电缆状态诊断的测试与在线监测

从高电压输电线路和海底连接电缆,到工业厂区的中压配电系统,电缆的可靠性与电网稳定性密不可分。电缆在持续的各种应力状态下运行,会导致绝缘性能降级及局部缺陷,最终可能引发灾难性的绝缘击穿,造成代价高昂的停电事故。我们的测试与在线监测解决方案可为您提供电缆状态评估所需的关键诊断数据。

挑战

为电缆系统的未来保驾护航

可用性与老旧的基础设施

电力需求的增长和网络的老化使得“运行至故障”(事后维修)的维护策略充满风险。定期的诊断测试和监测能够帮助团队找出“薄弱环节”,并优先进行基于状态的维护。这种方法可以防止代价高昂的停电并避免不必要的更换,从而确保基础设施更加可靠和高效。

监管演变

运营商需要高质量的数据来实现可靠性、环保和安全目标。例如,详细的局部放电(PD)分析和介质损耗报告现在已成为投产运行期间验证安装质量的标准要求。这些可追溯的数据确保了供应商的网络合规性以及资产的长期健康。

新兴风险

电网动态的不断演变(包括可再生能源的并网和高压直流 [HVDC] 技术的应用)给电缆绝缘带来了复杂的电应力和热应力。局部放电仍是这些局部应力的关键指标。先进的诊断技术能够精准定位终端、接头和绝缘层中的缺陷,从而实现针对性修复,在故障发生前保障电网可靠性、公共安全并优化运营预算。

测试方法

行之有效的方法,符合标准

我们的解决方案包括了多种电力电缆测试和在线监测方法。标准化的工作流程可引导用户完成设置、执行和数据分析,即使在强干扰环境下也能确保测试精度。

支持的测试方法

7+

应用的国际标准

10+

缩短设置和测试时间

20%–40%

电缆缆故障定位精度

>99%

电缆测试方法与解决方案

有关电力电缆超低频(VLF)测试与诊断的信息,请访问 b2 electronics 网站:https://www.b2hv.com

护层测试

护层测试

护层测试是一种离线直流耐压试验,用于验证电缆护层的非金属外皮的完整性。通过测量金属屏蔽层与地之间的泄露电流,可发现因设备安装或老化导致的击穿或机械损伤。这能防止潮气侵入和腐蚀,从而确保长期可靠性。该测试在调试和定期维护期间进行,符合 IEC 60229 等标准。 像我们便携的由电池供电的 COMPANO 100 这样的仪器,非常适合此类现场测量。

阻抗测量

阻抗测量

阻抗测量是一种离线调试和维护测试,用于测定电力电缆回路的复电阻(R)和电抗(X)。该测试通过测量正序和零序阻抗,确保保护继电器在故障时能正确动作,并验证“竣工”数据是否符合安全要求。 这项关键检测可发现接地问题或电缆规格选择不当的问题,可采用我们的 COMPANO 100 或 CPC 100 系统等设备,按照 IEEE 和 IEC 标准进行。

电容、介损因数测量

电容、介损因数测量

电容值与介损因数需通过离线测量来评估电缆的整体绝缘状况。通过测量电阻性电流与电容性电流的比值,将能量损耗量化为热量来表示。这有助于发现水分侵入、碳化或化学老化现象,从而追踪绝缘材料随时间推移的劣化情况。这些测量在工厂测试、调试和维护过程中进行,并符合各项 IEC 和 IEEE 标准。 像我们的 TANDO 700 这样的精密仪器非常适合进行这些测量。

测试

局部放电测试

局部放电测试是一种用于检测电缆接头和终端处局部绝缘缺陷的诊断工具。该测试可通过永久安装的传感器和端接箱在线完成,也可通过外部电源对停运的电缆施加电压来离线完成。传感器通过捕获电磁脉冲来精确定位绝缘薄弱点。利用沿电缆全长的时域时差法(TDR),该局部放电分析既可揭示缺陷的严重程度、类型也可确定其确切位置。 针对此类测试,我们建议在工厂测试、调试及维护过程中,遵循 IEC 60270 和 IEEE 400.3 等标准,使用 MPD 800 等设备,在潜在故障导致灾难性绝缘失效之前及时发现并处理。 当测试环境存在较强外部干扰时,我们的 UHF 800 可用于对电缆终端进行特高频局部放电测试。

