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关键词： 城市地下管线   地下城   电力电缆   排污管道   毛细血管   服务输送   生产生活   工业社会  

摘要： 星罗棋布的城市地下管线，就像是埋在城市“皮肤”下的“毛细血管”，承载着一个工业社会生产生活所需的各类基础服务输送：从城市地面到地下9米，是电力电缆、水管、燃气管、信号电缆等与居民城市生活息息相关的管线；地下9米到地下60米，是地下商城、地铁和排污管道；地面60米以下，则是深层水管道。

关键词： 电力电缆   绝缘状态   电场分析   击穿特征  

摘要： XLPE电缆以其优越的电气性能在城市电网得到广泛应用，但近年来电缆故障率也越来越高，统计发现，绝大多数交联聚乙烯电缆故障是由现场安装工艺不当所引起的。现场主要的施工缺陷可以概括为主绝缘划伤、主绝缘残留杂质、半导电层剥离不齐三种典型缺陷。\n 为评估这三种典型施工缺陷的危害性，本文建立了中间接头典型施工缺陷模型，通过有限元方法分析每种缺陷电场分布及畸变程度。研究发现，主绝缘划伤存在空气隙时，最大电场强度随着空气隙厚度增加而减小；空气隙厚度一定时，最大场强随着空气隙长度增加而增大。主绝缘残留杂质时，半导电层切断处、连接管附近的主绝缘杂质周围电场畸变最严重，且主绝缘杂质周围最大场强大于半导电层切断处。随着杂质半径增加，连接管附近杂质周围电场强度近似呈现指数增长，切断处场强呈正比例增长。此外，杂质不同电荷量和电性对电场畸变程度同样有重大影响，特别是当杂质中混合了电负性杂质时，周围最大场强超过5MV/m。半导电层剥离不齐时，附近电场数值大小虽然未超过1MV/m，但畸变程度最大。\n 为进一步研究缺陷下XLPE击穿特性，本文设计一套加压试验平台，对制作的缺陷试样进行加压试验，记录从加压起始时刻直至试样击穿全过程的电压、电流波形，研究不同缺陷试样的击穿特性。无缺陷试样、主绝缘划伤试样平均击穿电压分别为54.6kV、40kV，击穿瞬间电流均达到5A；半导电层剥离不齐试样平均击穿电压为31kV，击穿瞬间电流为10A，该试样击穿瞬间电流值为无缺陷试样和主绝缘划伤试样的两倍，击穿电压为所有缺陷试样中最低。杂质试样击穿电压和击穿瞬间电流值随杂质类型、大小的不同差别较大，整体而言铜屑杂质击穿电压小于砂石杂质。砂石杂质击穿瞬间电流值为2-25A之间，铜屑的电流值为0.2-15A之间。随着杂质大小、面积的增大，砂石试样击穿瞬间电流逐渐增大。\n 通过对比计算结果发现，无论是无缺陷试样还是缺陷试样，击穿位置均散落在主绝缘与半导电层边界附近区域，这与静电场分析中较大场强的分布区域一致。无缺陷试样的击穿电压大小与电场畸变程度密切相关，电场畸变程度大的试样，相应击穿电压小。杂质试样的电流值和击穿电压均存在较大分散性，两者的大小与杂质类型、大小、电荷量、电性等参数密切相关。研究结果可用于指导电缆中间接头施工和电缆故障原因分析。

关键词： 电力电缆   高频谐波   电缆附件   温度升高现象   红外检测  

摘要： 随着电力电子技术的大力发展，非线性负载被广泛应用于电力系统中，高频谐波会使得电缆附件表面温度升高，科学合理地选择电缆附件能够有效提高电缆供电的可靠性。本文通过高频谐波试验平台模拟电力电缆实际运行过程中的高频谐波工况，搭建了基于红外检测的电缆附件表面温升检测试验平台，用以研究高频谐波对电缆附件表面升温的影响，论文的主要工作如下:\n (1)阐述了电缆附件的种类，分析了常用冷缩式电缆附件的结构及其特点，介绍了电缆附件短路故障、接地故障与断线故障等几种故障类型，并分析了电缆附件热点形成的原因;分析了电缆附件表面升温与高频谐波之间关系，结果表明电缆中一旦有高频谐波，将导致电缆附件功率损耗明显变大，并通过各层介质以热传导的方式导致电缆表面温度升高。\n (2)分析了红外线的特征和基本辐射规律，介绍了红外成像仪的工作原理，阐述了红外成像仪的检测方法、影响因素及诊断方法，红外成像仪能够观测到电缆附件在高频谐波影响下的变化情况;搭建了高频、高压、大电流电缆附件试验平台，并采用红外方法检测电缆表面的温升情况。\n (3)对电缆附件施加不同比例的电流和高频谐波电压，利用红外成像仪对试验电缆附件进行观察分析，测量电缆附件在不同谐波电压下的热点情况;基于非线性应力管场控理论，采用有限元法对电缆附件的电场和温度分布进行了仿真分析，解释了电缆附件热点形成的原因;介绍了红外成像仪在现场的使用方法，并将该方法应用于现场电缆附件的红外检测中，最后提出了电缆附件的选型与对策。

