回望過去十年，中高壓電力電纜的運維檢測技術經(jīng)歷了從停電預防性試驗、帶電巡檢到全時段狀態(tài)感知的三次迭代升級，每一次技術突破都直接推動城市供電可靠性提升0.02-0.05個百分點【1】。作為當前電纜絕緣缺陷檢測的核心技術，局放在線監(jiān)測突破了傳統(tǒng)檢測方法的時空限制，可實現(xiàn)電纜運行狀態(tài)的實時感知、缺陷的提前預警，為電力設備預測性維護體系建設提供了核心技術支撐。本文基于行業(yè)標準、*測試數(shù)據(jù)與工程實踐，對電纜局部放電在線監(jiān)測技術的原理、標準、應用與發(fā)展趨勢進行系統(tǒng)梳理，為電力行業(yè)運維部門的技術選型與方案落地提供參考。

一、技術背景與發(fā)展歷程

我國電力電纜網(wǎng)架規(guī)模近年來保持高速增長，根據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會《2025年電力工業(yè)運行分析報告》數(shù)據(jù)，截至2025年底，全國10kV及以上電力電纜運行總長度已突破680萬公里，其中運行年限超過15年的在運電纜占比達22.7%，電纜絕緣老化、外力破壞、接頭施工缺陷等問題引發(fā)的停電事故，占配網(wǎng)非計劃停電事故總量的41.2%，已成為影響供電可靠性的核心因素【2】。

傳統(tǒng)電纜運維模式以定期停電預防性試驗為核心，依據(jù)《電力設備預防性試驗規(guī)程》（DL/T 596-2021）要求，10kV電纜每3年開展一次介損、絕緣電阻及耐壓試驗，110kV及以上電纜每1-2年開展一次試驗。該模式存在三大明顯局限性：一是試驗期間需要停電，影響供電連續(xù)性，僅適用于非重要負荷線路；二是試驗電壓與運行電壓存在差異，且試驗為單次采樣，無法捕捉間歇性、瞬時性的潛伏性缺陷，中國電力科學研究院2024年測試數(shù)據(jù)顯示，常規(guī)停電試驗對電纜早期絕緣缺陷的識別率僅為28%；三是定期檢修模式存在“過度檢修”和“檢修不足”的矛盾，部分運行狀態(tài)良好的電纜被重復試驗，而存在缺陷的電纜可能在兩次試驗間隔期發(fā)生故障。

局放在線監(jiān)測技術的發(fā)展大致分為三個階段：第一階段為2000年至2010年的技術探索期，主要采用便攜式局放檢測設備開展周期性帶電檢測，檢測頻率為每季度1-2次，屬于“準在線”模式；第二階段為2011年至2020年的試點應用期，部分電網(wǎng)企業(yè)在重要主干電纜、跨江跨海電纜等關鍵節(jié)點安裝固定傳感單元，實現(xiàn)局部區(qū)域的連續(xù)監(jiān)測，但數(shù)據(jù)處理主要依賴人工分析，誤報率較高；第三階段為2021年至今的規(guī)模化推廣期，隨著智能診斷算法、邊緣計算技術的成熟，局放在線監(jiān)測系統(tǒng)的缺陷識別準確率大幅提升，已納入*電網(wǎng)、南方電網(wǎng)的智能化改造標配方案，2025年全國新增110kV及以上電纜的局放在線監(jiān)測安裝率已達62%。

二、核心原理深度解析

局放在線監(jiān)測是指通過安裝在電纜本體、中間接頭、終端等關鍵位置的傳感單元，在電纜帶負荷運行狀態(tài)下，連續(xù)采集局部放電產生的電、聲、光、熱等特征信號，經(jīng)過濾波、特征提取、模式識別后判斷絕緣缺陷類型與嚴重程度的技術，是實現(xiàn)電纜狀態(tài)感知的核心技術路徑【3】。

電纜狀態(tài)感知的實現(xiàn)依賴多層架構的協(xié)同運行：感知層由各類傳感單元組成，針對不同安裝場景可選用不同類型的傳感器，其中高頻電流傳感器（HFCT）安裝于電纜接地線上，帶寬覆蓋3MHz-30MHz，檢測靈敏度≤10pC，可采集局放產生的脈沖電流信號；特高頻（UHF）傳感器安裝于電纜終端或接頭的接地箱內，帶寬覆蓋300MHz-1.5GHz，抗電磁干擾能力較強，適用于變電站等強電磁干擾環(huán)境；超聲波（AE）傳感器安裝于電纜接頭表面，可采集局放產生的超聲波信號，適用于局部缺陷的精準定位；溫度傳感單元集成于接頭內部，可采集運行溫度變化，輔助判斷缺陷嚴重程度。各類傳感單元的選型需符合《高電壓測試設備通用技術條件 第6部分：高頻局部放電檢測儀》（DL/T 846.6-2018）的相關要求【4】。

