不少電力運(yùn)維、工礦企業(yè)的運(yùn)維人員可能都碰到過(guò)這樣的情況：電纜運(yùn)行時(shí)莫名出現(xiàn)接地告警，測(cè)主絕緣電阻沒(méi)發(fā)現(xiàn)明顯異常，排查半天最終才確認(rèn)是電纜外護(hù)套出現(xiàn)破損引發(fā)的護(hù)套故障。很多用戶(hù)對(duì)電纜外護(hù)套的防護(hù)作用重視不足，實(shí)際上作為隔絕水分、腐蝕介質(zhì)、外力損傷的第一道防線，電纜外護(hù)套的完好性直接決定了電纜的整體使用壽命，未及時(shí)排查的護(hù)套故障會(huì)逐步導(dǎo)致主絕緣受潮、老化劣化，最終引發(fā)短路停電、設(shè)備燒毀、線路跳閘等嚴(yán)重安全事故。針對(duì)這類(lèi)隱蔽性強(qiáng)、排查難度高的護(hù)套故障，目前行業(yè)內(nèi)普遍將0.1Hz超低頻耐壓試驗(yàn)納入中低壓電纜常規(guī)檢測(cè)流程，該技術(shù)兼顧檢測(cè)安全性、精準(zhǔn)性與現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)效率，有效解決了傳統(tǒng)方式護(hù)套故障排查難、定位慢、損傷電纜的行業(yè)痛點(diǎn)。
一、電纜外護(hù)套故障的常見(jiàn)誘因與風(fēng)險(xiǎn)
電纜外護(hù)套多采用聚氯乙烯、聚乙烯、交聯(lián)聚乙烯等耐候高分子材料制成，長(zhǎng)期暴露于復(fù)雜戶(hù)外、地下、管廊等運(yùn)行環(huán)境中，極易產(chǎn)生各類(lèi)破損、老化缺陷，誘發(fā)護(hù)套故障的核心原因主要分為三類(lèi)。第一類(lèi)是敷設(shè)安裝階段的外力機(jī)械損傷，電纜敷設(shè)拖拽過(guò)程中被土建尖銳雜物刮擦、溝槽回填石塊硬物硌壓、施工機(jī)械碾壓磕碰等，這類(lèi)損傷多為顯性缺陷，大多在電纜投運(yùn)初期即可暴露故障隱患。第二類(lèi)是長(zhǎng)期運(yùn)行環(huán)境侵蝕損傷，埋地電纜長(zhǎng)期接觸酸堿腐蝕性土壤、沿海地區(qū)鹽霧水汽侵蝕、地下水位反復(fù)波動(dòng)造成的浸泡沖刷，同時(shí)伴隨鼠類(lèi)、白蟻等生物啃噬破壞，此類(lèi)故障發(fā)展周期長(zhǎng)、隱蔽性極強(qiáng)，初期無(wú)明顯運(yùn)行異常，極易被運(yùn)維人員忽略。第三類(lèi)是長(zhǎng)期運(yùn)行的自然老化劣化，電纜長(zhǎng)期帶負(fù)荷運(yùn)行產(chǎn)生的工作熱量、環(huán)境溫差交替變化，會(huì)加速外護(hù)套高分子材料裂解、脆化、開(kāi)裂，常規(guī)工況下運(yùn)行10年及以上的在運(yùn)電纜，外護(hù)套破損、絕緣失效的故障概率會(huì)大幅提升。
護(hù)套故障的隱蔽性強(qiáng)、危害范圍廣，會(huì)給不同場(chǎng)景用戶(hù)帶來(lái)顯著損失與安全風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于工礦企業(yè)、商業(yè)園區(qū)等工商業(yè)用戶(hù)，護(hù)套故障引發(fā)的突發(fā)性非計(jì)劃停電，會(huì)直接導(dǎo)致生產(chǎn)線停機(jī)、設(shè)備驟停、商業(yè)經(jīng)營(yíng)中斷，造成直接經(jīng)濟(jì)損失與產(chǎn)能損耗，嚴(yán)重時(shí)引發(fā)線路短路、起火事故，觸發(fā)安全生產(chǎn)合規(guī)風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于市政工程、軌道交通、公共配電等公共運(yùn)維用戶(hù)，公共區(qū)域電纜護(hù)套故障不僅會(huì)造成居民大面積停電、公共交通供電異常，影響民生與公共服務(wù)秩序，還會(huì)遺留線路漏電、短路起火、設(shè)備故障等公共安全隱患，不符合電力設(shè)施安全運(yùn)維的基本管理規(guī)范。因此，定期開(kāi)展專(zhuān)項(xiàng)檢測(cè)、精準(zhǔn)排查定位電纜外護(hù)套故障，是各類(lèi)電力運(yùn)維單位必須落實(shí)的常態(tài)化運(yùn)維工作。
