的增強(qiáng)絕緣層中，其包帶有斷帶狀態(tài)時(shí)所作的驗(yàn)證性試驗(yàn)，經(jīng)解體檢查已獲證實(shí)?？陔姌渲匣痆1,3]它是由于絕緣材料中含有雜質(zhì)，形成場(chǎng)強(qiáng)集中部位發(fā)生局部放電，具有樹枝狀痕跡逐步伸展至全部路徑而擊穿的老化形態(tài)。對(duì)于XLPE絕緣，由電樹枝出現(xiàn)到全部路徑擊穿的時(shí)間較短，這是電樹枝與水樹有所區(qū)分的一個(gè)特點(diǎn)。在XLPE電纜絕緣層，由于雜質(zhì)或半導(dǎo)電層突起，出現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)集中就存在有害性，其有害性的界限可按下式算出：式中：Ec 發(fā)生樹枝的場(chǎng)強(qiáng)，kV/mm；Emax 最大工作場(chǎng)強(qiáng)，kV/mm；kt——溫度校正因數(shù)，取1.2；kn——壽命換算因數(shù)，取2.52；kf——場(chǎng)強(qiáng)增大系數(shù)(它與雜質(zhì)尺寸2a等參數(shù)有關(guān))口為界定有害雜質(zhì)容許多大，最嚴(yán)酷的情況是：假定雜質(zhì)位于內(nèi)半導(dǎo)電層上，其曲率半徑為10ym，發(fā)生電樹枝的場(chǎng)強(qiáng)為300kV/mm。曾對(duì)66?275kV電纜計(jì)算，結(jié)果2a在190?320ym范圍。在聚乙烯(PE)料生產(chǎn)廠與電纜制造廠為降低雜質(zhì)水平的協(xié)同努力下，反映PE化合物中雜質(zhì)含量大小的InN值已從1974年為2口7降至1984年接近于0。如日本275kV級(jí)電纜雜質(zhì)的目標(biāo)管理實(shí)現(xiàn)了琥珀物尺寸在250ym以下；其他為100ym以下。從有害雜質(zhì)水平來看，已有充分裕度?？谒畼淅匣痆1,3]自1967年發(fā)現(xiàn)XLPE絕緣水樹老化后，目前已確認(rèn)它成為XLPE電纜老化的主要現(xiàn)象之一。但水樹枝的機(jī)理和如何引起破壞目前尚不完全清楚。大量試驗(yàn)顯示水樹枝會(huì)造成局部應(yīng)力增高，可能成為電樹枝的發(fā)源地。高溫下，水樹枝里可能發(fā)生顯著的氧化，導(dǎo)致吸水性增大，導(dǎo)電性增高，最終熱擊穿；低溫下，水樹枝經(jīng)較長時(shí)間氧化或轉(zhuǎn)化為電樹枝，破壞就開始了。日本曾對(duì)電纜老化現(xiàn)狀做調(diào)查，并進(jìn)行空氣中與浸水中電纜老化特性比較，有以下結(jié)論a)對(duì)經(jīng)歷12年、12.4年、14年運(yùn)行的3回77kV電纜(干法交聯(lián)、三層共擠構(gòu)造)撤出后進(jìn)行了工頻、沖擊擊穿試驗(yàn)，結(jié)果顯示其絕緣擊穿電壓均比投產(chǎn)初期降低25%?50%。同時(shí)，水樹分布的考察結(jié)果顯示了地下電纜被水浸造成水樹的生長情況比在空氣中的情況要顯著。b） 對(duì)275kV具有徑向防水構(gòu)造的鋁包XLPE電纜投產(chǎn)10年后抽檢，撤出3條25m長電纜做絕緣擊穿測(cè)試，結(jié)果顯示與投產(chǎn)前性能相近。其蝶形水樹的長度最大約為160gm，被確認(rèn)絕緣性能沒受影響。c） 曾對(duì)僅有普通PVC外護(hù)層、含鉛箔的簡易防水層、鋁套這3種型式66kV電纜，按外部浸水條件做對(duì)比測(cè)試研究，顯示了具有徑向防水構(gòu)造的電纜絕緣性能與初始情況相同，而沒有徑向防水層的普通PVC外護(hù)層電纜，在不長時(shí)間其絕緣性能已有降低趨勢(shì)。廣州地區(qū)1996年曾發(fā)生一起運(yùn)行10年的絕緣接頭破壞事故，其接頭無金屬防水結(jié)構(gòu)，分析認(rèn)為水樹老化是引起接頭失效的主要原因。