关于电线电缆检验检测技术的探讨.pdf

732024年1月下 第02期 总第422期工艺设计改造及检测检修China Science&Technology Overview0 引言随着工业化进程的推进，电线电缆成为现代社会不可或缺的重要设备。绝缘材料的品质直接影响电线电缆的安全运行，绝缘材料质量不良，容易导致绝缘故障的发生。电线电缆作为电气设备，其安全性和可靠性对人们的生命财产安全至关重要。1 电线电缆故障种类1.1 绝缘故障绝缘故障是电线电缆的主要故障之一，主要表现为绝缘抗压强度下降以及绝缘介质受到破坏或污染。在实际应用中，通常使用高电压试验和低电压击穿试验检测和诊断绝缘故障。1.2 接头故障接头是电线电缆中连接电缆芯和电缆线路的部件，由于其结构相对复杂，容易受到环境、湿度、机械摩擦等因素的影响，导致发生接头故障。接头故障通常分为接触不良和接头损伤两种类型。1.3 金属故障金属故障通常表现为导体短路或开路，短路主要发生在两个相邻的导体之间，开路则是由于导体内部的断裂或外部因素对导体产生拉伸或压缩造成的。这种故障的处理通常需要查找故障点，将损坏的部件进行更换。1.4 电缆外护套损伤电缆外护套损伤通常是由于外部划伤、挤压、摩擦、物理损坏等因素造成的。这种故障通常会导致雨水、泥沙等进入电缆，引起更为严重的故障。1.5 电容性故障当电线电缆的内部导体与外部金属屏蔽层之间的电介质损坏或出现接触异常时，电容性故障就会发生，这种故障通常会导致电线电缆的通信质量下降或通信中断。2 电线电缆故障原因分析2.1 绝缘故障原因如果电线电缆处于较恶劣的环境，比如高温、高湿等情况下，绝缘材料会因为受到强烈的外部影响而产生破坏，也容易发生绝缘故障。在电气设备的使用过程中，如果操作不当，就会造成绝缘材料损坏。绝缘故障对电线电缆的运行安全影响重大，需要及时检查和维护，尤其是高压电力系统中的电缆，更要进行定期的绝缘监测和维护，以确保系统的安全稳定运行。绝缘材料的抗压强度会随时间的推移和外界因素的影响而下降，如果超过允许范围，就表示绝缘抗压强度已经降低。绝缘材料遭受过度的电场或电击击穿，会导致绝缘层中出现损伤、裂纹或孔洞。绝缘材料长期处于污浊环境，会导致绝缘层表面积累大量的灰尘、水汽和油脂，影响绝缘材料的绝缘性能，出现绝缘故障。长期使用后，绝缘材料会因为使用过程中的电压、电流、温度、湿度等因素而逐渐老化，引起绝缘故障1。2.2 接头故障原因接头通常用于连接两段电缆或连接电缆与设备，如果接头的制作不规范或使用环境不良，会导致接头故障的发生。接头的制作需要有专业的技术和工艺，如果制造过程不规范或操作不当，就容易导致接头内部的电气和机械性能不稳定。接头制作使用的材料通常是有机材料，比如橡胶和绝缘塑料等，如果长期在高温、潮湿或其他恶劣环境中，就会导致接头材料老化。接头一般处于设备连接处或电缆转弯处，容易受到机械摩擦或拉伸力的影响，如果长期受到损坏，就会导致接头的机械性能下降。电缆接头处容易受潮，影响电缆的绝缘性能，导致接头发生故障。因此，对于埋地、水下、潮湿等场所的电缆接头，需要采取合适的防潮措施。2.3 金属故障原因金属故障通常表现为导体短路或开路，是电线电缆中收稿日期：2023-07-04作者简介：刘思远（1986），男，甘肃民勤人，助理工程师，研究方向：电线电缆、中小学教室照明、LED 灯具、道路安防工程、电动自行车、绝缘工器具，移动电源的检验检测。关于电线电缆检验检测技术的探讨刘思远（宁夏计量质量检验检测研究院，宁夏银川 750200）摘要：随着电力行业的发展，电线电缆作为电力输送的重要组成部分得到了广泛关注。电线电缆的质量直接关系电力输送的可靠性和安全性。然而，电线电缆的生产、使用环境和维修等因素都会对其性能产生影响，需要进行相应的检测，以保证安全可靠使用。基于此，对电线电缆检验检测技术进行全面分析。关键词：电线电缆；检验检测；研究分析中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1671-2064(2024)02-0073-03742024年1月下 第02期 总第422期工艺设计改造及检测检修China Science&Technology Overview较为常见的故障情况之一。发生在两个相邻的导体之间，通常是由于保护层的破坏或绝缘层的破损引起的，此时电流沿着缺陷处产生过多的热量，导致设备过载，甚至发生火灾等安全事故。导体开路通常是由于导体的弯曲或拉伸造成的，使导体内部出现断裂，无法形成通路。