DFR

频域介电响应 (DFR)

频域介电响应(DFR)是一种用于评估绝缘材料内部含水率和老化程度的离线诊断方法。它能对电缆的状态进行全面评估,并能及早检测出树枝放电和热老化等问题。虽然 DFR 起源于变压器诊断(CIGRE TB 254),但如今在电缆故障分析中的应用也日益广泛。 我们推荐使用 DIRANA 工具,该工具结合了 FDS 和 PDC 测试技术,可提供比标准 50/60 Hz或单一频率的 VLF 测试更详细的数据。

局放在线监测

局放在线监测

根据 IEEE 400.3 标准,局放在线监测是一种应用于在运行电缆的非侵入式诊断工具。该技术通过在接地线上安装高频电流传感器(HFCT),可在实际运行状态下评估其绝缘状态,无需停电。它不仅能识别缺陷的严重程度和类型,还能在电缆的全线精确定位信源的位置。 我们建议使用便携式 MONTESTO 200 进行临时“抽查”。我们的 MONCABLO 系统可为关键基础设施提供全天候连续在线监测及自动故障定位功能。

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护层测试

护层测试是一种离线直流耐压试验,用于验证电缆护层的非金属外皮的完整性。通过测量金属屏蔽层与地之间的泄露电流,可发现因设备安装或老化导致的击穿或机械损伤。这能防止潮气侵入和腐蚀,从而确保长期可靠性。该测试在调试和定期维护期间进行,符合 IEC 60229 等标准。 像我们便携的由电池供电的 COMPANO 100 这样的仪器,非常适合此类现场测量。

阻抗测量

阻抗测量是一种离线调试和维护测试,用于测定电力电缆回路的复电阻(R)和电抗(X)。该测试通过测量正序和零序阻抗,确保保护继电器在故障时能正确动作,并验证“竣工”数据是否符合安全要求。 这项关键检测可发现接地问题或电缆规格选择不当的问题,可采用我们的 COMPANO 100 或 CPC 100 系统等设备,按照 IEEE 和 IEC 标准进行。

电容、介损因数测量

电容值与介损因数需通过离线测量来评估电缆的整体绝缘状况。通过测量电阻性电流与电容性电流的比值,将能量损耗量化为热量来表示。这有助于发现水分侵入、碳化或化学老化现象,从而追踪绝缘材料随时间推移的劣化情况。这些测量在工厂测试、调试和维护过程中进行,并符合各项 IEC 和 IEEE 标准。 像我们的 TANDO 700 这样的精密仪器非常适合进行这些测量。

局部放电测试

局部放电测试是一种用于检测电缆接头和终端处局部绝缘缺陷的诊断工具。该测试可通过永久安装的传感器和端接箱在线完成,也可通过外部电源对停运的电缆施加电压来离线完成。传感器通过捕获电磁脉冲来精确定位绝缘薄弱点。利用沿电缆全长的时域时差法(TDR),该局部放电分析既可揭示缺陷的严重程度、类型也可确定其确切位置。 针对此类测试,我们建议在工厂测试、调试及维护过程中,遵循 IEC 60270 和 IEEE 400.3 等标准,使用 MPD 800 等设备,在潜在故障导致灾难性绝缘失效之前及时发现并处理。 当测试环境存在较强外部干扰时,我们的 UHF 800 可用于对电缆终端进行特高频局部放电测试。

频域介电响应 (DFR)