关键词： 电网   电力电缆   绝缘状态   接地环流在线监测技术  

摘要： 作为主要的电能传输介质,电力电缆绝缘状态的好与坏直接关乎到电力传输是否安全,因此电力部门一直尤为重视电力电缆绝缘状态的监测工作。目前通常采用预防性试验与人工巡检两种途径来监测电力电缆的绝缘状态,但是这两种方法均存在一定弊端。文章设计研究了一种新的电缆接地环流在线监测技术,以妥善监测电力电缆的绝缘状态。

关键词： 变电站   交联聚乙烯电力电缆   温度监测   光纤传感器  

摘要： 随着世界范围内人口规模的不断扩大以及城市化进程加快，人们对电力需求显著增长。尽管越来越多的变电站投运，负荷的持续增加导致线路电流过大，造成超过电力电缆导体温度超过标准90℃线路也持续增加。XLPE（交联聚乙烯）在大电流传输过程中的绝缘能力受到过热威胁，可能导致各种条件下运行的电力电缆发生火灾危害，造成变电站电气设备的损害，并危及变电站的运行人员的生命安全。\n 基于点温的传统监测技术，如无线传感器网络(Wireless Sensor Networks)、IR（红外线测温）、热电偶、IC传感器、热敏电阻和RTD（电阻温度检测器）组测量温度分辨率低并容易受到干扰，无法保证监测的成功率。因此，需要研究一种替代方法，避免上述问题的同时可以得到精确的测量结果。\n 本文提出了一种基于分布式光纤测温的解决方案，在避免点温监测问题同时能够控制实现对负载中多个热点进行测量。分布式光纤测温原理是基于光时域反射测量结合拉曼散射，该方法通过对XLPE110kV电力电缆中使用不同折射率的多模光纤和单模光纤，实现在不同应用场景下的监测。\n 基于Matlab软件编写了对埋设在管道中电缆、接头处电缆以及地下电缆和交叉互连电缆在不同长度下的监测程序。通过对短距离100m和150m电缆以及长距离8km仿真表明，无论是放置在30m和50m的管道电缆（仅短距离电缆），还是地下敷设电缆以及交叉互联电缆，安装在64/110kV XLPE电力电缆上的光纤可以实现温度分辨率±1℃、99％的准确率和0.61m的空间分辨率。

关键词： 温度监测   分布式光纤   测温系统   电力电缆   煤矿井   井下环境   拉曼散射   测温技术   应用原理   矿井环境  

摘要： 由于煤矿井下环境特殊,电缆着火可能会引发严重后果,本文提出了将基于拉曼散射的光纤测温技术应用于井下电缆温度实时监测和预警,并给出了系统的应用原理、结构和特点。该系统安装方便,可靠性强,应用前景广泛。

关键词： 电力电缆   接头温度   灰色GM(1,1)模型   预判电缆故障  

摘要： 电缆接头温度严重影响电缆的绝缘寿命,传统的电力电缆监控系统通过采集电缆接头温度,当监测到电缆接头温度大于阂值时再进行处理,此时可能已经发生电缆故障。重点研究如何实现电缆故障预判,通过合适的算法提前判断电缆接头存在故障的可能性。因此提出利用灰色GM(1,1)模型建立电缆接头温度预测模型,实时预测电缆接头在下个周期内的温度,将该模型的预测值与阈值进行比较,当预测值大于阈值时,电缆便存在发生故障的趋势,系统发出告警信号。利用该顸警模型成功预测了蚌埠供电公司汤河路段电缆故障点。

关键词： 电力电缆   故障检测   运行维护  

摘要： 作为社会发展的主要助推器,能源开发一直是国家发展的重要经济支柱,电能作为能源材料的重要成员之一,在国家发展建设中扮演着重要的角色。人民生活水平的提高对电力的输送也提出了更高的要求,电力配送的质量和电压的稳定性直接决定了电力企业的服务能力,目前,大功率电器越来越普遍,这种需要较大电能的电能传送都是需要通过电缆来完成的。因此,维护电力电缆的安全性能,确保电缆运行安全将直接关系到整个电力系统的运行的稳定性。本文笔者对电力电缆故障检测及运行维护进行了分析探讨。

关键词： 超高压   电力电缆   施工技术  

摘要： 目前我国在建设超高压电力电缆工程施工方面还存在诸多问题,为了保障施工过程的安全性和可靠性,就必须根据不同施工环境和条件,制定科学施工设计方案。在施工过程中,加强施工过程控制,规范施工操作,顺利地完成超高压电力电缆工程,以促进我国经济的快速发展。

关键词： 高压电力电缆   故障   起因  

摘要： 作为电力系统的关键设备之一,高压电力电缆若出现了故障,整个发供电系统都将可能受到极大影响。所以电力电缆故障的发现和排除在当今社会中十分重要。在这样的背景下,本文分析了经典电桥法、低压脉冲反射法、直流高压闪络法和冲击高压闪络法这四种故障排除的方法,介绍了它们的基本步骤,探究不同高压电力电缆故障的故障排除方法和故障排除方法的原理和优缺点。