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[摘 要]随着我国社会的快速发展，电缆已经成为了城市电网工程建设的关键内容之一。电缆在电网工程中有非常重要的作用，主要用来传输电能，进行信息的传递。在电缆中，电缆的本体空间电荷关乎这电缆的使用质量，是电缆使用过程中，确保电力在电缆中可以安全運输的关键。同时，电缆本体中空间电荷也是确保电缆在电力运输过程中其内部绝缘减少老化时间以及击穿保护的关键。电缆本体在经过空间电荷测量以及特性分析后可以发现，电缆本体空间电荷会随着时间的改变而出现畸变的情况，使电缆本体的绝缘出现老化的情况，甚至会出现击穿的现象。
[关键词]电缆；空间电荷；测量；特性分析
中图分类号：TM933.23 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）07-0151-01
一、引言
电缆在任何电网工程建设中都有着非常重要的作用，是电网工程进行施工建设的根本。电缆在电网工程中承担着非常重要的作用，是帮助电网工程顺利且安全的进行电力运输的根本。而在电网工程中，电缆的使用寿命也有着非常关键的作用，电缆的使用寿命经常会在电力运输的过程中，出现一定的损伤。电缆在输电过程中出现的这种损伤会导致电缆的使用寿命降低，使电网工程在进行运行的过程中，出现漏电以及电缆被击穿等问题。这些问题影响到电缆的正常运行，使电网的整体运行出现较大的影响，使电网工程无法稳定运行。在电网工程内，电缆本体的空间电荷经分析可以在一定程度上反映出电缆内部的具体情况，可以有效的观察电缆的老化程度，空间电荷的测量在很大程度上都可以非常有效的帮助电网工程掌握电缆的具体运行情况，有利于电缆的管理[1]。
二、电缆本体中的空间电荷以及测量
空间电荷在电缆中是在外加电场和极化的影响下，造成电子或者空穴逸出电极的势垒，导致其在外加电场的作用下出现迁移的情况，在迁移的过程中被介质陷阱捕捉，从而形成空间电荷。介质陷阱在电缆中较多分布，在任何的正负电荷作用中心不重合的地方都会存在陷阱。介质陷阱大多数是因为电缆杂质、链的断裂等，这些介质陷阱会利用电荷的静电作用将电荷吸引在介质陷阱中，使其无法进行运动。在如今，空间电荷的测量已经成为了对空间电荷进行研究的根本，空间电荷的研究必须要经过测量之后，才能对其进行观察。空间电荷的测量技术在不断的发展过程中，已经可以应用不同的技术来进行无损测量，从而有效的观测到电缆本体中的空间电荷情况，有效的对电缆情况进行判断[2]。
在空间电荷的多种测量技术中，最具有代表性的测量技术有电声脉冲法、压力波扩展法以及激光光强调制法。这三种方法在空间电荷的测量中，均可以十分有效的对空间电荷进行测量，并且不会带来进一步的损伤。在这三种空间电荷测量方法中，电声脉冲法属于非常常用的一种空间电荷测量方法，这种方法主要是利用平板铝电极来测量不同厚度的电缆中空间电荷的分布情况，并借此来观察电缆的内部情况。电声脉冲法会将电缆中每一层空间电荷产生的声脉冲波形状进行分析，利用电脉冲来对空间电荷进行干扰，从而收集声波信号[3]。
电声脉冲法在对电缆本体进行空间电荷测量的过程中，可以非常有效的分析出电缆内的介质陷阱以及空间电荷分布。电声脉冲法对电缆进行空间电荷测量需要使用高压脉冲器材，将电缆置于铝板之上，利用铝膜以及PET摸进行覆盖，之后使用PMMA模块。这样的一套脉冲空间电荷测量设备可以十分有效的实现利用脉冲对电缆内空间电荷的分布情况观察，但随着电缆的长度改变，脉冲会在电缆长度加长之后出现测量结果的变化，并且会出现衰减以及畸变的情况。同时，电声脉冲法在进行空间电荷的测量过程中，测量结果也会由于测量时线芯的温度变化而产生一定的变化。在进行空间电荷的测量中，电缆内的直流电压在不断升高的过程中，只会使感应电荷量出现增加，但在绝缘内的空间电荷量并不会根据电压等级的变化而出现变化。在电缆的不同加压情况下，直流电压的增压会使电缆出现一定的空间电荷量有所增加，但是持续的空间电荷量增加后，电缆的再次加压时间延长并不会导致电缆的空间电荷持续增加，只会使其逐渐稳定[4]。
在电声脉冲法的测量下，对测量电缆进行短路处理，从而对电缆在不同短路时间下的空间电荷变化进行观察。在电缆出现短路情况后，随着短路时间的逐渐增加，电缆本体绝缘内的空间电荷量也出现一定的变化，呈现为缓慢的衰减。在电缆出现短路的情况下，电缆内部的空间电荷会不断的随着时间的增长而出现空间电荷减少，但是空间电荷的减少较为缓慢，并不能在一定时间内完全消除空间电荷。而电缆内的空间电荷变化也与温度有一定的关系，电缆内的空间电荷会随着温蒂的升高而出现上电极附近减少，电缆温度越高，空间电荷的情况变化也越大[5]。
