去年南方某省會(huì)城市軌道交通12號(hào)線運(yùn)維班組遇到了反復(fù)出現(xiàn)的電纜故障問題，投運(yùn)僅3年的10kV環(huán)網(wǎng)電纜先后出現(xiàn)兩次不明原因跳閘，采用傳統(tǒng)工頻耐壓試驗(yàn)排查后，未發(fā)現(xiàn)明顯擊穿點(diǎn)，但運(yùn)行僅3個(gè)月*再次出現(xiàn)絕緣擊穿故障，導(dǎo)致沿線3個(gè)站點(diǎn)暫停運(yùn)營(yíng)4小時(shí)，造成不小的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響。后來運(yùn)維團(tuán)隊(duì)引入電纜振蕩波局部放電測(cè)試系統(tǒng)對(duì)全線27公里環(huán)網(wǎng)電纜做全面檢測(cè)，僅用2個(gè)工作日*定位了7處潛伏性絕緣缺陷，其中3處為接頭安裝時(shí)遺留的應(yīng)力錐偏移問題，及時(shí)消缺后該線路全年未再出現(xiàn)同類故障。

很多運(yùn)維人員對(duì)電纜絕緣故障的認(rèn)知還停留在“耐壓試驗(yàn)合格*無隱患”的階段，實(shí)際上工頻耐壓試驗(yàn)屬于破壞性試驗(yàn)，試驗(yàn)過程中需要施加高于額定電壓2-3倍的電壓，本身*可能對(duì)存在輕微劣化的電纜造成不可逆的損傷，而且只能發(fā)現(xiàn)已經(jīng)接近擊穿的嚴(yán)重缺陷，對(duì)于絕緣內(nèi)部的氣隙、半導(dǎo)電層毛刺、接頭應(yīng)力失衡等早期缺陷，很難通過常規(guī)耐壓試驗(yàn)排查出來。電纜局放檢測(cè)正是針對(duì)這類早期缺陷的檢測(cè)手段，而電纜振蕩波局部放電測(cè)試系統(tǒng)是目前公認(rèn)的對(duì)電纜損傷較小、檢測(cè)準(zhǔn)確率較高的局放檢測(cè)設(shè)備之一。

一、OWTS技術(shù)原理的核心特征

OWTS技術(shù)原理的核心是阻尼振蕩電壓的產(chǎn)生與局放信號(hào)的同步采集，測(cè)試時(shí)先通過高壓直流源對(duì)被測(cè)電纜的電容進(jìn)行充電，達(dá)到預(yù)設(shè)電壓后切換開關(guān)接通諧振電抗器，電抗器與電纜電容形成諧振回路，產(chǎn)生頻率與電纜電容量、電抗器電感量匹配的阻尼正弦振蕩電壓，振蕩頻率通常在20Hz-300Hz之間，與工頻電壓的等效性較好，不會(huì)像直流耐壓試驗(yàn)?zāi)菢釉陔娎|絕緣內(nèi)部積累空間電荷，也不會(huì)像工頻耐壓試驗(yàn)?zāi)菢訋磉^高的熱應(yīng)力【1】。OWTS技術(shù)原理的核心優(yōu)勢(shì)*在于，既能夠模擬工頻電壓的應(yīng)力狀態(tài)，又不會(huì)對(duì)電纜造成額外的損傷，*平衡了檢測(cè)準(zhǔn)確性和設(shè)備安全性的需求。

在振蕩電壓施加的同時(shí)，設(shè)備會(huì)通過高頻耦合傳感器采集電纜內(nèi)部的局部放電信號(hào)，結(jié)合時(shí)域反射原理對(duì)放電點(diǎn)進(jìn)行定位，定位誤差可以控制在電纜總長(zhǎng)度的1%以內(nèi)。目前市面主流的輕便型設(shè)備比如康高特自有品牌RDAC-35輕便型電纜振蕩波局部放電測(cè)試系統(tǒng)，*適用于35kV及以下中壓電纜的振蕩波局放檢測(cè)，單個(gè)模塊重量不到20kg，不需要吊裝設(shè)備即可完成現(xiàn)場(chǎng)部署，尤其適合軌道交通、市政地下管網(wǎng)這類作業(yè)空間狹窄、車輛無法直達(dá)的場(chǎng)景。

二、不同場(chǎng)景下電纜局放檢測(cè)的需求差異

B端用戶比如新能源場(chǎng)站、石化企業(yè)、商業(yè)地產(chǎn)的運(yùn)維團(tuán)隊(duì)，更看重檢測(cè)效率和缺陷識(shí)別的準(zhǔn)確率。比如分布式光伏場(chǎng)站的電纜大多鋪設(shè)在山地或光伏板下方，作業(yè)環(huán)境復(fù)雜，單次檢測(cè)的電纜段數(shù)量多，要求設(shè)備部署時(shí)間短、檢測(cè)速度快，單次檢測(cè)流程*好控制在15分鐘以內(nèi)；石化企業(yè)的電纜處于易燃易爆環(huán)境，要求設(shè)備具備防爆認(rèn)證，檢測(cè)過程中不會(huì)產(chǎn)生打火風(fēng)險(xiǎn)；商業(yè)地產(chǎn)的配電電纜關(guān)系到商戶的正常運(yùn)營(yíng)，要求檢測(cè)時(shí)不需要長(zhǎng)時(shí)間停電，*好能在凌晨低負(fù)荷時(shí)段完成全部檢測(cè)。