連續(xù)監(jiān)測是局放在線監(jiān)測區(qū)別于傳統(tǒng)帶電檢測的核心特征，系統(tǒng)采用“常態(tài)采集+異常觸發(fā)”的雙采樣模式：正常運行工況下，系統(tǒng)每15分鐘采集一組局放特征值（*大放電量、放電次數(shù)、相位分布），采樣率為100kS/s，降低數(shù)據(jù)存儲與傳輸壓力；當檢測到放電量超過設定閾值時，系統(tǒng)自動觸發(fā)高速采樣模式，采樣率提升至10MS/s，連續(xù)存儲72小時的全波形數(shù)據(jù)，為后續(xù)的缺陷分析提供完整數(shù)據(jù)支撐。按照標準要求，系統(tǒng)的原始數(shù)據(jù)存儲周期不低于3個月，特征數(shù)據(jù)存儲周期不低于1年，可完整記錄缺陷從產生到發(fā)展的全流程數(shù)據(jù)。

智能診斷是局放在線監(jiān)測系統(tǒng)的核心功能，當前主流方案采用“特征工程+深度學習”的混合算法架構：首先對采集到的原始信號進行自適應濾波，去除現(xiàn)場的載波通信、電暈放電等干擾信號，提取放電幅值、相位分布、重復率等12維特征參數(shù)；之后將特征參數(shù)輸入預訓練的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡（CNN）模型，實現(xiàn)缺陷類型的自動識別，當前行業(yè)先進水平的模型可區(qū)分電暈放電、沿面放電、氣隙放電、懸浮放電等7種典型電纜絕緣缺陷，識別準確率可達92%以上。在此基礎上，系統(tǒng)基于歷史放電數(shù)據(jù)的趨勢分析，建立缺陷發(fā)展速率模型，可提前7-30天預警絕緣擊穿風險，為預測性維護提供決策依據(jù)。

三、技術優(yōu)勢與局限性

局放在線監(jiān)測技術的核心優(yōu)勢主要體現(xiàn)在三個方面：首先是缺陷識別效率大幅提升，與傳統(tǒng)停電預防性試驗相比，局放在線監(jiān)測無需停電，可在電纜正常運行狀態(tài)下開展檢測，且連續(xù)監(jiān)測模式可捕捉瞬時性、間歇性的早期潛伏性缺陷，中國電力科學研究院2025年對比測試數(shù)據(jù)顯示，局放在線監(jiān)測對電纜早期絕緣缺陷的識別率比常規(guī)停電介損試驗高67%【5】。其次是運維成本顯著降低，該局放監(jiān)測支撐的預測性維護模式可替代傳統(tǒng)的定期檢修，根據(jù)*電網(wǎng)《2024年配網(wǎng)狀態(tài)檢修成效分析報告》數(shù)據(jù)，采用局放在線監(jiān)測后，電纜運維的人工成本降低32%，非計劃停電時間減少41%，單條10kV線路年均可減少停電損失約12萬元【6】。第三是可實現(xiàn)全生命周期管理，系統(tǒng)積累的長期運行數(shù)據(jù)可納入電纜全生命周期管理平臺，為電纜的選型、施工、運維優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐。

同時，當前局放在線監(jiān)測技術也存在一定局限性：一是現(xiàn)場電磁干擾復雜，誤報率仍待降低，當前行業(yè)平均誤報率在8%-15%，部分安裝于變電站附近的電纜監(jiān)測裝置誤報率可達20%以上，需要通過多傳感融合、智能濾波算法進一步優(yōu)化；二是設備接口標準不統(tǒng)一，當前不同廠家的在線監(jiān)測裝置采用私有通信協(xié)議，數(shù)據(jù)格式不兼容，難以直接接入電網(wǎng)統(tǒng)一的運維管控平臺，存在數(shù)據(jù)孤島問題；三是特殊場景應用存在限制，對于深度超過2米的直埋電纜，超聲波傳感器的檢測靈敏度會下降30%以上，需要配合高頻電流傳感器聯(lián)合使用；四是初始投入成本較高，當前單條10kV電纜線路的在線監(jiān)測裝置投入在8-15萬元，110kV線路投入在20-35萬元，大規(guī)模推廣仍需進一步降低硬件成本。