电缆本体内的空间电荷是反映出电缆本体绝缘情况的关键，可以十分有效的帮助电网工程进行电缆质量确定。空间电荷的存在需要经过准确的测量后，才可以对其进行分析，空间电荷在电缆内会根据其被捕捉时间的长短，来分辨出介质陷阱的具体情况，可以从而反映出介质陷阱属于深陷阱或者浅陷阱。这样有利于观察到电缆的内部情况，可以较好的分析出电缆内部的老化情况，有利于对电缆进行管理。空间电荷在电缆中，在利用电声脉冲法进行测量的过程中，可以十分有效的对电缆内部的空间电荷变化进行观察，可以较好的对电缆在任何情况下的空间电荷进行分析。在不同情况下的电缆空间电荷中，电缆内的电压升高以及降低都会对电缆的上电极带来一定的影响，使电缆空间电荷出现一定的改变。除了电压方面的变化，空间电荷在电缆中也会随着电缆温度变化，也会出现一定的减少。并且在靠近线芯处，空间电荷会随着温度的增加而不断的减少，空间电荷量也会不断的发生变化[6]。
三、结语
空间电荷作为一种可以有效的将电缆输电运行过程中，电缆的绝缘情况进行表现方式，对空间电荷的测量可以较好的了解到电缆的具体情况。并且，空间电荷的测量可以较好的对电缆内部变化进行观察，在研究的过程中也可以较好的研究空间电荷以及温度、电压等之间的关联，有利于进行电缆老化等方面的研究，帮助电网工程可以更好的对电缆进行管理，并利用多因素来分析电缆与空间电荷之间的关系。
参考文献
[1]王伟， 高超飞， 孙辉，等. 电缆本体空间电荷电声脉冲法测量装置的研制[J]. 高电压技术， 2011， 37（6）：1349-1354.
[2]王伟， 孙辉， 李富平，等. 电缆本体中空间电荷的测量与特性[J]. 电工技术学报， 2015， 30（1）：255-260.
[3]王伟， 何东欣， 陈胜科，等. 温度梯度场下电缆本体脉冲电声法空间电荷测量声波纠正[J]. 高电压技术， 2015， 41（4）：1084-1089.
[4]陈胜科， 王伟， 杜家振，等. 电缆中空间电荷的测量与特性研究[J]. 电网与清洁能源， 2013， 29（7）：1-5.
[5]卢键， 陈广辉， 顾杰峰，等. 10 kV交联聚乙烯电缆本体交流电压下空间电荷测量[J]. 绝缘材料， 2015（6）：34-38.
[6]顾金， 尹毅， 李旭光. 高压直流塑料电缆中空间电荷测量技术的研究[J]. 华东电力， 2011（11）：1845-1847.
[关键词]电缆；空间电荷；测量；特性分析
中图分类号：TM933.23 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）07-0151-01
一、引言
电缆在任何电网工程建设中都有着非常重要的作用，是电网工程进行施工建设的根本。电缆在电网工程中承担着非常重要的作用，是帮助电网工程顺利且安全的进行电力运输的根本。而在电网工程中，电缆的使用寿命也有着非常关键的作用，电缆的使用寿命经常会在电力运输的过程中，出现一定的损伤。电缆在输电过程中出现的这种损伤会导致电缆的使用寿命降低，使电网工程在进行运行的过程中，出现漏电以及电缆被击穿等问题。这些问题影响到电缆的正常运行，使电网的整体运行出现较大的影响，使电网工程无法稳定运行。在电网工程内，电缆本体的空间电荷经分析可以在一定程度上反映出电缆内部的具体情况，可以有效的观察电缆的老化程度，空间电荷的测量在很大程度上都可以非常有效的帮助电网工程掌握电缆的具体运行情况，有利于电缆的管理[1]。
二、电缆本体中的空间电荷以及测量
空间电荷在电缆中是在外加电场和极化的影响下，造成电子或者空穴逸出电极的势垒，导致其在外加电场的作用下出现迁移的情况，在迁移的过程中被介质陷阱捕捉，从而形成空间电荷。介质陷阱在电缆中较多分布，在任何的正负电荷作用中心不重合的地方都会存在陷阱。介质陷阱大多数是因为电缆杂质、链的断裂等，这些介质陷阱会利用电荷的静电作用将电荷吸引在介质陷阱中，使其无法进行运动。在如今，空间电荷的测量已经成为了对空间电荷进行研究的根本，空间电荷的研究必须要经过测量之后，才能对其进行观察。空间电荷的测量技术在不断的发展过程中，已经可以应用不同的技术来进行无损测量，从而有效的观测到电缆本体中的空间电荷情况，有效的对电缆情况进行判断[2]。