二、傳統(tǒng)電纜檢測(cè)手段排查護(hù)套故障的局限性
過(guò)往多數(shù)運(yùn)維單位排查電纜外護(hù)套故障，主要依托絕緣電阻測(cè)試、直流耐壓試驗(yàn)等傳統(tǒng)檢測(cè)方式，兩類(lèi)方式均存在明顯技術(shù)短板，無(wú)法適配精細(xì)化、無(wú)損化、高效化的現(xiàn)代電纜運(yùn)維需求。其中，外護(hù)套絕緣電阻測(cè)試僅能整體判定護(hù)套絕緣是否失效，僅可得出整體絕緣合格/不合格結(jié)論，無(wú)法精準(zhǔn)鎖定故障具體點(diǎn)位，現(xiàn)場(chǎng)排查只能通過(guò)大范圍開(kāi)挖、逐段排查的方式作業(yè)，不僅人力、物力、時(shí)間成本極高，還會(huì)大幅延長(zhǎng)線路停電時(shí)長(zhǎng)，影響供電可靠性。
直流耐壓試驗(yàn)雖可檢測(cè)電纜絕緣缺陷、篩查故障隱患，但該試驗(yàn)方式存在核心弊端：試驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的直流電荷會(huì)持續(xù)蓄積在交聯(lián)聚乙烯電纜主絕緣內(nèi)部，形成殘留電荷無(wú)法自主釋放，長(zhǎng)期累積會(huì)持續(xù)破壞主絕緣結(jié)構(gòu)、加速絕緣老化劣化，大幅縮短電纜整體使用壽命。目前行業(yè)內(nèi)已明確將其淘汰，不再作為交聯(lián)聚乙烯電力電纜的預(yù)防性常規(guī)檢測(cè)手段，僅可用于老舊電纜應(yīng)急故障篩查，嚴(yán)禁常態(tài)化使用。
除此之外，傳統(tǒng)檢測(cè)設(shè)備普遍存在集成度低、體積笨重、搬運(yùn)困難的問(wèn)題，耐壓測(cè)試、故障粗測(cè)、精準(zhǔn)定位等工序需要多臺(tái)設(shè)備配合完成，現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)場(chǎng)、接線調(diào)試流程繁瑣。針對(duì)城市管廊、電纜隧道、狹小管溝等受限作業(yè)空間，傳統(tǒng)設(shè)備作業(yè)便利性極差，進(jìn)一步增加現(xiàn)場(chǎng)施工難度與運(yùn)維成本，無(wú)法適配高頻次、常態(tài)化的電纜巡檢工作。
三、0.1Hz超低頻耐壓試驗(yàn)在護(hù)套故障檢測(cè)中的應(yīng)用邏輯
0.1Hz超低頻耐壓試驗(yàn)是適配中低壓電力電纜檢測(cè)的專(zhuān)用交流耐壓試驗(yàn)技術(shù)，也是目前電纜外護(hù)套故障檢測(cè)的主流核心技術(shù)。該技術(shù)選用0.1Hz超低試驗(yàn)頻率，核心適配電纜容性負(fù)載的電氣特性：電纜作為典型容性設(shè)備，工作容性電流與試驗(yàn)頻率呈正相關(guān)，0.1Hz超低頻工況下的容性電流，僅為工頻50Hz試驗(yàn)電流的1/500，可大幅降低試驗(yàn)設(shè)備的輸出容量與功率需求，設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)小型化、集成化設(shè)計(jì)，輕便易攜，高度適配戶(hù)外、野外、狹小空間等各類(lèi)復(fù)雜現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)場(chǎng)景。
