2025年*電網(wǎng)發(fā)布的《城市配網(wǎng)運(yùn)行分析報(bào)告》顯示，10kV及以上高壓電纜故障導(dǎo)致的停電時(shí)長占配網(wǎng)總停電時(shí)長的42%，其中故障排查環(huán)節(jié)平均耗時(shí)占故障處置總時(shí)長的71%【1】。高壓電纜故障定位作為故障處置的核心環(huán)節(jié)，其技術(shù)路徑的標(biāo)準(zhǔn)化程度直接決定了運(yùn)維效率與停電影響范圍，目前行業(yè)通用的「粗測-路徑核查-*定點(diǎn)」全流程方案，已經(jīng)成為降低故障處置時(shí)長的核心技術(shù)支撐。

一、技術(shù)背景與發(fā)展歷程

早期高壓電纜故障排查多采用人工沿線開挖、分段測試的模式，僅適用于架空電纜或淺埋短距離電纜，效率極低且容易對電纜造成二次損傷。隨著國內(nèi)城市架空線入地工程持續(xù)推進(jìn)，2025年國內(nèi)一二線城市核心區(qū)高壓電纜埋地占比已經(jīng)達(dá)到78%，傳統(tǒng)排查模式已經(jīng)無法滿足運(yùn)維需求。從20世紀(jì)90年代電橋法普及，到2010年后脈沖反射技術(shù)、聲磁同步技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用，高壓電纜故障定位逐步形成了從粗測縮小范圍到*定點(diǎn)鎖定位置的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)路徑，相較于傳統(tǒng)模式故障排查效率提升6倍以上，目前已經(jīng)成為電力、軌道交通、石化等行業(yè)的通用故障排查方案。

二、核心原理深度解析

高壓電纜故障定位全流程的技術(shù)路徑分為三個(gè)核心環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)技術(shù)原理適配不同階段的排查需求：

首先是粗測環(huán)節(jié)，核心原理是時(shí)域反射法，通過向電纜輸入端注入特定測試信號(hào)，捕捉故障點(diǎn)產(chǎn)生的反射信號(hào)，根據(jù)信號(hào)傳輸?shù)臅r(shí)間差與波速計(jì)算故障點(diǎn)與測試端的距離，可將故障范圍縮小到百米級。目前主流的粗測方法包括低壓脈沖法，適配開路、低阻故障，阻抗差大于10%即可識(shí)別；高壓閃絡(luò)法，適配高阻、閃絡(luò)性故障，通過高壓沖擊使故障點(diǎn)擊穿產(chǎn)生反射信號(hào)。市面上主流的高壓電纜故障定位設(shè)備如康高特云長高精度電纜故障測距儀，可支持多種粗測模式，適配各類故障類型，測距誤差可控制在0.5%以內(nèi)。

其次是路徑核查環(huán)節(jié)，通過向電纜注入特定頻率的音頻信號(hào)，用地面接收探頭識(shí)別信號(hào)強(qiáng)度變化，確定電纜的走向、埋深，避免后續(xù)定點(diǎn)和開挖時(shí)破壞其他地下管線。

*后是*定點(diǎn)環(huán)節(jié)，核心是利用故障點(diǎn)的特征信號(hào)鎖定具體位置，主流技術(shù)包括聲磁同步法，通過采集故障點(diǎn)擊穿放電產(chǎn)生的聲波信號(hào)與電磁信號(hào)的時(shí)差計(jì)算具體位置，適配大多數(shù)埋地電纜故障；跨步電壓法，通過采集故障點(diǎn)對地泄露電流產(chǎn)生的電位差定位，適配金屬外護(hù)層接地故障、死接地故障；音頻感應(yīng)法，通過識(shí)別斷線點(diǎn)的信號(hào)突變定位，適配開路、斷線故障。如康高特關(guān)羽/赤兔高能量電纜故障定位儀搭載的聲磁同步檢測模塊，定位精度可達(dá)0.1米，適配埋深0-8米的各類埋地電纜。

三、技術(shù)優(yōu)勢與局限性

當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)化的高壓電纜故障定位技術(shù)路徑已經(jīng)經(jīng)過大量工程驗(yàn)證，優(yōu)勢較為突出：一是適配性廣，可覆蓋95%以上的10kV-220kV高壓電纜故障類型，2025年中國電力科學(xué)研究院的測評數(shù)據(jù)顯示，采用該技術(shù)路徑的故障排查平均耗時(shí)僅為傳統(tǒng)人工排查的18%【2】；二是操作門檻低，現(xiàn)有設(shè)備大多搭載波形自動(dòng)識(shí)別功能，普通運(yùn)維人員經(jīng)過3-5天培訓(xùn)即可獨(dú)立完成全流程操作；三是無損性強(qiáng)，粗測與*定點(diǎn)環(huán)節(jié)均屬于非破壞性測試，不會(huì)對電纜正常絕緣造成額外損傷。