这种情况不仅会影响电路的正常运行，还会对设备造成严重的损害。为了确保电线电缆的稳定运行，应定期对电缆的导体进行检测，及时发现和修复导体故障。此外，需要合理布置电线电缆，避免电缆缠绕或损坏，以减少金属故障的发生。2.4 电缆外护套损伤原因电缆外护套损伤通常是由环境因素或操作错误引起的，比如受机械压力、弯曲、拉扯等因素的影响，导致电缆外护套出现破损、裂纹或割伤等损伤情况，甚至导致电缆内部的导线暴露在外面，造成触电危险。电缆遭遇酸碱侵蚀、油脂渗漏等情况，会导致电缆的绝缘层或外护套受到腐蚀、变质或黏附等损伤，长时间损伤会导致电缆绝缘性能下降，甚至发生故障。电线电缆长期受到电磁干扰，比如雷电、强电场、强磁场等，会引起电缆外护套的局部放电、击穿或闪络，导致电缆电气性能降低。为避免电缆外护套出现损伤，应加强对电缆的维护和管理，保护电缆免受机械、化学及电磁干扰的损伤。同时，还应根据电缆使用环境的要求，增加外部保护和防护措施，提高电缆的使用寿命2。2.5 电容性故障原因电容性故障是电线电缆中较为常见的故障类型之一，通常是由电缆内部导体表面被污染或受潮引起的。电缆导体与外部金属屏蔽层之间的电介质通常是绝缘材料，如PVC、XLPE 等。当电介质中出现污染、受潮等问题时，会降低电介质的介电强度，导致电容性故障的发生。电容性故障表现为电缆中导体间及导体与金属屏蔽层之间产生电容，造成电缆线路的电容电流增大。在高压电力系统中，电容性故障不仅会破坏电缆的绝缘性能，还会引起放电、燃烧等严重后果，因此需要高度重视。为避免电缆的电容性故障，应严格控制电缆的制造和使用过程，加强绝缘材料的防潮、防污染能力。使用电缆时，应严格遵守电缆的使用要求，避免机械压力、弯曲、挤压等对电缆造成损害。3 电线电缆检验检测技术要点3.1 电线电缆外观检查检查电线电缆的外护套是否存在划痕、破损或变形等缺陷以及电缆标识是否清晰，是电线电缆外观检查中的关键步骤之一。相关工作人员需检查电缆表面是否有明显的损伤，如划痕、破损、裂纹、斑点等；检查电缆标识是否清晰，如电缆的规格型号、制造厂家、电压等级、生产日期等；检查电缆外径是否匀称，内外径比例是否合理。检查电缆弯曲处的半径是否符合制造要求，以及连接器等部件的插拔性能是否正常3。3.2 绝缘厚度的测量电线电缆绝缘厚度是指绝缘材料覆盖在导体周围的厚度，是电线电缆质量的重要指标之一，也是确保电线电缆安全可靠运行的重要保证。3.2.1 检验仪器设备读数显微镜或放大倍数至少 10 倍的投影仪，两种装置读数均应至 0.01mm。有争议时，应采用读数显微镜测量作为基准方法。3.2.2 预处理所有的试验应在绝缘料挤出或硫化（或交联）后存放至少 16 个小时，除非另有规定。任何试验前，所有试样包括老化或未老化的试样应在温度（235）下至少保持 3 个小时。3.2.3 试样制备去除适当长度端头，消除电缆端头可能受机械应力变形、受潮、受腐蚀的影响；去除绝缘上所有保护层，抽出导体和隔离层(若有的话)，内外半导电层若与绝缘粘在一起，则不必去掉；用锋利的刀片沿着与导体轴线相垂直的平面切取薄片，每一试件由一个绝缘薄片组成（避免测量时出现重影）；如果绝缘上有压印标记凹痕，则会使该处厚度变薄，因此试件应取包含该标记的一段。3.2.4 试验步骤在任何情况下，第一次测量应在绝缘最薄处进行（最薄处厚度应是原始记录的第一个数据）；若规定的绝缘厚度为 0.5mm 及以上时，读数应测量到小数点后两位（以mm 计）；若规定的绝缘厚度小于 0.5mm，则读数应测量到小数点后 3 位，第 3 位为估计数。3.3 电线电缆绝缘检查使用测试设备检测电线电缆的绝缘机械性能、绝缘电阻等，确保电线电缆的绝缘性能符合要求。通过给电线电缆施加高压的方式检测绝缘的承受能力，检测电线电缆的绝缘强度和局部放电情况，判断电线电缆是否达到要求的绝缘强度。测量电线电缆绝缘材料表面的电阻值，判断绝缘层的质量状态以及绝缘水平。测试设备都有其自身的适用范围和检测方法，需要根据实际情况选择适合的设备进行检测。检测时，应严格按照使用说明进行操作，以确保结果的准确性和可靠性4。3.4 电线电缆导体测量使用测试设备检测电线电缆导体的直流电阻值，确保导体质量符合要求。（1）在将试样夹入电桥夹具时，旋转力应适中，尤其752024年1月下 第02期 总第422期工艺设计改造及检测检修China Science&Technology Overview对较小截面的试样，旋转力不能太大，防止单丝断裂。（2）试样应在规定的环境条件下放置足够长的时间，使导体的温度与试验环境温度达到平衡，平衡期间温度偏差不大于 1。