在電纜外護(hù)套專(zhuān)項(xiàng)檢測(cè)作業(yè)中，技術(shù)人員會(huì)在電纜外護(hù)套與金屬鎧裝層之間施加標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的0.1Hz超低頻試驗(yàn)電壓，按照規(guī)范時(shí)長(zhǎng)持續(xù)加壓觀測(cè)。若電纜外護(hù)套存在破損、開(kāi)裂、絕緣劣化等缺陷，缺陷位置會(huì)在試驗(yàn)電壓作用下產(chǎn)生電場(chǎng)集中現(xiàn)象，進(jìn)而出現(xiàn)擊穿放電、泄漏電流異常突變等典型故障特征，配合配套高精度定位設(shè)備，可快速鎖定故障精準(zhǔn)點(diǎn)位，常規(guī)工況下故障定位誤差可控制在1米以?xún)?nèi)，無(wú)需大面積開(kāi)挖路面、破除土建結(jié)構(gòu)，極大降低現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)損耗。現(xiàn)階段行業(yè)主流檢測(cè)設(shè)備均已完成技術(shù)集成，可一站式完成超低頻耐壓測(cè)試、故障粗測(cè)、精準(zhǔn)定位、數(shù)據(jù)記錄全流程作業(yè)，徹底摒棄傳統(tǒng)多設(shè)備拼接作業(yè)模式，大幅提升現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)效率。
從技術(shù)原理與設(shè)備特性來(lái)看，0.1Hz超低頻耐壓試驗(yàn)屬于無(wú)損檢測(cè)技術(shù)范疇，試驗(yàn)過(guò)程中不會(huì)在電纜主絕緣內(nèi)部殘留電荷，不會(huì)破壞主絕緣物理結(jié)構(gòu)與電氣性能，不會(huì)對(duì)電纜本體造成二次損傷，可反復(fù)、常態(tài)化用于在運(yùn)電纜的周期性檢測(cè)，完全適配電纜全生命周期運(yùn)維需求，是替代傳統(tǒng)直流耐壓試驗(yàn)的*技術(shù)方案。
四、0.1Hz超低頻耐壓試驗(yàn)的合規(guī)性與適用場(chǎng)景
0.1Hz超低頻耐壓試驗(yàn)是國(guó)內(nèi)電力行業(yè)認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)技術(shù)，已納入現(xiàn)行有效*及電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)規(guī)范性、檢測(cè)合規(guī)性具備*依據(jù)。目前該技術(shù)核心適配標(biāo)準(zhǔn)包含DL/T 849.2-2016《電力設(shè)備專(zhuān)用測(cè)試儀器通用技術(shù)條件 第2部分：超低頻高壓發(fā)生器》、DL/T 1971-2018《電力電纜超低頻耐壓試驗(yàn)導(dǎo)則》，兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)范了0.1Hz超低頻耐壓試驗(yàn)的設(shè)備技術(shù)要求、試驗(yàn)參數(shù)、操作流程、判定標(biāo)準(zhǔn)及適用范圍，可覆蓋6kV～35kV中低壓電力電纜外護(hù)套檢測(cè)、主絕緣耐壓檢測(cè)場(chǎng)景，依據(jù)該技術(shù)出具的檢測(cè)報(bào)告，可作為電纜交接驗(yàn)收、日常運(yùn)維、隱患排查、安全督查的合規(guī)有效依據(jù)，完全滿(mǎn)足電力安全運(yùn)維管理要求。
