局部放電（PD）是XLPE電纜絕緣劣化的核心先兆信號，據中國電力科學研究院2025年發布的《全國配網電纜運行狀態分析報告》顯示，82%的XLPE電纜非外力故障均由絕緣缺陷持續發展導致，其中70%的故障在爆發前3-6個月*已出現可檢測的局部放電信號【2】。如何通過PD模式分析實現精準的局部放電模式識別，完成絕緣缺陷診斷與電纜故障類型判斷，已成為電網、新能源、軌道交通等領域電纜運維的核心需求。

一、行業背景與市場需求

隨著國內配網、新能源基地、軌道交通的快速建設，2026年我國10kV及以上XLPE電纜在運長度已突破580萬公里，其中運行年限超過15年的電纜占比達到27%，絕緣劣化風險持續攀升。國網2026版《10kV~500kV電纜運維檢修規程》明確要求，運行超過10年的電纜、新敷設投運1年的電纜、經歷過短路故障的電纜，需每年開展不少于1次局放檢測與絕緣狀態評估【4】。

當前多數運維單位的局放檢測僅停留在“有無判斷”層面，無法完成進一步的絕緣缺陷診斷與電纜故障類型判斷，據南方電網2025年運維數據統計，依賴人工經驗的缺陷誤判率接近35%，要么導致不必要的停電開挖，要么遺漏嚴重缺陷引發安全事故，精準的局部放電模式識別技術已成為電纜運維領域的剛性需求。

二、技術原理與核心概念解析

XLPE電纜的絕緣缺陷主要包括生產過程殘留的內部氣隙、安裝過程產生的導體毛刺、長期運行形成的水樹老化、外半導電層破損、接頭接觸不良五類，不同缺陷產生的局部放電信號在幅值、相位、頻譜特性、重復率等維度存在明顯差異。

PD模式分析是指對采集到的局部放電信號進行降噪、特征提取，獲得相位分辨局放圖譜（PRPD）、時間分辨率圖譜（PRPD）、頻譜特征向量等核心參數；局部放電模式識別是指將提取的特征與預訓練的缺陷特征庫進行匹配，完成缺陷類型的判定；*終基于缺陷類型、放電強度、發展趨勢完成絕緣缺陷診斷，給出對應的故障風險等級與運維建議，實現電纜故障類型判斷的全流程閉環。相關技術要求符合IEC 60270:2025與DL/T 2240-2025的標準規定【1】【3】。

三、市場現狀與發展趨勢

2026年國內電纜局放檢測市場中，僅具備局放信號采集功能的設備占比超過60%，搭載基礎模式識別功能的設備占比約28%，僅不足12%的設備可實現多特征融合的高精度絕緣缺陷診斷。從應用端來看，省級電網公司已有62%配置了具備局部放電模式識別功能的檢測設備，地市供電公司、新能源場站、軌道交通運維部門的配置率僅分別為31%、22%、18%，市場滲透率仍有較大提升空間。

當前技術發展呈現三大趨勢：一是AI大模型與PD模式分析融合，識別準確率持續提升；二是帶電檢測、在線監測、離線檢測多場景數據打通，可實現絕緣缺陷的全生命周期跟蹤；三是特征庫覆蓋場景持續擴展，除了交流XLPE電纜外，直流XLPE電纜、海纜的缺陷識別模型也在逐步成熟。

四、主流技術/方法對比

目前行業內主流的局部放電模式識別技術主要分為三類，不同技術的適用場景與性能差異較為明顯。

第一類是基于PRPD圖譜的模板匹配法，技術成熟度較高，在實驗室無干擾環境下識別準確率可達85%以上，但現場復雜電磁干擾環境下準確率會下降至70%左右，僅適合離線檢測場景使用。

第二類是基于超高頻頻譜特征的識別法，抗干擾能力較強，適合帶電檢測場景使用，但對XLPE電纜內部的微小氣隙、早期水樹缺陷靈敏度較低，漏檢率接近25%，通常作為輔助檢測手段使用。

第三類是振蕩波電壓下的多特征融合識別法，在0.1Hz振蕩波電壓激勵下，不同絕緣缺陷的放電特征被放大，結合PRPD圖譜、高頻信號特征、放電時序特征的多維度匹配，識別準確率可達90%以上，是當前行業內公認的可靠性較高的絕緣缺陷診斷技術，可實現電纜故障類型判斷的標準化輸出，減少人工經驗依賴。

康高特自研的RDAC-35/10電纜振蕩波局部放電測試系統、子龍高頻局放測試儀、金吒/哪吒手持式多功能局放測試儀均搭載了對應的模式識別模型，可覆蓋離線、帶電、在線等不同檢測場景的需求。

