高压电缆接地电流实时监控技术

王辉+周刚+刘泊辰+张卫东+高盛

摘 要 本文主要讲述了高压电缆接地电流实时监控技术的应用，着重分析了其在高压电缆的安全方面所起到的重要作用，并在接地电流实时监测装置的创新方面提出了新的思路，试图为之提供行之有效的可行性建议。

【关键词】高压电缆 接地电流 实时监测

1 前言

在实际应用当中，交联聚乙烯电缆广泛应用于配电网及输电线路当中，具有诸多优点，例如：安装比较方便、耐热性能较好且施工工艺简单等，从而很快取代了原来的油纸绝缘电缆，并成为城市供电及主网架的一个重要部分。与架空线路相较而言，交联聚乙烯电缆的敷设比较隐蔽，运行状况及问题难以发现。为了弥补电缆的这种缺陷，本文通过实践研究，对电缆状况实时监测技术进行研究。

通常情况下，交联聚乙烯电缆的设计寿命为20年左右，但是，因为电缆的敷设环境一般都在地下或是电缆沟里，这样会严重影响电缆的使用寿命。因此，采用合理的高压电力电缆实时监测系统实现对电缆状态的实时监测，可以在很大程度上减少停电次数，并实施电缆状态检修。

2 电缆运行中的接地电流分析

在实际应用当中，110kV及110kV以上电缆大部分为单芯电缆，而35kV及35kV以下电缆大部分为三芯电缆。其中，单芯电缆的接地方式主要有交叉互联接地、单端接地以及两端接地等。而三芯電缆的接地方式主要采用两端接地的方式。对于上述电缆而言，电容若是发生变化都会导致其接地电流增大。所以，通过对电流参数的采集分析，可以实现电缆运行状态的实时监测，从而能够有效防止电力事故的发生。单相电缆导体和金属屏蔽层之间的等效电路，如图1所示。若是电缆受潮或是老化，那么分布参数C将会变大，从而导致电阻R减小，所以接地线电容电流对分布参数是较为敏感。

若是发生电缆绝缘层破损或是多点接地时就会产生环流，进而导致金属护层发热，从而加速电缆的老化，影响电缆的寿命。所以，通过监测电缆的接地电缆可以得到电缆外护套的全部信息。由此可知，在全部高压电缆监测手段当中，接地电流监测是最基本的手段。

3 接地电流实时监测与其他方法的对比评价

传统的实时监测方法有损耗因素法、局部放电法、温度分布测量法、介损实时监测等，这些方法基本都是以电流监测为基础的。由经济视角分析来看，现阶段的局部放电法和温度分布测量法对实时监测系统的要求较高，成本较高，且施工维护投入的经济成本也较高。对于固体材料而言，其劣化损坏过程是一个非逆转过程。在劣化的过程当中，电缆主绝缘当中流过的电容电流会逐渐增加，这会增大接地电流，而这一结论也通过加速劣化试验得以证明，此试验也证明了接地线电流增量与交流击穿电压是相关的。通过实时接地电流监测，可以排除一些与劣化信息不相关的信号，并从接地线电流当中提取涵盖电缆绝缘劣化的容性电流变化、局部放电信号以及泄漏电流变化等的信息，进而可以借此来对绝缘的劣化状况进行评估。

4 接地电流实时监测装置应用开发思路

现阶段，接地电流的监测方法已经趋于成熟，在设置接地电流实时监测装置的时候，通常会在电缆的中间连接处以及两个终端的地方安装精度较高的电流互感器，并借助这个电流互感器进行采样，将采集到的信息输入到分析装置加以分析。电缆使用方式及接地方式的不同会使其接地电流在故障或者老化之后有着不同的特点，开发一系列新型的实时分析装置是非常必要的。同时，可以借助一些较为成熟的无线网络传输技术，开发智能分析系统装置无线传输功能和相关的软件，从而可以将电缆的故障信息及时传送到运行人员的智能手机终端，并保证运行人员不再受限于对电缆的运行状况的空间跟踪，还可以使他们利用手机随时观察电缆的实时数据及历史数据等信息。

5 结论

本文对电缆运行中的接地电流进行了分析，总结对比了不同电缆实时监测系统的应用，进而为专业人员提供相关的资料，使他们可以对接地电流实时检测方法进行更加深入的研究。此外，本文在接地电流实时监测装置的创新方面提出了新的思路，有利于对高压电缆接地电流实时监测技术的研究。

参考文献

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作者简介

王辉（1973-），男。大学本科学历。现为淄博供电公司高级工程师，从事电力电缆技术方向的研究。

作者单位

淄博供电公司 山东省淄博市 255000