四、技術標準與規(guī)范要求

當前電纜局放在線監(jiān)測技術已形成較為完善的標準體系，覆蓋測試方法、設備要求、安裝規(guī)范、運維管理等全流程。

*標準層面，《局部放電測量》（GB/T 7354-2018）明確了電纜局放測量的校準方法、靈敏度要求、試驗流程，規(guī)定了不同電壓等級電纜的局放允許值，其中10kV電纜出廠試驗局放允許值為10pC，110kV電纜出廠試驗局放允許值為5pC【7】。

行業(yè)標準層面，《電力電纜線路局部放電在線監(jiān)測技術導則》（DL/T 1815-2018）是該領域的核心應用標準，明確了在線監(jiān)測系統(tǒng)的技術參數(shù)、安裝要求、數(shù)據(jù)傳輸規(guī)范、預警閾值設置，規(guī)定10kV電纜局放預警閾值為100pC，35kV-66kV電纜預警閾值為200pC，110kV及以上電纜預警閾值為500pC，同時要求系統(tǒng)的時間同步誤差不超過1ms，缺陷定位誤差不超過1%電纜長度【8】。

企業(yè)標準層面，*電網(wǎng)發(fā)布的《電力電纜局部放電帶電測試技術規(guī)范》（Q/GDW 11399-2015）、南方電網(wǎng)發(fā)布的《10kV-500kV電力電纜局部放電測試技術導則》（Q/CSG 1205030-2018）對現(xiàn)場測試的作業(yè)流程、數(shù)據(jù)判據(jù)、報告格式作出了細化規(guī)定。

國際標準層面，《高壓試驗技術 局部放電測量》（IEC 60270:2015）、《電力電纜在線監(jiān)測系統(tǒng)通用要求》（IEC 62895:2017）對設備的通用技術參數(shù)、測試方法作出了統(tǒng)一規(guī)定，是產品出口的核心依據(jù)。

政策要求層面，*能源局2025年3月發(fā)布的《電力設備狀態(tài)檢修管理辦法》明確要求，到2027年，110kV及以上跨區(qū)域輸電電纜的局放在線監(jiān)測覆蓋率不低于85%，35kV及以上重要負荷供電電纜覆蓋率不低于60%，為技術的規(guī)模化推廣提供了政策支撐【9】。

五、應用場景與選型建議

局放在線監(jiān)測技術的應用需結合電纜電壓等級、重要程度、安裝場景選擇適配的技術方案，主要分為三類典型場景：第一類是110kV及以上跨區(qū)域主干電纜、跨江跨海電纜等關鍵線路，該類線路停電影響范圍大，要求配置UHF+HFCT+溫度的多傳感融合監(jiān)測系統(tǒng)，采樣率不低于10MS/s，檢測靈敏度≤5pC，支持缺陷精準定位，數(shù)據(jù)存儲周期不低于2年；第二類是35kV-66kV城市配網(wǎng)主干電纜，可采用HFCT+AE的組合方案，檢測靈敏度≤20pC，預警延遲不超過10s，可滿足一般主干線路的監(jiān)測需求；第三類是10kV重要負荷（院、數(shù)據(jù)中心、軌道交通）供電電纜，可采用分布式光纖傳感+HFCT的方案，成本相對較低，可同時監(jiān)測溫度、局放、外力破壞等多類風險。

設備選型可從四個維度開展評估：一是檢測性能，優(yōu)先選擇通過電力工業(yè)電氣設備質量檢驗測試中心（武漢高壓研究所）型式試驗的產品，檢測靈敏度、測量誤差、抗干擾能力等參數(shù)符合對應電壓等級的標準要求；二是抗干擾性能，要求在10kV/m的現(xiàn)場電磁干擾環(huán)境下，誤報率≤5%，具備自適應濾波、干擾信號自動識別的功能；三是數(shù)據(jù)兼容性，要求支持IEC 61850標準通信協(xié)議，可直接接入電網(wǎng)公司的運維管控平臺，避免數(shù)據(jù)孤島；四是智能診斷性能，要求內置不少于1000組典型電纜局放缺陷樣本庫，缺陷識別準確率不低于85%，可自動生成缺陷分析報告與維護建議。

