电缆终端头局部放电测试辅助杆的研制

朱子龙 黄秉权 曾繁源

（广东电网有限责任公司珠海供电局，广东 珠海519000）

0 引言

当电缆线芯中有电流流过时，将会使金属护套上产生感应电势。在护套开路时，这个感应电势可能会很大，有时不但会危及人身安全，还会击穿金属护套的外护层，尤其是电缆线路发生过电压及短路故障时，在金属护套上会形成很高的感应电压，使电缆外护套绝缘发生击穿，故应在金属护套的一定位置采用特殊的连接方式和接地方式。

这些不同类型的接地电流成分不仅可以反映电力电缆金属护层自身的状态，也可以反映主绝缘的品质状态（如老化以及缺陷等）引起的局部放电在内的多类故障。所以在实际工作中，可以通过专门的仪器对运行中的电缆进行测试，来判断电缆内部绝缘是否存在局部放电的现象。

对运行电压下的电缆进行局部放电测试，是监测其运行状态以保障电力系统安全运行的重要手段，但在进行此项工作时，存在一个比较突出的问题：当在电缆转架空线杆塔下进行电缆终端头局放测试时，需要把传感器夹在电缆金属外护套接地引线上。

由于电缆金属外护套接地引线高，需要工作人员攀爬构架才能进行局部放电测试，此种测试方法存在人身高空坠落的风险。根据以往电缆局部放电测试的现场勘查，电压等级110kV及以上电缆金属外护套接地引线大部分高度在6～7m 处，并且攀爬的构架没有很好的落脚点，攀爬时容易踏空或者踩滑造成人身高空坠落。

此外，如果遇到保供电需要对电缆进行局部放电测试特巡时，由于时间紧、要测试的电缆头多，若在电缆终端头局放测试消耗过多的时间和人力，会使得工作进度缓慢、效率低下。

为此，珠海供电局高压试验二班研制了一种电缆终端头局部放电测试辅助杆来解决上述问题。使用时，辅助杆可以代替人手进行传感器的装拆，所以试验人员就不必攀爬构架进行高空接线测试。

1 电缆终端头局部放电测试辅助杆

针对测试效率低及人身高空坠落两个问题，珠海供电局高压二班研制了电缆终端头局部放电测试辅助杆，其特点是：轻便，对测试数据基本无影响，实现以辅助杆代替人手进行传感器装拆工作，避免攀爬构架进行高空接线测试，降低人身高空坠落风险。

1.1 辅助杆前端结构设计

1.1.1 前端结构材料选择

辅助杆前端结构主要作用为固定传感器，由于传感器开合是由弹簧弹力和细钢绳拉力来控制，因此前端结构受到作用力比较大，所以前端结构必须选择金属材料来进行制作，使它的结构坚硬并且耐用。

常见的金属材料有铁、铜、铝、铝合金等，表1 统计了这四种常见金属的相关特性。从实用性出发，综合考虑材料的耐腐蚀特性、密度、材料硬度等多个方面的因素，最终选择铝合金作为前端结构的制造材料。

表1 常见金属材料特性

1.1.2 前端结构形状设计

经分析论证，结合现场实际情况，确定辅助杆前端结构形状示意图如图1所示。

图1 前端结构示意图

使用时，首先用前端结构的紧扣带把传感器固定住，由前端结构内的弹簧机构把传感器拉至为常开状态，然后将传感器夹在电缆金属外护套接地引线上，最后拉扯细钢线至传感器紧密闭合进行测试。

对于传感器开口宽度的确定，经现场考察，各电压等级的电缆金属外护套接地引线直径一般为380mm 左右，因此传感器开口的宽度必须大于电缆金属外护套接地引线的直径且留有裕度，但是传感器开口宽度不能过大，否则会造成拉扯细钢线的幅度过大，致使前端结构体积增大，在浪费材料的同时也增加了辅助杆前端的重量，不利于辅助杆的控制与使用。通过对考虑上述的问题，最终确定传感器开口宽度为500mm。

1.2 辅助杆选择

辅助杆是基于绝缘杆进行制作，根据现场测试实际情况，可以由多根绝缘杆驳接来进行长度调节。在辅助杆总长度的选择方面，统计了各个电压等级电缆终端头金属外护套接地引线的高度。经统计电缆终端头金属外护套接地引线的高度大部分在6～7m 之间，有小部分低于6m 以下。从安全性及实用性的角度对辅助杆的长度进行选择，确定辅助杆的总长度为6m，分4根绝缘杆进行驳接，即每根绝缘杆的长度为1.5 m。当电缆终端头金属外护套接地引线的高度在6～7 m 之间时，可以选择4根绝缘杆驳接的长度进行测试；当高度低于6m 以下时，可以选择2～3根绝缘杆驳接的长度进行测试。

2 辅助杆安全性及使用效果

首先对辅助杆进行了安全性现场验收，测试点通常是位于电缆终端头本身的金属法兰下方（电缆终端头本身金属法兰一定在高压一次引线放电范围之外，否则在正常运行时可能会造成一次引线对其放电）的电缆金属外护套接地引线上，而在使用辅助杆后，辅助杆的前端结构仍位于电缆终端头本身金属法兰之下，所以安全性验收通过。

接着对辅助杆进行了测试效果的验收，由于辅助杆只是单纯地将传感器送到高处的测试点，测试连接线还是直接接在传感器上，并没有通过辅助杆作为中间媒体把传感器和测试连接线连接，而且也没有加长或缩短测试连接线，所以传感器接收的信号与有没有使用辅助杆没有关系，测试数据结果基本不受到影响。

继续对辅助杆的使用效果进行了验收，主要验收项目为辅助杆使用前后所需的时间，现场统计如表2所示。

表2 电缆终端头局部放电测试各流程所需时间

从表2可以明显看出，使用新工具后，测试单组电缆终端头（单组电缆终端头A、B、C 三相）时间从25 min 降低至15min，缩短了40%的测试时间。

3 结语

本文所研制的电缆终端头局部放电测试辅助杆成功地解决了测试过程中出现的测试效率低下及人身高空坠落两个问题。同时，在基本不影响测试数据的情况下，使测试过程简单化，为试验人员测试电缆终端头局部放电提供了一种新的途径。

［1］罗俊华，杨黎明，史济康，等.电力电缆及试验技术回顾［J］.高电压技术，2004，30（S1）：81－82.

［2］沈黎明.电力电缆应用技术［M］.郑州：郑州大学出版社，2011.

［3］陈化钢.电力设备预防性试验方法及诊断技术［M］.北京：中国水利水电出版社，2009.