局部放電為何是電力電纜絕緣老化的核心先兆信號(hào)？根據(jù)2025年中國(guó)電力科學(xué)研究院發(fā)布的《中壓電力電纜運(yùn)行故障分析白皮書》統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)10kV-35kV交聯(lián)聚乙烯電纜運(yùn)行故障中，82%的故障根源為絕緣局部劣化，而局部放電是絕緣劣化早期*可被非破壞性檢測(cè)的特征信號(hào)【1】。傳統(tǒng)的工頻耐壓、直流耐壓試驗(yàn)雖能檢測(cè)電纜現(xiàn)存絕緣缺陷，但存在試驗(yàn)過程易對(duì)完好絕緣造成不可逆損傷的弊端，電纜振蕩波局部放電檢測(cè)（OWTS）技術(shù)正是在這一運(yùn)維需求背景下發(fā)展起來的非破壞性絕緣檢測(cè)技術(shù)，目前已成為電力電纜檢測(cè)領(lǐng)域應(yīng)用范圍較廣的技術(shù)之一。

一、技術(shù)背景與發(fā)展歷程

隨著國(guó)內(nèi)配網(wǎng)電纜覆蓋率的持續(xù)提升，2026年國(guó)內(nèi)10kV及以上電纜運(yùn)行里程已突破500萬公里，傳統(tǒng)耐壓試驗(yàn)的破壞性弊端日益凸顯：直流耐壓試驗(yàn)會(huì)在交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣層內(nèi)部殘留空間電荷，加速絕緣劣化，試驗(yàn)后1年內(nèi)電纜故障發(fā)生率較未試驗(yàn)電纜高出37%【2】；工頻耐壓試驗(yàn)設(shè)備體積龐大，難以適配配網(wǎng)復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)場(chǎng)景。

OWTS技術(shù)*早誕生于上世紀(jì)90年代的歐洲，2010年后逐步引入國(guó)內(nèi)電網(wǎng)運(yùn)維體系，經(jīng)過十余年的技術(shù)迭代，目前國(guó)內(nèi)自研設(shè)備的檢測(cè)精度已達(dá)到國(guó)際同等水平。針對(duì)運(yùn)維單位普遍關(guān)注的“振蕩波測(cè)試是否會(huì)對(duì)電纜造成二次傷害”的問題，大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，OWTS技術(shù)施加的振蕩電壓作用時(shí)間不超過10秒，等效于工頻電壓的短時(shí)作用，不會(huì)在絕緣內(nèi)部殘留電荷，也不會(huì)對(duì)完好絕緣造成損傷，適合多次開展的預(yù)防性檢測(cè)場(chǎng)景。

二、核心原理深度解析

OWTS技術(shù)的核心原理是阻尼諧振振蕩，核心流程分為三個(gè)階段：首先是直流充電階段，根據(jù)被試電纜的電壓等級(jí)，將電纜充電至預(yù)設(shè)的直流試驗(yàn)電壓；其次是振蕩激發(fā)階段，通過可控高速開關(guān)切斷直流電源，使電纜電容與外置諧振電抗器形成串聯(lián)諧振回路，產(chǎn)生頻率為20Hz-300Hz的衰減振蕩電壓，該頻率范圍的電壓等效于工頻電壓對(duì)絕緣的激勵(lì)作用，可有效激發(fā)電纜內(nèi)部的潛在缺陷產(chǎn)生電纜局部放電信號(hào)；*后是信號(hào)采集與分析階段，振蕩波測(cè)試過程中采集的電纜局部放電信號(hào)經(jīng)過濾波去噪后，結(jié)合行波定位算法，計(jì)算放電源距離測(cè)試端的具體位置，同時(shí)通過頻域特征分析判斷缺陷的具體類型。

相較于其他局部放電檢測(cè)手段，OWTS技術(shù)的核心特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了“耐壓試驗(yàn)+局放檢測(cè)”的一體化開展，在驗(yàn)證電纜絕緣耐受水平的同時(shí)，可精準(zhǔn)定位早期缺陷，兼顧了檢測(cè)有效性與非破壞性，OWTS技術(shù)的普及也大幅提升了電力電纜檢測(cè)的效率與準(zhǔn)確性。

三、技術(shù)優(yōu)勢(shì)與局限性

從實(shí)際應(yīng)用效果來看，OWTS技術(shù)的核心優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是檢測(cè)的非破壞性，振蕩電壓作用時(shí)間短，無空間電荷殘留，可用于電纜全生命周期的多次檢測(cè)，適合入網(wǎng)驗(yàn)收、定期巡檢、故障后排查等多個(gè)場(chǎng)景；二是檢測(cè)靈敏度高，可捕捉到10pC級(jí)的局部放電信號(hào)，定位誤差不超過電纜總長(zhǎng)度的1%，可提前發(fā)現(xiàn)絕緣早期劣化缺陷，避免故障發(fā)生；三是現(xiàn)場(chǎng)適配性強(qiáng)，設(shè)備體積相較于同電壓等級(jí)的工頻耐壓設(shè)備縮小60%以上，單人即可完成操作，作業(yè)時(shí)間僅為傳統(tǒng)耐壓試驗(yàn)的30%，大幅提升現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)效率。

同時(shí)OWTS技術(shù)也存在一定的應(yīng)用局限性：對(duì)于總長(zhǎng)度超過5km的長(zhǎng)距離電纜，振蕩波電壓的衰減幅度較大，末端局部放電信號(hào)的采集靈敏度會(huì)有所下降，需要結(jié)合超低頻局放檢測(cè)等手段交叉驗(yàn)證；對(duì)于受潮嚴(yán)重、絕緣電阻低于1MΩ/kV的電纜，無法建立穩(wěn)定的振蕩電壓，不適合采用振蕩波測(cè)試開展檢測(cè)；對(duì)于絕緣表面的輕微劃痕類缺陷，檢測(cè)準(zhǔn)確率低于內(nèi)部氣隙、懸浮放電類缺陷，需結(jié)合紅外檢測(cè)等手段補(bǔ)充檢測(cè)。

