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摘要：在运行中的电力电缆，需要通过试验获取其相关参数，从而对电力电缆的绝缘性能做出科学评价，以确保其达到相关标准要求。本文基于对电力电缆绝缘性能特点及其影响因素的简要介绍，分析了绝缘性能检测的基本分类，并且重点介绍了几种常见的检测项目。
关键词：高压；电力电缆；试验方法；检测技术
1局部放电带电检测中的抗干扰技术
1.1检测中的分类
目前常遇到的抗干扰技术包括频域开窗法、时域开窗法和时频开窗法三类。频域开窗法抗干扰技术是根据信号频域特征加以抑制的高压电力电缆检测技术。时域开窗法是借助时域特征加以抑制的高压电力电缆检测技术。时频开窗法是按照小波分析法来提取局部放电信号。本文以频域开窗法抗干扰技术为例，进行论述。
1.2现有高压电缆带电检测中存在的主要问题
在现有的高压电力电缆检测技术条件下，随着检测信号频率的增加，信号的幅值衰减愈加严重，信号的迟滞效果愈加明显。也就是说，局部放电信号中的高频成分衰减现象明显，其相位也发生了极大偏移，采集到的高压电力电缆波形的畸变问题突出。目前被广泛应用的自动聚类方法主要存在的问题有：（１）聚类数量的选取存在一定的问题，聚类数量的人工选取方式，还存在一定的弊端，例如，很难得到最优聚类个数。（２）聚类算法通过不断迭代，最终逼近最优解。其对初始值的选取比敏感，若初始值不合适，常常无法逼近全局最优解，迭代过程只能徘徊于局部最优解处，导致分类错误或失败。（３）对数据集样本的要求比较高，难以对任意两个聚类簇有一定交集的样本集进行处理，数据簇合理分离能力较弱。对于局部放电检测来说，常规模糊聚类方法己经不能满足当前的自动化、智能化需求。因此，本文采用交互式自动聚类算法，以实现多放电源信号自动分离功能，以及多种聚类方法和聚类个数之间的自动优化功能，选择最佳优化效果，从而更适应局部放电聚类分离中实际面临的复杂问题。
2电力电缆的绝缘性能及其影响因素
电力电缆在电力系统当中主要起到传输电能的作用，要想在运行过程中保障系统的稳定性，除了导电性能，还要求其具有良好的机械强度、绝缘性能以及一定的使用寿命。而在上述参数中，绝缘性能的好坏尤其重要，不仅对电力电缆自身的使用寿命造成影响，还关系到电力传输安全。绝缘缺陷和损伤会极大程度破坏电力安全，还可能导致火灾等情况，只有重视绝缘问题，才能满足电力系统的运行要求。1.1电力电缆的绝缘性能概述在不同类型和规格的电力电缆中，使用了不同的绝缘材料，用于将负责导电的芯体与外部环境隔离。电压等级较低的电力电缆通常使用塑料或橡胶作为绝缘材料，直接挤包在导体上。而对绝缘性能要求较高的高压电力电缆，则需要有多个绝缘层的保护，由与芯体直接接触的部分、绝缘护套以及二者之间填充的绝缘介质构成，绝缘材料的使用也同时包括了多种类型，既可以是常见的注塑工艺生产的高分子绝缘材料，也有云母、氧化镁等无机物，这些绝缘材料组成的多个绝缘保护层，可以达到高压变配电设施的运行安全等级需要，在保障电力电缆绝缘性能的同时，让其机械强度与耐火等级也达到相关技术标准与使用规范的要求。1.2电力电缆绝缘性能的影响因素电力电缆绝缘层之所以能够起到保护作用，与其绝缘材料特性和电缆结构设计密切相关。所以在电力电缆生产、运输、安装和运行等环节，在外部温湿度、机械碰撞、高压电磁场等因素的影响下，如果引发了其微观结构或物理化学性质的变化，就可能造成电力电缆绝缘性能的下降。因此首先电力电缆安装、运输过程中的不当操作，可能会使得其绝缘保护层形成细微的机械损伤，并且这些损伤会由于运行过程中继续受到机械作用力和环境腐蚀等的叠加作用，从而成为绝缘层的薄弱部位。当其发展到一定程度，就可能威胁电力电缆的正常运行。其次在电力输配过程中，导体会产生一定的热量，因此绝缘层会长期处于温度相对较高的环境，而这会导致构成绝缘层的物质发生微观结构改变甚至发生化学性质变化，出现绝缘性能劣化现象。最后在高压电场的长期作用下，绝缘介质内部会出现复杂的物理变化和化学反应，使得绝缘材料的性能下降并导致常见的被击穿问题。综上所述，电力电缆绝缘性能不可避免地会因受到多方面的考验而逐渐下降，因而必须在使用前或产品设计定型时通过标准方法检测保证电力电缆的绝缘性能达到设计使用要求。
3电性能试验
不同电压等级、用途的电力电缆在表征绝缘性能的电性能参数和试验方法上不尽相同。对于低电压等级的电力电缆，如额定电压450/750V及以下聚氯乙烯绝缘电力电缆和塑料绝缘控制电缆，常进行短时间的耐压试验（5min）如成品电缆耐压试验、绝缘线芯耐压试验等；对于额定电压0.1/1kV的电力电缆，按标准规定（GB/T12706.1）需要进行4h耐压试验，试验中施加的电压也更高；而对于额定电压26/35kV的中压电力电缆，除了4小时耐压试验外，还需要进行模拟雷击的冲击电压试验。类似的还有，绝缘电阻试验在低电压等级的电力电缆中一般以“绝缘电阻值”表征，在额定电压0.1/1kV的电力电缆中该参数则以“绝缘电阻常数”来表征，而在电压等级更高的额定电压26/35kV的中压电力电缆中不进行绝缘电阻试验，以介质损耗和局部放电试验等方法来测试绝缘性能。
结构检查：对于绝缘层来说主要是考核平均厚度、最薄处厚度和偏心度，该指标是最直观的能间接反映电力电缆绝缘性能好坏的指标之一。由于材料本身的特性，绝缘层越厚能起到的物理机械和电气保护效果越佳，因此理论上在符合使用需求的最大外径、弯曲半径等限制要求下，绝缘厚度越厚，保护效果越好。因绝缘最薄处往往是绝缘层缺陷所在，故平均厚度和最薄处厚度两个参数间，又以后者更为重要。偏心度是表征绝缘厚度均匀性的另一参数，其定义为同一截面上测得的最大厚度与最小厚度之差与最大厚度的比值在高电压等级的电力电缆中，常以“偏心度”替代“最薄处厚度”。
结束语
目前，碍于标准方法、检测工具所限，电力电缆检测领域大部分试验仍须在使用前抽样送至试验室中进行检测，但随着材料检测技术、无损检测技术、在线智能化监控技术的发展，自动化在线检测将是电力电缆检测未来的趋势。
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