因此，XLPE電纜的徑向防水構(gòu)造對(duì)防止電纜絕緣老化至關(guān)重要，特別是處于潮濕地方運(yùn)行的電纜，應(yīng)設(shè)法確保電纜金屬護(hù)套的完整性。2.4熱老化熱老化是XLPE絕緣物在長時(shí)間高溫作用下由于過熱氧化發(fā)生質(zhì)變，物理特性（抗張性、伸長等）和電氣特性（介損、絕緣擊穿電壓等）均降低。110kV及以上XLPE電纜一般不超過運(yùn)行溫度90°C,選用且多留有裕度，故很少因過熱引起絕緣老化。3XLPE電纜及其附件絕緣老化診斷技術(shù)XLPE電纜及其附件絕緣老化診斷目的，是判斷其能否適合繼續(xù)可靠運(yùn)行或評(píng)估其殘余壽命。診斷方法可分破壞性試驗(yàn)與非破性檢測(cè)兩大類，后者還分“在線式”與“非在線式”?？诮^緣老化診斷技術(shù)現(xiàn)狀鑒于高壓與中壓級(jí)XLPE電纜的工藝與構(gòu)造存在差異，如有的中壓級(jí)電纜未按三層共擠式工藝制造，或絕緣弱點(diǎn)的質(zhì)量目標(biāo)控制未像高壓級(jí)電纜那樣嚴(yán)格，通常又無徑向阻水構(gòu)造，往往易出現(xiàn)水樹老化，且形態(tài)較明顯。因而中壓級(jí)電纜絕緣老化檢測(cè)方法多樣化得到發(fā)展，積累有相當(dāng)測(cè)試數(shù)據(jù)，利于實(shí)現(xiàn)有效檢測(cè)判斷，但中壓級(jí)絕緣老化檢測(cè)方法卻并非都適合高壓電纜，僅有個(gè)別方法被確認(rèn)。就日本XLPE電纜絕緣老化檢測(cè)技術(shù)實(shí)踐來看，對(duì)于6kV級(jí)（早期產(chǎn)品有些不是干法交聯(lián)、三層共擠構(gòu)造），檢測(cè)技術(shù)有“非在線式”和“在線式”?！胺窃诰€式”包括：殘留電壓、反吸收電流、直流泄漏電流、電位衰減法（直流）；殘留電荷、直流電壓疊加法（直流與工頻）；交流損耗電流法（工頻）；介損法（超低頻）。“在線式”包括：直流成分、脈動(dòng)法（工頻）；直流電壓疊加法（直流與工頻）等。對(duì)于22kV級(jí)，則尚無“在線式”，僅采用“非在線式”。其部分與6kV級(jí)相同，但不再用反吸收電流、直流成分、脈動(dòng)法等，另增加與6kV級(jí)不同的方法如直流偏壓、局部放電、耐壓法等。而66kV及以上高壓級(jí)電纜，由于水樹老化檢出有效方法尚無實(shí)際驗(yàn)證，對(duì)移植6?22kV級(jí)絕緣老化檢出方法是否合宜，迄今尚在探討，唯有局部放電檢出查明絕緣健全性被確認(rèn)，故而現(xiàn)只強(qiáng)調(diào)采用局部放電檢測(cè)法［1］。其他國家也有以局部放電檢測(cè)法用于高壓XLPE電纜及其附件，如荷蘭、瑞士、英國等［2,4］?？?.2絕緣老化診斷的新方法近年國外開發(fā)XLPE電纜絕緣老化診斷的新方法中，有一些可能是適用于高壓級(jí)的。場(chǎng)致發(fā)光法［5］加拿大國家科學(xué)研究協(xié)會(huì)曾對(duì)XLPE電纜絕緣的電樹枝成長過程進(jìn)行了深入研究，結(jié)果表明在電樹枝起始前，聚合物中電場(chǎng)強(qiáng)度增高點(diǎn)發(fā)射出的光，不是因局部放電引起而是一種“場(chǎng)致發(fā)光”引起。由于場(chǎng)致發(fā)光（EL）在水樹轉(zhuǎn)化為電樹枝之前就發(fā)射出來，可藉以察覺聚合物材料出現(xiàn)老化，因?yàn)橐坏╇姌渲﹂_始，電纜擊穿就即將發(fā)生。為此，采取高靈敏度的光學(xué)集聚裝置來顯示EL光譜的波長、強(qiáng)度、色調(diào)等特征，且按不同的EL起始電壓測(cè)出光譜強(qiáng)度與波長、電樹枝起始時(shí)間、老化生成范圍等關(guān)系，可據(jù)以實(shí)現(xiàn)電纜絕緣老化的檢出。EL檢測(cè)比局部放電檢測(cè)至少靈敏兩個(gè)數(shù)量級(jí)；它不會(huì)造成絕緣的侵蝕，使老化區(qū)域及其周圍材料能用其他方法進(jìn)一步分析；由于對(duì)老化的高靈敏檢出，有利于減少絕緣被擊穿的可能。