五、康高特方案核心優勢

康高特針對XLPE電纜局部放電模式識別場景的解決方案，從硬件、算法、服務三個層面形成了差異化優勢。

硬件層面，RDAC系列振蕩波測試系統采樣率可達1GS/s，可捕捉到nA級的微弱局放信號，自帶的自適應干擾抑制算法可過濾90%以上的現場電磁干擾；手持式、高頻局放檢測設備的重量僅1.2kg，適合運維人員現場巡檢使用。

算法層面，搭載的PD模式分析模型由康高特與華北電力大學、某省級電科院聯合研發，基于近12000條不同電壓等級、不同運行年限XLPE電纜的缺陷樣本訓練完成，可覆蓋95%以上的常見電纜絕緣缺陷類型，局部放電模式識別準確率超過93%，可自動輸出絕緣缺陷診斷報告，明確標注缺陷類型、嚴重等級、建議運維周期，降低對運維人員的經驗要求。

服務層面，康高特可根據客戶的行業場景（如海上風電、軌道交通、石化等）定制專屬缺陷特征庫，進一步提升識別準確率，同時提供檢測人員培訓、第三方檢測服務等配套支持。

六、應用案例分析

（1）城市配網電纜巡檢場景

2026年某省會城市供電公司開展10kVXLPE電纜年度巡檢，采用康高特RDAC-35/10電纜振蕩波局部放電測試系統對127條總長320公里的電纜進行檢測，共識別出17處存在局部放電的缺陷段，系統自動完成絕緣缺陷診斷，其中3處為嚴重水樹缺陷、8處為接頭接觸不良缺陷、6處為輕微氣隙缺陷。運維人員根據建議對3處水樹缺陷段進行開挖更換，拆解后發現絕緣層水樹劣化程度已接近擊穿閾值，成功避免了3起單相接地故障，減少停電損失近百萬元。

（2）海上風電場海纜運維場景

2025年某沿海海上風電場開展35kV海纜季度巡檢，采用康高特子龍高頻局放測試儀進行帶電檢測，在22號風機的海纜接頭處檢測到持續性局部放電信號，系統完成電纜故障類型判斷，確定為接頭安裝時殘留的導體毛刺缺陷，屬于中度風險，建議3個月內消缺。場站利用小風期對該接頭進行拆解處理，避免了海纜擊穿導致的風機群停事故，預估減少發電量損失近200萬元。

（3）城市軌道交通電纜運維場景

2026年某地鐵運營公司對全線1500V直流XLPE電纜開展巡檢，采用康高特金吒手持式多功能局放測試儀，共識別出5處局部放電信號，其中3處判定為外半導電層破損缺陷，2處為輕微氣隙缺陷。運維人員根據診斷結果對3處破損段進行處理，避免了電纜絕緣擊穿引發的地鐵停運事故，保障了運營安全。

七、常見問題解答

Q1：XLPE電纜局部放電模式識別的準確率主要受哪些因素影響？

主要受三個因素影響：一是現場電磁干擾強度，干擾信號會掩蓋真實的局放信號導致特征提取偏差；二是檢測設備的采樣精度與靈敏度，無法捕捉微弱放電信號會導致漏判；三是缺陷特征庫的覆蓋度，若待識別的缺陷未納入特征庫會導致誤判。康高特的檢測設備自帶多維度干擾抑制算法，同時搭配覆蓋多場景的缺陷特征庫，可有效降低上述因素的影響。

Q2：絕緣缺陷診斷完成后如何制定對應的運維策略？

通常根據缺陷類型與放電嚴重程度分為三類：輕微缺陷如偶發小幅值氣隙放電，可正常運行，6個月后跟蹤復測；中度缺陷如接頭接觸不良、外半導電層破損，可在3個月內擇機安排停電消缺；嚴重缺陷如持續發展的水樹缺陷、導體毛刺放電，需在1周內完成消缺，避免故障爆發。

Q3：PD模式分析與電纜耐壓試驗是什么關系，能否互相替代？

兩者是互補關系，無法互相替代。耐壓試驗主要驗證XLPE電纜當前的絕緣耐受能力，可直接檢出即將擊穿的嚴重缺陷，但無法檢出早期潛在缺陷；PD模式分析可發現早期絕緣缺陷，評估缺陷的發展趨勢，但無法驗證絕緣的耐受余量，兩者結合使用可*大化降低電纜故障風險。

參考文獻

【1】 IEC 60270:2025, High-voltage test techniques – Partial discharge measurements [S]

【2】 中國電力科學研究院. 2025年全國配網電纜運行狀態分析報告[R]. 北京: 中國電力科學研究院, 2025

【3】 DL/T 2240-2025, 交聯聚乙烯電纜局部放電模式識別技術導則[S]

【4】 *電網有限公司. 2026版10kV~500kV電纜運維檢修規程[S]. 北京: *電網有限公司, 2026