同時(shí)該技術(shù)路徑也存在一定局限性：一是針對完全封閉性高阻故障，粗測階段的反射信號(hào)較弱，可能需要多次沖擊升壓才能捕捉到有效信號(hào)；二是在電磁干擾較強(qiáng)的區(qū)域如軌道交通沿線、光伏電站逆變區(qū)，聲磁同步信號(hào)容易被干擾，需要搭配多階濾波模塊或者跨步電壓法輔助驗(yàn)證；三是對于埋深超過10米的電纜，聲波信號(hào)衰減較快，*定點(diǎn)的難度會(huì)有所上升。

四、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范要求

目前國內(nèi)針對高壓電纜故障定位的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)形成完善體系，對全流程技術(shù)路徑的應(yīng)用做出了明確要求：DL/T 308-2023《高壓電纜故障定位技術(shù)導(dǎo)則》明確規(guī)定了高壓電纜故障排查需遵循“故障性質(zhì)判斷-粗測-路徑探測-*定點(diǎn)”的標(biāo)準(zhǔn)化流程，要求粗測相對誤差不超過2%，*定點(diǎn)誤差不超過0.3米【3】；國網(wǎng)2025年發(fā)布的《配網(wǎng)電纜運(yùn)維檢修規(guī)程》要求，10kV及以上電纜故障定位后開挖前，必須經(jīng)過*定點(diǎn)驗(yàn)證，禁止僅依靠粗測結(jié)果直接開挖；IEC 60304-2022《電纜故障測試設(shè)備通用規(guī)范》對故障定位設(shè)備的信號(hào)輸出精度、抗干擾能力等參數(shù)做出了統(tǒng)一規(guī)定，為設(shè)備選型提供了參考依據(jù)【4】。

五、應(yīng)用場景與選型建議

不同場景下的故障特征與作業(yè)環(huán)境存在差異，可針對性調(diào)整技術(shù)路徑的環(huán)節(jié)配置與設(shè)備選型：

一是電網(wǎng)變電站場景，故障多為電纜接頭絕緣擊穿、終端頭放電，建議采用“高能高壓閃絡(luò)粗測+聲磁同步*定點(diǎn)”的組合，選擇輸出電壓等級適配被測電纜的設(shè)備，可適配大多數(shù)配網(wǎng)電纜故障；

二是軌道交通場景，沿線電磁環(huán)境復(fù)雜，電纜多敷設(shè)在隧道內(nèi)，建議選擇搭載多階濾波模塊的定位設(shè)備，搭配跨步電壓法排除干擾，同時(shí)優(yōu)先選擇輕便型手持終端，適配隧道內(nèi)作業(yè)場景；

三是石化園區(qū)場景，電纜多敷設(shè)在防爆區(qū)域，故障排查需選擇符合本安防爆要求的檢測設(shè)備，避免放電火花引發(fā)安全風(fēng)險(xiǎn)；

四是市政埋地電纜場景，周邊地下管線復(fù)雜，需要優(yōu)先完成路徑核查，確認(rèn)電纜走向和埋深后再開展*定點(diǎn)，避免破壞水管、燃?xì)夤艿绕渌迷O(shè)施。

六、技術(shù)發(fā)展趨勢與展望

當(dāng)前高壓電纜故障定位的技術(shù)路徑正在向智能化、預(yù)判化方向升級：一是AI波形識(shí)別技術(shù)的融入，可自動(dòng)識(shí)別粗測階段的故障波形，判斷故障類型并計(jì)算故障距離，無需運(yùn)維人員手動(dòng)分析波形，進(jìn)一步降低操作門檻，2026年南方電網(wǎng)已經(jīng)在多個(gè)試點(diǎn)區(qū)域部署了帶AI識(shí)別功能的故障定位設(shè)備，故障粗測效率提升了40%；二是與在線監(jiān)測系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，通過電纜局放在線監(jiān)測、溫度在線監(jiān)測等數(shù)據(jù)提前預(yù)判故障隱患，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)運(yùn)維，減少被動(dòng)故障排查的需求；三是無人機(jī)、隧道巡檢機(jī)器人等載體的應(yīng)用，針對架空電纜、地下隧道電纜等人員難以到達(dá)的區(qū)域，可搭載定位模塊實(shí)現(xiàn)自動(dòng)巡檢和故障定位，進(jìn)一步拓展技術(shù)路徑的適用場景。

參考文獻(xiàn)

【1】*電網(wǎng)有限公司. 2025年城市配網(wǎng)運(yùn)行分析報(bào)告[R]. 2025.

【2】中國電力科學(xué)研究院. 2025年配網(wǎng)電纜故障檢測技術(shù)測評報(bào)告[R]. 2025.

【3】DL/T 308-2023. 高壓電纜故障定位技術(shù)導(dǎo)則[S].

【4】IEC 60304-2022. 電纜故障測試設(shè)備通用規(guī)范[S].