在空间电荷的多种测量技术中，最具有代表性的测量技术有电声脉冲法、压力波扩展法以及激光光强调制法。这三种方法在空间电荷的测量中，均可以十分有效的对空间电荷进行测量，并且不会带来进一步的损伤。在这三种空间电荷测量方法中，电声脉冲法属于非常常用的一种空间电荷测量方法，这种方法主要是利用平板铝电极来测量不同厚度的电缆中空间电荷的分布情况，并借此来观察电缆的内部情况。电声脉冲法会将电缆中每一层空间电荷产生的声脉冲波形状进行分析，利用电脉冲来对空间电荷进行干扰，从而收集声波信号[3]。
电声脉冲法在对电缆本体进行空间电荷测量的过程中，可以非常有效的分析出电缆内的介质陷阱以及空间电荷分布。电声脉冲法对电缆进行空间电荷测量需要使用高压脉冲器材，将电缆置于铝板之上，利用铝膜以及PET摸进行覆盖，之后使用PMMA模块。这样的一套脉冲空间电荷测量设备可以十分有效的实现利用脉冲对电缆内空间电荷的分布情况观察，但随着电缆的长度改变，脉冲会在电缆长度加长之后出现测量结果的变化，并且会出现衰减以及畸变的情况。同时，电声脉冲法在进行空间电荷的测量过程中，测量结果也会由于测量时线芯的温度变化而产生一定的变化。在进行空间电荷的测量中，电缆内的直流电压在不断升高的过程中，只会使感应电荷量出现增加，但在绝缘内的空间电荷量并不会根据电压等级的变化而出现变化。在电缆的不同加压情况下，直流电压的增压会使电缆出现一定的空间电荷量有所增加，但是持续的空间电荷量增加后，电缆的再次加压时间延长并不会导致电缆的空间电荷持续增加，只会使其逐渐稳定[4]。
在电声脉冲法的测量下，对测量电缆进行短路处理，从而对电缆在不同短路时间下的空间电荷变化进行观察。在电缆出现短路情况后，随着短路时间的逐渐增加，电缆本体绝缘内的空间电荷量也出现一定的变化，呈现为缓慢的衰减。在电缆出现短路的情况下，电缆内部的空间电荷会不断的随着时间的增长而出现空间电荷减少，但是空间电荷的减少较为缓慢，并不能在一定时间内完全消除空间电荷。而电缆内的空间电荷变化也与温度有一定的关系，电缆内的空间电荷会随着温蒂的升高而出现上电极附近减少，电缆温度越高，空间电荷的情况变化也越大[5]。
电缆本体内的空间电荷是反映出电缆本体绝缘情况的关键，可以十分有效的帮助电网工程进行电缆质量确定。空间电荷的存在需要经过准确的测量后，才可以对其进行分析，空间电荷在电缆内会根据其被捕捉时间的长短，来分辨出介质陷阱的具体情况，可以从而反映出介质陷阱属于深陷阱或者浅陷阱。这样有利于观察到电缆的内部情况，可以较好的分析出电缆内部的老化情况，有利于对电缆进行管理。空间电荷在电缆中，在利用电声脉冲法进行测量的过程中，可以十分有效的对电缆内部的空间电荷变化进行观察，可以较好的对电缆在任何情况下的空间电荷进行分析。在不同情况下的电缆空间电荷中，电缆内的电压升高以及降低都会对电缆的上电极带来一定的影响，使电缆空间电荷出现一定的改变。除了电压方面的变化，空间电荷在电缆中也会随着电缆温度变化，也会出现一定的减少。并且在靠近线芯处，空间电荷会随着温度的增加而不断的减少，空间电荷量也会不断的发生变化[6]。
三、结语
空间电荷作为一种可以有效的将电缆输电运行过程中，电缆的绝缘情况进行表现方式，对空间电荷的测量可以较好的了解到电缆的具体情况。并且，空间电荷的测量可以较好的对电缆内部变化进行观察，在研究的过程中也可以较好的研究空间电荷以及温度、电压等之间的关联，有利于进行电缆老化等方面的研究，帮助电网工程可以更好的对电缆进行管理，并利用多因素来分析电缆与空间电荷之间的关系。
参考文献
[1]王伟， 高超飞， 孙辉，等. 电缆本体空间电荷电声脉冲法测量装置的研制[J]. 高电压技术， 2011， 37（6）：1349-1354.
[2]王伟， 孙辉， 李富平，等. 电缆本体中空间电荷的测量与特性[J]. 电工技术学报， 2015， 30（1）：255-260.
[3]王伟， 何东欣， 陈胜科，等. 温度梯度场下电缆本体脉冲电声法空间电荷测量声波纠正[J]. 高电压技术， 2015， 41（4）：1084-1089.
[4]陈胜科， 王伟， 杜家振，等. 电缆中空间电荷的测量与特性研究[J]. 电网与清洁能源， 2013， 29（7）：1-5.
[5]卢键， 陈广辉， 顾杰峰，等. 10 kV交联聚乙烯电缆本体交流电压下空间电荷测量[J]. 绝缘材料， 2015（6）：34-38.
[6]顾金， 尹毅， 李旭光. 高压直流塑料电缆中空间电荷测量技术的研究[J]. 华东电力， 2011（11）：1845-1847.