該技術(shù)適配電纜全生命周期各類(lèi)檢測(cè)場(chǎng)景，應(yīng)用覆蓋面廣、實(shí)用性極強(qiáng)，核心適用場(chǎng)景分為四大類(lèi)。第一，新敷設(shè)電纜交接驗(yàn)收?qǐng)鼍埃娎|敷設(shè)、施工修復(fù)完成后，通過(guò)超低頻耐壓試驗(yàn)可全面篩查運(yùn)輸、敷設(shè)、施工過(guò)程中產(chǎn)生的外護(hù)套機(jī)械損傷、隱性破損，杜絕帶故障電纜投運(yùn)，從源頭規(guī)避運(yùn)行隱患。第二，在運(yùn)電纜周期性巡檢場(chǎng)景，根據(jù)電纜運(yùn)行年限、敷設(shè)環(huán)境、負(fù)荷等級(jí)，每1～3年開(kāi)展一次常態(tài)化檢測(cè)，提前排查隱蔽性護(hù)套老化、破損故障，提前制定消缺計(jì)劃，避免突發(fā)停電事故。第三，電纜故障專(zhuān)項(xiàng)排查場(chǎng)景，電纜運(yùn)行中出現(xiàn)不明原因接地告警、絕緣異常時(shí)，可通過(guò)該技術(shù)快速定位護(hù)套故障點(diǎn)位，縮短故障排查與修復(fù)時(shí)長(zhǎng)，提升供電可靠性。第四，電纜檢修后質(zhì)量核驗(yàn)場(chǎng)景，電纜護(hù)套破損修復(fù)、線路大修改造完成后，通過(guò)超低頻耐壓試驗(yàn)驗(yàn)證修復(fù)質(zhì)量，確認(rèn)外護(hù)套絕緣性能達(dá)標(biāo)、無(wú)殘留故障隱患，保障電纜恢復(fù)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
五、電纜檢測(cè)中0.1Hz超低頻耐壓試驗(yàn)的操作注意事項(xiàng)
為保障0.1Hz超低頻耐壓試驗(yàn)的檢測(cè)精度與作業(yè)安全，規(guī)避檢測(cè)誤差與安全事故，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)需嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)化操作流程，落實(shí)各項(xiàng)管控要求。試驗(yàn)前期準(zhǔn)備階段，需完全斷開(kāi)電纜兩端的所有外接設(shè)備、連接線、接地線，確保電纜處于完全孤立狀態(tài)，隨后對(duì)電纜主絕緣及外護(hù)套進(jìn)行充分放電，放電時(shí)長(zhǎng)不少于3分鐘，徹底消除線路殘留電荷，防止殘留電荷引發(fā)人員觸電、檢測(cè)數(shù)據(jù)失真等問(wèn)題。
試驗(yàn)參數(shù)需嚴(yán)格匹配電纜電壓等級(jí)與設(shè)備規(guī)范，針對(duì)常用10kV及以下中低壓電力電纜外護(hù)套檢測(cè)，常規(guī)試驗(yàn)電壓設(shè)定為10kV，持續(xù)耐壓時(shí)間5分鐘；試驗(yàn)全程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)泄漏電流數(shù)值變化，若出現(xiàn)泄漏電流突變波動(dòng)、試驗(yàn)回路異常、護(hù)套擊穿異響、發(fā)熱冒煙等現(xiàn)象，可直接判定電纜外護(hù)套存在故障缺陷。
同時(shí)需嚴(yán)格管控作業(yè)環(huán)境，規(guī)避環(huán)境因素對(duì)檢測(cè)結(jié)果的干擾。戶(hù)外現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)，環(huán)境溫度低于0℃、空氣相對(duì)濕度大于85%，或遭遇雨雪、大霧、大風(fēng)等惡劣天氣時(shí)，禁止開(kāi)展檢測(cè)作業(yè)，低溫、高濕、凝露環(huán)境會(huì)大幅降低護(hù)套表面絕緣性能，導(dǎo)致檢測(cè)數(shù)據(jù)偏差、誤判故障。試驗(yàn)全部流程完成后，需再次對(duì)電纜進(jìn)行充分放電，確認(rèn)線路無(wú)殘留電壓后，方可拆除試驗(yàn)接線、整理設(shè)備，完成全流程檢測(cè)作業(yè)。
六、不同用戶(hù)群體的應(yīng)用價(jià)值