而G端用戶比如電網(wǎng)運(yùn)維單位、市政管網(wǎng)管理部門、交通基建的業(yè)主單位，更關(guān)注檢測(cè)流程的合規(guī)性和數(shù)據(jù)的可追溯性，所有檢測(cè)操作要符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，檢測(cè)報(bào)告可以直接納入運(yùn)維臺(tái)賬作為檢修決策的依據(jù)【2】。部分政府采購(gòu)項(xiàng)目還要求設(shè)備廠家具備相關(guān)的研發(fā)資質(zhì)、檢測(cè)校準(zhǔn)證書，售后服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)覆蓋項(xiàng)目所在區(qū)域，能夠提供定期的設(shè)備校準(zhǔn)和操作培訓(xùn)服務(wù)。兩類用戶的需求差異，也直接決定了電纜振蕩波局部放電測(cè)試系統(tǒng)的選型方向。

三、電纜振蕩波局部放電測(cè)試系統(tǒng)選型指南

結(jié)合多年的設(shè)備采購(gòu)和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試經(jīng)驗(yàn)，我們整理了這份實(shí)用的電纜振蕩波局部放電測(cè)試系統(tǒng)選型指南，幫助用戶避開采購(gòu)過程中的常見坑點(diǎn)。很多用戶第一次采購(gòu)這類設(shè)備時(shí)，很容易被五花八門的參數(shù)宣傳誤導(dǎo)，其實(shí)只要抓住幾個(gè)核心指標(biāo)*能選到適配自身需求的產(chǎn)品。首先是電壓等級(jí)匹配，要根據(jù)日常運(yùn)維的電纜*高電壓等級(jí)選擇，比如以10kV、35kV中壓電纜為主的運(yùn)維場(chǎng)景，選擇*高輸出電壓不低于40kV的設(shè)備即可，不需要盲目追求更高的電壓等級(jí)，反而會(huì)增加不必要的采購(gòu)成本。

其次是檢測(cè)靈敏度和定位精度，合格的設(shè)備檢測(cè)靈敏度至少要達(dá)到5pC，定位誤差不超過被測(cè)電纜長(zhǎng)度的1%，采購(gòu)前可以要求廠家提供第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)出具的精度校準(zhǔn)報(bào)告，也可以帶已知缺陷的電纜樣段現(xiàn)場(chǎng)做測(cè)試驗(yàn)證。然后要考慮現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的適配性，如果經(jīng)常需要在地下管廊、山區(qū)等交通不便的場(chǎng)景作業(yè)，優(yōu)先選擇模塊化設(shè)計(jì)、總重量較輕的設(shè)備，拆分后的單個(gè)模塊重量*好不要超過20kg，單人即可搬運(yùn)。還有數(shù)據(jù)管理功能，優(yōu)先選擇能自動(dòng)生成符合標(biāo)準(zhǔn)格式檢測(cè)報(bào)告的設(shè)備，支持?jǐn)?shù)據(jù)本地存儲(chǔ)和云端備份，方便后續(xù)的臺(tái)賬整理和缺陷趨勢(shì)分析，減少運(yùn)維人員的手動(dòng)工作量。如果運(yùn)維團(tuán)隊(duì)沒有的局放檢測(cè)人員，還可以要求廠家配套提供技術(shù)培訓(xùn)服務(wù)，或者搭配專家遠(yuǎn)程解讀報(bào)告的增值服務(wù)，降低設(shè)備的使用門檻。這份選型指南的判斷邏輯完全從實(shí)際使用需求出發(fā)，能夠幫用戶節(jié)省不少篩選成本。

實(shí)際使用電纜振蕩波局部放電測(cè)試系統(tǒng)做檢測(cè)時(shí)，也有不少容易被忽略的細(xì)節(jié)會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。比如測(cè)試前要完全斷開電纜兩端的所有負(fù)載，包括電壓互感器、避雷器、變壓器等設(shè)備，避免這些設(shè)備的局放信號(hào)干擾檢測(cè)結(jié)果，還要清理電纜終端頭的表面污漬和氧化層，保持表面干燥，防止沿面放電產(chǎn)生誤判。如果是在濕度較高的地下管廊作業(yè)，要提前給電纜終端頭做防潮處理，環(huán)境濕度超過80%時(shí)不建議開展檢測(cè)，避免水汽影響絕緣性能導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果失真【3】。對(duì)于長(zhǎng)度超過3公里的長(zhǎng)電纜，要適當(dāng)調(diào)整振蕩頻率的設(shè)置，避免信號(hào)衰減過大導(dǎo)致遠(yuǎn)端的局放信號(hào)無法被捕捉到，必要時(shí)可以從兩端分別做檢測(cè)，對(duì)比兩組數(shù)據(jù)提高缺陷定位的準(zhǔn)確率。

隨著國(guó)內(nèi)城市地下電纜管網(wǎng)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)張，以及新能源、軌道交通等新型用電場(chǎng)景的快速發(fā)展，電纜絕緣運(yùn)維的需求會(huì)越來越大，電纜局放檢測(cè)作為早期缺陷排查的核心手段，會(huì)逐漸從定期抽檢變成常規(guī)運(yùn)維的必備環(huán)節(jié)。OWTS技術(shù)原理的非破壞性、高準(zhǔn)確性特征，也讓電纜振蕩波局部放電測(cè)試系統(tǒng)成為當(dāng)前中壓電纜局放檢測(cè)的*設(shè)備，未來隨著傳感器技術(shù)和AI識(shí)別技術(shù)的進(jìn)步，這類設(shè)備的檢測(cè)精度和使用門檻還會(huì)進(jìn)一步降低，為電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供更可靠的技術(shù)支撐。

參考文獻(xiàn)

【1】 GB/T 3048.13-2007 電線電纜電性能試驗(yàn)方法 *3部分：局部放電試驗(yàn)

【2】 DL/T 1576-2016 6kV～35kV電纜振蕩波局部放電測(cè)試方法

【3】 電力電纜運(yùn)維檢修技術(shù)規(guī)程