（3）避免长时间测量导致的导体发热5。（4）测试系统应定期进行校验，开机时运行检查。（5）四端夹具的外侧一对为电流电极，内侧一对为电位电极，电位电极与电流电极夹头间距应不小于被测试样断面周长的 1.5 倍。3.5 电线电缆高压测试使用高压测试设备对电线电缆进行高压测试，确保其能承受规定的电压。高压测试仪是用来检测电线电缆绝缘材料的耐受电压程度，在使用高压测试仪测试电线电缆前，需要确认高压测试仪是否正常工作以及仪表是否准确。检查时，需要将高压测试仪连接到标准电压源或其他已校准过的高精度电压源上，检查读数与源电压是否相符以及电源电压是否稳定，电流和电压传输的准确性和稳定性受电线质量和连接方式的影响。检查电线的材料质量和电线连接方式是否正确，以及灵活性和耐磨损性是否足够。值得注意的是，电线长度不应太长，太长会影响测试数据的准确性。为了保证测试结果的准确性和可靠性，应在干燥、通风、无水汽环境下进行测试6。进行高压测试时，需要将电线电缆的两端分别连接到高压测试仪上，并逐步增加电压，直至达到规定的测试电压。在测试中需要注意测试电压和时间，同时观察是否出现击穿现象以及电流和电压读数是否平稳。通过测试仪器的读数和电线电缆的响应情况，判断电线电缆的耐压性能是否符合要求。电线电缆的检验检测技术是保障其安全性能和质量可靠的必要手段。在实际检测中，需要根据具体情况选择合适的检查手段和设备，并严格按照标准和要求进行检查和测试，以确保电线电缆的可靠性和安全性7。4 结语电线电缆的检验检测技术是多方面的，需要针对不同的电线电缆选择不同的检测方法。在实际使用中，应重视检测计划的制定，合理选择检测方案和检测设备，科学制定检测方法，确保检测的有效性和可靠性，提高电线电缆的质量和使用效能。参考文献1 倪世博,金群,王超.电线电缆绝缘检测技术的探讨J.中国质量与标准导报,2021(5):79-81.2 张建国,卞晓刚,范一龙,等.电线电缆抽样检测问题分析J.中国科技博览,2022(1):196-1973 袁健.电线电缆检测技术和检测方法J.设备管理与维修,2021(18):154-156.4 陈毕锐.电线电缆检测技术与检测方法分析J.电力设备管理,2021(4):149-150.5 赵旭阳,王宾,徐家勇,等.论电线电缆绝缘检测技术J.电力设备管理,2022(3):53-55.6 陈能为.电线电缆产品质量检测关键环节与问题分析J.中国科技纵横,2022(4):73-75.7 陈毕锐.电线电缆检测技术与检测方法分析J.电力设备管理,2021(4):149-150,156.Discussion on the Testing Technology of Wire and CableLIU Siyuan(Ningxia Institute of Measurement Quality inspection and testing,Yinchuan Ningxia 750200)Abstract:With the development of the power industry,wire and cable as an important part of power transmission,at the same time has been widely concerned.The quality of wire and cable is directly related to the reliability and safety of power transmission,however,the production of wire and cable,the use of environment and maintenance and other factors will have an impact on its performance,the need for corresponding testing to ensure its safe and reliable use.Therefore,this paper for the wire and cable inspection and testing technology for a comprehensive analysis.Key words:wire and cable;inspection and testing;research and analysis