對(duì)于工礦企業(yè)、商業(yè)園區(qū)、電力工程服務(wù)商等工商業(yè)用戶(hù)，0.1Hz超低頻耐壓試驗(yàn)的核心價(jià)值在于降本增效、控?fù)p避險(xiǎn)。相較于傳統(tǒng)檢測(cè)方式，該技術(shù)無(wú)需大面積開(kāi)挖、破拆作業(yè)，故障排查與定位效率大幅提升，可有效縮短停電時(shí)長(zhǎng)、減少生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中斷造成的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)規(guī)避傳統(tǒng)檢測(cè)方式對(duì)電纜的二次損傷，延長(zhǎng)電纜使用壽命，降低設(shè)備更換、重復(fù)運(yùn)維的綜合成本，適配工商業(yè)用戶(hù)高頻次、高效率、低成本的運(yùn)維需求。
對(duì)于市政、軌道交通、公共電力運(yùn)維等公共服務(wù)類(lèi)用戶(hù)，該技術(shù)具備合規(guī)性強(qiáng)、數(shù)據(jù)可追溯、運(yùn)維標(biāo)準(zhǔn)化的核心優(yōu)勢(shì)。試驗(yàn)流程、參數(shù)、判定標(biāo)準(zhǔn)均貼合行業(yè)規(guī)范，檢測(cè)數(shù)據(jù)全程留存、可查可溯，檢測(cè)報(bào)告可作為公共電力設(shè)施安全檢查、運(yùn)維考核、隱患治理的官方合規(guī)依據(jù)。同時(shí)可依托標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)數(shù)據(jù)，搭建電纜全生命周期運(yùn)維檔案，實(shí)現(xiàn)電纜故障預(yù)判、狀態(tài)檢修，全面提升公共電力設(shè)施運(yùn)維精細(xì)化水平，從源頭降低公共供電安全隱患，保障民生用電與公共設(shè)施穩(wěn)定運(yùn)行。
綜上，電纜外護(hù)套完好性是電力電纜安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)期運(yùn)行的核心基礎(chǔ)，常態(tài)化排查、及時(shí)處置護(hù)套故障，是規(guī)避電纜絕緣劣化、短路停電、安全事故的關(guān)鍵舉措。0.1Hz超低頻耐壓試驗(yàn)憑借無(wú)損檢測(cè)、定位精準(zhǔn)、作業(yè)高效、合規(guī)通用的核心優(yōu)勢(shì)，*適配各類(lèi)場(chǎng)景電纜運(yùn)維需求，可全面替代傳統(tǒng)落后檢測(cè)技術(shù)，值得各類(lèi)電力運(yùn)維單位全面推廣，納入常態(tài)化運(yùn)維管理流程。
美國(guó)HVI(美高測(cè))VLF-90CMF VLF超低頻耐壓測(cè)試儀
美國(guó)HVI(美高測(cè))VLF-34E VLF超低頻耐壓測(cè)試儀
美國(guó)美高測(cè)HVI TD-65E超低頻耐壓電纜診斷測(cè)試儀
美國(guó)HVI(美高測(cè))VLF-12011CMF VLF超低頻耐壓測(cè)試儀
奧地利B2 HVA34-1、HVA34TD-1超低頻耐壓測(cè)試裝置
美高測(cè)HVI VLF-140CMF超低頻耐壓電纜測(cè)試儀
美國(guó)HVI(美高測(cè))VLF-50CMF VLF超低頻耐壓測(cè)試儀
美國(guó)HVI(美高測(cè))VLF-6022CM(F)VLF超低頻耐壓測(cè)試儀
美國(guó)HVI(美高測(cè))VLF-65E VLF超低頻耐壓測(cè)試儀
美國(guó)HVI(美高測(cè))VLF-4022CM(F)VLF超低頻耐壓測(cè)試儀
美國(guó)HVI(美高測(cè))VLF-30CM(F)VLF超低頻耐壓測(cè)試儀
美國(guó)HVI(美高測(cè))VLF-65CMF VLF超低頻耐壓測(cè)試儀
