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探索电缆“智能”之惑 孵化中的检测技术

网站编辑:泉州变压器厂 │ 发表时间:2019-01-10 | 点击:347

探索电缆“智能”之惑 孵化中的检测技术 自2009年国家电网公司提出智能电网发展规划以来,国内外设备制造企业纷纷调整研发方向,攻关智能设备。泉州变压器、高压开关、泉州变压器等一次设备行业,纷纷研究与传感器结合实现智能化的可能;继电保护装置、自动化控制设备等二次设备行业,则纷纷与一次设备厂商合作,探索一、二次设备集成融合的途径。那么,电缆的智能化方向在哪里?

对于电缆行业来说,这一问题不太容易回答,原因是电缆虽需要“智能”,但实现的途径与方法却与泉州变压器等产品不同。

泉州变压器实现智能的一种手段是与二次设备结合,譬如在泉州变压器内的某些部位安装传感器,从而确保泉州变压器的温升、噪声等处于时时可监控状态。电缆则不能如此。

一个原因是电缆在单位年限内出现故障的概率不大。我国建设坚强智能电网的目的,是确保电网的安全可靠,让人们用起来更方便、更放心。这就要求电网相关设备更加可靠。青岛汉缆股份有限公司总工程师陈佩云因此表示,“减少电缆故障发生的措施,是使用合格的电缆,设置安全的电缆通道和按规程敷设,定期检查,进行状态评估。”

更主要的原因是电缆产品与泉州变压器产品的特性不同。国家电线电缆质量监督检验中心主任吴长顺表示:“电线电缆产品有别于泉州变压器、泉州变压器、套管等高压电器产品,后者是单元式产品,便于测量和监控,利于智能控制设计、实施,成本低。而前者是分布式产品,线路长,沿线环境条件复杂,影响因素变压器厂多,不利于与传感器结合。”

事实上,这里也涉及成本问题。如果要在如此庞大的电缆线路全部增加传感器产品,那么花费的成本将十分巨大,而且技术的可靠性也要认真探讨。

电缆的智能化不能走与一次设备相同的道路,它需要开辟新的途径。

孵化中的智能检测技术

新的途径之一就是发展更加智能化的电缆检测技术。

国网科学研究院检测中心高工阎孟昆表示,最近几年,我国电缆行业得到了飞速发展。随着智能电网建设、房地产开发和新能源的建设,220千伏及以下电缆及附件全部实现了国产化,高压电缆的质量也得到了相当程度的提升。但是,随着电缆的应用越来越多,加之智能电网对供电可靠性要求的提升,电缆故障时有发生,迫切需要研究崭新的、更为智能的电缆检测技术。

据介绍,目前常用的电缆检测方法有直流试验和交流试验。直流试验的缺陷是在电缆内部积累电荷,导致对电缆的伤害,交流试验则只能检测部分较大的缺陷,对真实状态无法评估。

“因此,对电缆进行状态诊断及评估,是合理安排电缆更换,保证供应安全可靠的一个重要技术手段,也是在智能电网中实现对电缆有效管理的极其重要的部分。”吴长顺说。

据吴长顺介绍,状态评估通常分为在线(带电)和离线(不带电),但目前,两种方法均刚刚起步。

在线方法理论上能够实时了解电缆的状态,然而尚未积累足够的在线监测经验,监测技术尚不成熟;对于已经敷设的电缆,安装在线监测装置必然在电缆系统增加额外的部件,可能会影响电缆的可靠运行。

离线方法仅在必要时(定期)通过评估获知电缆的状态,因此更具灵活性和可操作性,但同样因研究时间较短而有很多待解的问题。

目前,业界已经认识到电缆智能检测技术的重要性。陈佩云表示,青岛汉缆已与华北大学合作,研制在线检测设备。

对新材料电缆的探索

另一种途径则是采用新材料,研制适合智能电网的电缆产品。与电缆智能检测技术刚刚起步相比,新材料电缆的研究已经取得不错的成绩。

例如,随着城乡电网大面积改造,耐水树电缆应运而生。大城市双环网供电、空间走廊日益狭小、市中心地下电缆率提高,对电缆带来极大的需求。而电缆的免维护要求和绝缘耐压的寿命关注,又对配电电缆的绝缘介质、性能指标、品牌信誉提出了更高的要求。

据专家介绍,常规电缆的绝缘介质在电场、水分和杂质等绝缘缺陷的协同作用下,逐步产生树枝状劣化。当树枝状劣化进一步发展,将导致电缆线路的本体或附件发生试验击穿或运行击穿故障。因此,具有特殊工艺的耐水树电缆自然就得到青睐。虽然目前耐水树电缆的应用仍不多,但优越的抗击穿性能和免维护性,决定耐水树电缆市场份额的拉高指日可待。

此外,新能源建设也带来对专用电缆的需求。如核电站安全壳外的1E级K3类环境条件,促进了对温度、电压寿命、热老化等指标限定极为严格的核用电缆应用。

在智能电网建设的带动下,电缆行业的面貌正在发生变化。“改头换面”的电缆业,必然会以更加从容的姿态迎接智能时代的到来。

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