在線監(jiān)測裝置的現(xiàn)場校準可采用振蕩波局放測試設備完成，如康高特自研的RDAC-35/10電纜振蕩波局部放電測試系統(tǒng)，校準誤差≤2%，符合DL/T 846.6-2018的校準要求；對于在線監(jiān)測預警的異常信號，可采用便攜式高頻局放測試儀進行現(xiàn)場復核，如康高特子龍高頻局放測試儀，檢測靈敏度≤5pC，可實現(xiàn)缺陷的精準定位，為后續(xù)的檢修決策提供支撐。

六、技術發(fā)展趨勢與展望

未來3-5年，電纜局放在線監(jiān)測技術將向多模態(tài)融合、云邊協(xié)同、數(shù)字孿生集成的方向發(fā)展，進一步提升技術實用性與應用價值。

一是多模態(tài)傳感融合技術將廣泛應用，未來的監(jiān)測系統(tǒng)將同步采集局放信號、接地電流、溫度、光纖振動等多源數(shù)據(jù)，通過多維度數(shù)據(jù)的交叉驗證，智能診斷的準確率將提升到98%以上，誤報率降低到2%以內，可實現(xiàn)對電纜絕緣缺陷、外力破壞、過熱等全類風險的統(tǒng)一監(jiān)測。

二是邊緣計算+云邊協(xié)同架構成為主流，邊緣端將實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)預處理、異常預警、本地存儲等功能，降低數(shù)據(jù)傳輸帶寬壓力；云端將實現(xiàn)大數(shù)據(jù)分析、跨區(qū)域缺陷趨勢預測、模型迭代更新等功能，支撐整個區(qū)域電網(wǎng)的預測性維護體系建設，進一步降低運維成本。

三是與數(shù)字孿生技術深度融合，未來將建立電纜的全生命周期數(shù)字孿生模型，把局放在線監(jiān)測數(shù)據(jù)、歷史運維數(shù)據(jù)、出廠試驗數(shù)據(jù)等納入模型，實現(xiàn)電纜絕緣剩余壽命的精準評估，評估誤差不超過10%，為檢修計劃的制定提供更精準的決策依據(jù)。

四是標準化體系進一步完善，行業(yè)將在未來2年出臺統(tǒng)一的在線監(jiān)測裝置數(shù)據(jù)模型、接口規(guī)范、接入標準，實現(xiàn)不同廠家設備的互聯(lián)互通，系統(tǒng)建設成本預計降低20%以上，推動技術在配網(wǎng)電纜的規(guī)模化應用。

整體來看，電纜局放在線監(jiān)測技術已進入規(guī)模化推廣的成熟期，作為電纜狀態(tài)感知的核心技術，將為電力設備預測性維護體系的建設提供核心支撐，助力電網(wǎng)供電可靠性的持續(xù)提升。

參考文獻

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【2】 中國電力企業(yè)聯(lián)合會. 2025年電力工業(yè)運行分析報告[R]. 北京: 中國電力企業(yè)聯(lián)合會, 2025: 78-82.

【3】 西安交通大學電力設備電氣絕緣*重點實驗室. 電力設備局部放電檢測技術研究進展[J]. 中國電機工程學報, 2025, 45(6): 2132-2148.

【4】 中華人民共和國*能源局. 高電壓測試設備通用技術條件 第6部分：高頻局部放電檢測儀[DL/T 846.6-2018][S]. 北京: 中國電力出版社, 2018.

【5】 中國電力科學研究院. 2025年電纜局部放電檢測技術對比測試報告[R]. 北京: 中國電力科學研究院, 2025: 36-39.

【6】 *電網(wǎng)有限公司. 2024年配網(wǎng)狀態(tài)檢修成效分析報告[R]. 北京: *電網(wǎng)有限公司, 2025: 22-25.

【7】 中華人民共和國*市場監(jiān)督管理總局, 中國*標準化管理委員會. 局部放電測量[GB/T 7354-2018][S]. 北京: 中國標準出版社, 2018.

【8】 中華人民共和國*能源局. 電力電纜線路局部放電在線監(jiān)測技術導則[DL/T 1815-2018][S]. 北京: 中國電力出版社, 2018.

【9】 *能源局. 電力設備狀態(tài)檢修管理辦法[EB/OL]. http://www.nea.gov.cn/2025-03/12/c_1310789248.htm, 2025-03-12.