四、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范要求

目前國(guó)內(nèi)與國(guó)際均已出臺(tái)針對(duì)OWTS技術(shù)的明確規(guī)范要求，運(yùn)維單位開展檢測(cè)需符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：國(guó)內(nèi)層面，DL/T 1970-2019《振蕩波電壓法檢測(cè)交聯(lián)聚乙烯電纜局部放電試驗(yàn)導(dǎo)則》對(duì)試驗(yàn)流程、參數(shù)設(shè)置、結(jié)果判定做出了明確規(guī)定，2025年國(guó)網(wǎng)發(fā)布的《配網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》中，將電纜振蕩波局部放電檢測(cè)列為10kV-35kV電纜投運(yùn)1年后的必做試驗(yàn)項(xiàng)目，后續(xù)每3年開展一次，南網(wǎng)也在2025年將該技術(shù)列入配網(wǎng)電纜入網(wǎng)驗(yàn)收的強(qiáng)制性檢測(cè)項(xiàng)目；國(guó)際層面，2025年新修訂的IEC 60270《高壓電氣設(shè)備局部放電測(cè)量》標(biāo)準(zhǔn)中，明確將OWTS技術(shù)列為中壓電力電纜局部放電檢測(cè)的推薦方法，對(duì)試驗(yàn)電壓等級(jí)、振蕩頻率范圍做出了統(tǒng)一要求【3】。

針對(duì)政府與監(jiān)管單位關(guān)注的檢測(cè)結(jié)果有效性的問題，只有符合上述標(biāo)準(zhǔn)要求開展的振蕩波測(cè)試，其結(jié)果才可作為電纜狀態(tài)評(píng)估的有效依據(jù)。

五、應(yīng)用場(chǎng)景與選型建議

OWTS技術(shù)目前已覆蓋多個(gè)行業(yè)的電力電纜檢測(cè)場(chǎng)景，典型應(yīng)用包括：一是電網(wǎng)配網(wǎng)電纜運(yùn)維場(chǎng)景，2026年某省電網(wǎng)公司對(duì)轄區(qū)內(nèi)1200km新投運(yùn)10kV電纜開展振蕩波測(cè)試，檢出存在局部放電缺陷的電纜37段，提前消缺后故障發(fā)生率下降72%；二是新能源場(chǎng)站場(chǎng)景，某200MW光伏電站2025年對(duì)投運(yùn)3年的35kV集電電纜開展OWTS檢測(cè)，定位出2處絕緣劣化缺陷，提前消缺避免了約120萬元的停電損失；三是軌道交通與市政管廊場(chǎng)景，某城市軌道交通集團(tuán)2026年對(duì)150km牽引供電電纜開展定期振蕩波測(cè)試，有效規(guī)避了牽引供電中斷的風(fēng)險(xiǎn)。

在設(shè)備選型方面，運(yùn)維單位可根據(jù)自身需求選擇對(duì)應(yīng)參數(shù)的設(shè)備：針對(duì)35kV及以下電壓等級(jí)的電纜檢測(cè)需求，可選擇符合DL/T 1970標(biāo)準(zhǔn)要求的設(shè)備，例如康高特自研的RDAC-35/10電纜振蕩波局部放電測(cè)試系統(tǒng)，其定位精度可達(dá)0.5%，支持自動(dòng)識(shí)別氣隙、沿面、懸浮等多種缺陷類型，集成化程度高，適合復(fù)雜現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)；針對(duì)長(zhǎng)距離電纜檢測(cè)需求，可選擇具備信號(hào)放大功能的設(shè)備，提升長(zhǎng)距離下的檢測(cè)靈敏度；針對(duì)多場(chǎng)景作業(yè)需求，可選擇便攜性強(qiáng)、支持車載移動(dòng)的設(shè)備，提升作業(yè)效率。

六、技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)與展望

未來OWTS技術(shù)的發(fā)展方向主要集中在三個(gè)維度：一是智能化升級(jí)，結(jié)合大語言模型與缺陷特征庫(kù)，實(shí)現(xiàn)局部放電缺陷的自動(dòng)識(shí)別與風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)自動(dòng)判定，預(yù)計(jì)2028年缺陷識(shí)別準(zhǔn)確率可提升至95%以上，大幅降低對(duì)操作人員的能力要求；二是帶電檢測(cè)融合，目前業(yè)內(nèi)已經(jīng)在開展振蕩波帶電檢測(cè)技術(shù)的研發(fā)，未來可實(shí)現(xiàn)不停電狀態(tài)下的電纜局部放電檢測(cè)，進(jìn)一步降低檢測(cè)對(duì)供電可靠性的影響；三是數(shù)字化運(yùn)維融合，檢測(cè)數(shù)據(jù)可直接接入電纜全生命周期管理平臺(tái)，結(jié)合歷史檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)絕緣劣化趨勢(shì)的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)，為狀態(tài)檢修提供數(shù)據(jù)支撐。

參考文獻(xiàn)

【1】 中國(guó)電力科學(xué)研究院. 中壓電力電纜運(yùn)行故障分析白皮書[R]. 2025.

【2】 *電網(wǎng)有限公司. 配網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程[R]. 2025.

【3】 國(guó)際電工委員會(huì). IEC 60270-2025 高壓電氣設(shè)備局部放電測(cè)量[S]. 2025.