频域介电响应(DFR)是一种用于评估绝缘材料内部含水率和老化程度的离线诊断方法。它能对电缆的状态进行全面评估,并能及早检测出树枝放电和热老化等问题。虽然 DFR 起源于变压器诊断(CIGRE TB 254),但如今在电缆故障分析中的应用也日益广泛。 我们推荐使用 DIRANA 工具,该工具结合了 FDS 和 PDC 测试技术,可提供比标准 50/60 Hz或单一频率的 VLF 测试更详细的数据。

局放在线监测

根据 IEEE 400.3 标准,局放在线监测是一种应用于在运行电缆的非侵入式诊断工具。该技术通过在接地线上安装高频电流传感器(HFCT),可在实际运行状态下评估其绝缘状态,无需停电。它不仅能识别缺陷的严重程度和类型,还能在电缆的全线精确定位信源的位置。 我们建议使用便携式 MONTESTO 200 进行临时“抽查”。我们的 MONCABLO 系统可为关键基础设施提供全天候连续在线监测及自动故障定位功能。

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借助 OMICRON 确保电力供应的连续性。我们的 先进诊断测试和局部放电在线监测解决方案 能及早发现潜在故障,从而减少停电时间并延长电力电缆的使用寿命。
资源

深入探索

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工作領域

在各种运行状态下的可靠性

我们的诊断系统可确保电力电缆系统在各种运行状态下均具有工作可靠性––从海上风电场和城市公用隧道到重工业园区。

 

相关产品

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FAQ

常见问题解答

找不到您要找的内容吗? 

在运行中会表示电缆存在问题的警示现象吗?

以下问题将帮助您判断电缆是否存在需要立即进行测试和诊断的潜在问题:

  • 电缆上有无可见迹象?检查外皮是否出现变色、膨胀或“烧焦痕迹”。
  • 电缆是否发出异响或散发异味?嗡嗡声、噼啪声(表示存在燃弧)或塑料烧焦味都是需要立即测试的警示信号。
  • 周围设备是否出现异常?间歇性电源闪变或设备意外停电,通常表示电缆接头或终端出现故障。 
     
为什么如今的电缆测试比过去几十年更为关键?

全球电缆系统正在老化。现代诊断工具能够在交联聚乙烯(XLPE)和氟乙烯丙烯(EPR)电缆发生故障之前,及早检测出“水树”(微观水分通道)和局部放电,从而实现有计划地更换,而非故障后的紧急维修。 

电缆故障最常见的原因是什么?

虽然环境因素(潮湿、动物啃咬)也会产生影响,但主要原因在于安装不当(接头/终端处理不当)以及因热循环和电气应力导致的绝缘老化。

电缆应该多久测试一次?

行业标准(IEEE 400.2)建议关键基础设施每 3 至 5 年进行一次测试。然而,在潮湿或高负荷环境中的电缆可能需要每年进行一次测试。以下指南可帮助您根据电缆所处的使用寿命阶段确定其测试频率: 

  • 是新安装的吗?通电前应进行验收测试,以发现设备损坏或制造缺陷。
  • 是否已达到关键阶段?行业标准(如IEEE 400.2)建议每 3 至 5 年进行一次定期维护测试,某些地区法规可能强制要求每 3 年进行一次。
  • 系统使用年限超过 20-30 年了吗?老化电缆更容易出现“水树”或热老化现象,需要进行更频繁的诊断性测试(如介损因数测试),而非简单的耐压测试。这也是电缆使用寿命中应该考虑在状态评估中使用连续的局部放电在线监测的原因。
     
在调试期间对测试结果进行“基准测试”有什么好处?

它建立了一个“健康基准”。通过将未来的测试结果与初始数据进行对比,设备管理者可以准确掌握电缆的老化速度,并预测其剩余使用寿命。

我该如何决定何时部署局部放电在线监测?

如果该电缆是关键设备(如医院、数据中心、主要生产线)的主供电线路,您应优先采用持续的局部放电在线监测,而非定期离线测试。这有助于对电缆(尤其是老旧的电缆)的绝缘状态进行持续评估。局部放电在线监测系统将追踪局部放电活动趋势,并在情况发生变化时发出警报,以便您评估风险并规划基于状态的维护或更换工作。

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