18. 7 局部放电测试
18. 7. 1 概 述
局部放电 （ PD） 测试是评估电力电缆系统绝缘水平的重要手段， 尤其是对挤包绝缘材料而言更是如此。 此技术有一个明显的优势， 可以通过 TDR 技术对放电位置进行精确定位。
本章从两点上考虑局部放电： 对电缆全系统中所有局部放电的测量， 以及对单个放电位置的定位。 局部放电在电缆系统中的高频信号会由于电缆阻抗的变化而衰减。 有屏蔽层的中压电缆中衰减就很明显。 由于金属表面搭接部分腐蚀会比较严重， 导致屏蔽的功能区变成了一个打开式的螺旋结构， 而非管状结构。 这部分阻抗的增加会大大减小传感器获得的局部放电信号， 使测试结果不可信。 （ 这种情况可以通过在电缆系统上设置TDR 信号很快地判断出来， 而非实际的PD 测试， 如果返回信号没有出现在传感器上， 那么显而易见的， PD 测试没有起作用。）
18. 7. 2 局部放电的测量
对全卷的挤包绝缘电缆而言， 绝缘的局部放电测试可能是最重要的测试。 通常， 采用工频电压测试， 也可以采用 VLF （ 甚低频） 电压和比正常工作时对地电
压更高的电压进行。 经验表明， PD 测试对绝缘小瑕疵的检验是很精确的， 比如绝缘屏蔽层中的空腔和断面。
为了确定安装的电缆在运输、 敷设、 接头及终端安装过程中是否造成损伤， 应对安装后的电缆重复进行 PD 测试。 以往由于其他 PD 信号存在导致现场测试难以实现。
只要将噪声信号降到被测局部放电信号强度以下， 局部放电测试就可以提供大量有效的诊断数据。 通过观察局部放电信号的幅值和相位以及它们随测试电压增减出现的变化， 就会给出故障位置和故障类型的信息， 以及该缺陷可能对电缆寿命造成的影响。
现场局部放电测试应采用一定手段降低噪声信号， 通常包括采用独立的测试电压源 （ 如电动发电机）， 电源线， 高压滤波器， 屏蔽。 某些情况下还会用到桥式检测回路。
也可通过在线方式检测局部放电， 采用在接头或终端上连接特殊传感器获取放电信号频谱的方法。 电缆系统中产生的信号是独立的， 所以不同电源产生的信号是可以区分开来的。
信号区分完成后经过适当的软件将他们标记。
简而言之， 如果电缆系统可以通过进行现场测试来表明它的局部放电水平与出厂测试时电缆及其附件的局部放电水平具有可比性， 就是电缆系统处于良好状态的最有力证据。
18. 7. 3 测试设备
市面上局部放电测试设备的激励电压频率同时包含 0. 1Hz 和工频。 对于运行频率为 50 ～ 60Hz 的线路， 采用谐振变压器。 谐振设备和 0. 1Hz 的设备都相对较小以便于安装在货车或拖车上。
测试时首先进行 TDR 测试， 确定回路长度， 接头位置和中性线情况。 18. 7. 3. 1 优点
● 能够定位局部放电位置。
● 既可测量放电初始电压， 也可测量放电熄灭电压。
● 电压施加方式： 在约 10s 的加压后， 持续约 2s。
● 运行电压的 1. 3 ～ 2. 0 倍进行的局部放电测试可显示 XLPE 电缆和 TR-XLPE
电缆近期发生的故障情况。 18. 7. 3. 2 缺点
● 挤包绝缘电缆的接头和终端处的局部放电值远高于可接受水平， 且并没有与附件剩余寿命之间形成已知的关联。
● 由于信号会减弱， 所以被测电缆长度只能限制在 1 ～ 2mile。
● 由于可能造成额外的信号减弱， 接头也限制了被测电缆的长度。
● 大于 2Vo 的测试电压可能造成挤包绝缘的损坏。