加拿大500kVXLPE電纜線路近年已成功應(yīng)用這一方法?？?.2.2氧化特征法［6］日本東京電力公司基于XLPE電纜及其包帶型接頭在過熱狀況下，對(duì)電纜絕緣層、半導(dǎo)電層、接頭包帶材料耗氧量隨時(shí)間的變化率及其熱物理參數(shù)、材料的斷裂性、體積電阻率等特性作測(cè)定，就材料在氧化作用期間（OIT）的時(shí)效變化來評(píng)估其使用壽命，并提出依賴耗氧量等參數(shù)的解析算式。此外，又從已運(yùn)行11年撤換下的XLPE電纜與新電纜作OIT測(cè)試對(duì)比數(shù)據(jù)，以推斷前者殘余壽命，其結(jié)果與解析算式計(jì)算結(jié)果大致一致。從而，提出了按氧化特征評(píng)估XLPE電纜老化及其殘余壽命的方法。其他國家如印度在進(jìn)行調(diào)研評(píng)估XLPE電纜及其附件的失效模式也有運(yùn)用OIT法的［7］。3.3取樣法XLPE電纜及其附件的絕緣檢測(cè)的其他方法，有電纜外護(hù)層內(nèi)氣體分析法，終端內(nèi)硅油分析法取樣法等。特介紹取樣法如下：從運(yùn)行的電纜線路中截取一段電纜（取樣），使之撤出運(yùn)行，然后進(jìn)行老化測(cè)試。a） 日本曾對(duì)運(yùn)行4?19年66kV級(jí)XLPE電纜多回路取樣進(jìn)行系列材料試驗(yàn)（蝶形水樹（BTT）長度、水分含量等）、非破壞性試驗(yàn)（局部放電、介損等）、破壞性試驗(yàn)（工頻、沖擊、直流各擊穿場(chǎng)強(qiáng)，外護(hù)層沖擊擊穿）。顯示有隨水分含量增加使BTT長度增大從而擊穿場(chǎng)強(qiáng)降低的趨勢(shì)及BTT長度隨運(yùn)行年數(shù)增大但尚未超出1mm等。又以運(yùn)行10年與7年的275kV與500kVXLPE電纜撤出一段測(cè)試，其BTT分別約160ym與100ym。足見電纜因有金屬層防水，無外部水分侵入，水樹難以延展。b） 德國曾從已運(yùn)行6?23年66kV和115kV級(jí)XLPE電纜中，對(duì)于出現(xiàn)故障的及線路改造的多回電纜，進(jìn)行了系列觀察與試驗(yàn)，顯示有不同程度的蝶狀水樹，工頻擊穿場(chǎng)強(qiáng)均有所下降，其中有未運(yùn)行儲(chǔ)放于戶外的電纜也出現(xiàn)工頻擊穿場(chǎng)強(qiáng)明顯降低［8］?？?.4耐壓試驗(yàn)法耐壓試驗(yàn)法是判斷絕緣性最直接方式，它實(shí)質(zhì)歸屬于破壞性試驗(yàn)。迄今，鑒于工程實(shí)踐中對(duì)高壓XLPE電纜絕緣老化檢測(cè)有效性方法極為有限，因而可能仍需依賴耐壓試驗(yàn)做出判斷。耐壓試驗(yàn)不僅有較高準(zhǔn)確性，還需顧及在施加電壓下對(duì)絕緣性能危害的評(píng)估。試驗(yàn)電壓波形選擇要考慮水樹檢測(cè)能力、對(duì)健全絕緣部位的影響、試驗(yàn)裝置體積大小以及試驗(yàn)耗費(fèi)等因素。日本基于測(cè)試實(shí)踐對(duì)波形的評(píng)價(jià)，綜合認(rèn)為評(píng)估電纜殘余壽命的水樹檢測(cè)，以超低頻試驗(yàn)電壓波形較宜。理想試驗(yàn)電壓的考慮方式，是使能繼續(xù)運(yùn)行的電纜經(jīng)受耐壓，僅使不能繼續(xù)運(yùn)行的電纜經(jīng)由耐壓試驗(yàn)擊穿。因擊穿電壓具有一定的離散性，故需對(duì)各試驗(yàn)電壓結(jié)果呈現(xiàn)的概率作統(tǒng)計(jì)分析。日本東京電力公司按XLPE電纜殘余壽命不少于3年（即耐壓試驗(yàn)合格在3年運(yùn)行中不致出現(xiàn)絕緣老化擊穿）、且可靠性概率為97%情況，對(duì)各額定電壓相應(yīng)試驗(yàn)電壓（峰值）求得為：60kV（33kV級(jí)），95kV（66kV級(jí)），110kV（77kV級(jí)）。但77kV以上尚未見報(bào)道［9］。4局部放電檢測(cè)技術(shù)運(yùn)用試探迄今就XLPE電纜絕緣老化診斷技術(shù)發(fā)展看，110kV及以上高壓級(jí)遠(yuǎn)不及中壓級(jí)的實(shí)踐豐富，有待深入研究，但趨向于實(shí)施局部放電檢測(cè)則已成為共識(shí)。XLPE電纜線路上實(shí)施局部放電檢測(cè)方式主要問題是：在測(cè)定現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境存在較多干擾源的情況下，如何提高局部放電檢測(cè)靈敏度。為能適應(yīng)這一要求，國外開發(fā)出高頻局放（HFPD）或超高頻局放（VHFPD）新型檢測(cè)儀。HFPD信號(hào)處理的頻率范圍為100?500MHz，適用于短電纜段和電纜附件。荷蘭運(yùn)用HFPD在150kV電纜線路實(shí)施運(yùn)行檢測(cè)的電纜終端已達(dá)100個(gè)左右，其噪聲水平僅為工頻下傳統(tǒng)局部放電的1/3?1/100，通常1個(gè)人每天可檢測(cè)6個(gè)終端。如某終端運(yùn)行2年后發(fā)生故障，而擊穿前數(shù)月HFPD水平已有大幅增加，且檢查該終端界面確存在電樹枝現(xiàn)象，因而可以確認(rèn)HFPD有效[2]。日本也早已開發(fā)此類技術(shù)，采取5?50MHz的信號(hào)處理。如一種適于絕緣接頭的金屬箔電極法局部放電檢測(cè)，運(yùn)用至275kVXLPE電纜長9.5km線路，在10MHz下檢出靈敏度為1pC,對(duì)相距617m的鄰近接頭在3MHz下檢出靈敏度為15pC。我們與嶺南電纜廠合作，對(duì)住友公司的現(xiàn)場(chǎng)局放檢測(cè)儀(PPDM)就性能驗(yàn)證以及與通常局放測(cè)試儀作對(duì)比，并初次運(yùn)用對(duì)高壓電纜系統(tǒng)做試驗(yàn)，主要結(jié)果有：PPDM工作于高頻段，對(duì)工頻和低頻段的干擾不敏感，因而較適合現(xiàn)場(chǎng)工頻干擾嚴(yán)重環(huán)境。測(cè)試顯示PPDM與通常局放測(cè)試儀的測(cè)量靈敏度相當(dāng)。測(cè)試中使用了薄膜電極耦合、電流互感器耦合、小電容耦合等多種歸屬于高頻信號(hào)的拾取，表明PPDM可適應(yīng)在線式監(jiān)測(cè)。又證實(shí)利用約2m長接地引線的阻抗也能有效地提取局部放電信號(hào)，可認(rèn)為它尤其適合用于電纜附件。由測(cè)試得知，由半導(dǎo)電層表面缺損產(chǎn)生的放電，通常局放測(cè)試儀反應(yīng)靈敏，但PPDM卻反應(yīng)。因頻譜儀觀察這種放電信號(hào)無高頻分量，故而表明PPDM應(yīng)用尚有局限性。對(duì)比測(cè)試還反映出，通常局放測(cè)試儀對(duì)電吹風(fēng)干擾不敏感，而對(duì)充電器的干擾敏感，PPDM卻剛好相反；又電暈信號(hào)對(duì)兩者都產(chǎn)生干擾。而干擾信號(hào)的分辨，不僅涉及信號(hào)頻譜，還依賴于操作者的經(jīng)驗(yàn)。綜上分析，可認(rèn)為運(yùn)用PPDM進(jìn)行在線式局部放電檢測(cè)基本適合電纜線路現(xiàn)場(chǎng)情況，但也有其局限性，還需積累操作經(jīng)驗(yàn)，宜加強(qiáng)實(shí)踐。參考文獻(xiàn)特別高壓CV 絕綠診斷技術(shù)調(diào)查專門委員會(huì)，特別高壓CV 絕綠劣化形態(tài)七絕綠診斷技術(shù)①動(dòng)向[R].東京:電氣學(xué)會(huì)，電氣學(xué)會(huì)技術(shù)報(bào)告，第668號(hào),1998.ROSSR.Dealingwithinterfaceproblemsinpolymercabletermi-nations[J]IEEEElectricalI