回望過(guò)去十年，中高壓電力電纜的運(yùn)維檢測(cè)技術(shù)經(jīng)歷了從停電預(yù)防性試驗(yàn)、帶電巡檢到全時(shí)段狀態(tài)感知的三次迭代升級(jí)，每一次技術(shù)突破都直接推動(dòng)城市供電可靠性提升0.02-0.05個(gè)百分點(diǎn)【1】。作為當(dāng)前電纜絕緣缺陷檢測(cè)的核心技術(shù)，局放在線監(jiān)測(cè)突破了傳統(tǒng)檢測(cè)方法的時(shí)空限制，可實(shí)現(xiàn)電纜運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)感知、缺陷的提前預(yù)警，為電力設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)體系建設(shè)提供了核心技術(shù)支撐。本文基于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、*測(cè)試數(shù)據(jù)與工程實(shí)踐，對(duì)電纜局部放電在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的原理、標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行系統(tǒng)梳理，為電力行業(yè)運(yùn)維部門的技術(shù)選型與方案落地提供參考。

一、技術(shù)背景與發(fā)展歷程

我國(guó)電力電纜網(wǎng)架規(guī)模近年來(lái)保持高速增長(zhǎng)，根據(jù)中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)《2025年電力工業(yè)運(yùn)行分析報(bào)告》數(shù)據(jù)，截至2025年底，全國(guó)10kV及以上電力電纜運(yùn)行總長(zhǎng)度已突破680萬(wàn)公里，其中運(yùn)行年限超過(guò)15年的在運(yùn)電纜占比達(dá)22.7%，電纜絕緣老化、外力破壞、接頭施工缺陷等問(wèn)題引發(fā)的停電事故，占配網(wǎng)非計(jì)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(yùn)維模式以定期停電預(yù)防性試驗(yàn)為核心，依據(jù)《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》（DL/T 596-2021）要求，10kV電纜每3年開(kāi)展一次介損、絕緣電阻及耐壓試驗(yàn)，110kV及以上電纜每1-2年開(kāi)展一次試驗(yàn)。該模式存在三大明顯局限性：一是試驗(yàn)期間需要停電，影響供電連續(xù)性，僅適用于非重要負(fù)荷線路；二是試驗(yàn)電壓與運(yùn)行電壓存在差異，且試驗(yàn)為單次采樣，無(wú)法捕捉間歇性、瞬時(shí)性的潛伏性缺陷，中國(guó)電力科學(xué)研究院2024年測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，常規(guī)停電試驗(yàn)對(duì)電纜早期絕緣缺陷的識(shí)別率僅為28%；三是定期檢修模式存在“過(guò)度檢修”和“檢修不足”的矛盾，部分運(yùn)行狀態(tài)良好的電纜被重復(fù)試驗(yàn)，而存在缺陷的電纜可能在兩次試驗(yàn)間隔期發(fā)生故障。

局放在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展大致分為三個(gè)階段：第一階段為2000年至2010年的技術(shù)探索期，主要采用便攜式局放檢測(cè)設(shè)備開(kāi)展周期性帶電檢測(cè)，檢測(cè)頻率為每季度1-2次，屬于“準(zhǔn)在線”模式；第二階段為2011年至2020年的試點(diǎn)應(yīng)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(guān)鍵節(jié)點(diǎn)安裝固定傳感單元，實(shí)現(xiàn)局部區(qū)域的連續(xù)監(jiān)測(cè)，但數(shù)據(jù)處理主要依賴人工分析，誤報(bào)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(jì)算技術(shù)的成熟，局放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的缺陷識(shí)別準(zhǔn)確率大幅提升，已納入*電網(wǎng)、南方電網(wǎng)的智能化改造標(biāo)配方案，2025年全國(guó)新增110kV及以上電纜的局放在線監(jiān)測(cè)安裝率已達(dá)62%。

二、核心原理深度解析

局放在線監(jiān)測(cè)是指通過(guò)安裝在電纜本體、中間接頭、終端等關(guān)鍵位置的傳感單元，在電纜帶負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下，連續(xù)采集局部放電產(chǎn)生的電、聲、光、熱等特征信號(hào)，經(jīng)過(guò)濾波、特征提取、模式識(shí)別后判斷絕緣缺陷類型與嚴(yán)重程度的技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)電纜狀態(tài)感知的核心技術(shù)路徑【3】。

電纜狀態(tài)感知的實(shí)現(xiàn)依賴多層架構(gòu)的協(xié)同運(yùn)行：感知層由各類傳感單元組成，針對(duì)不同安裝場(chǎng)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(cè)靈敏度≤10pC，可采集局放產(chǎn)生的脈沖電流信號(hào)；特高頻（UHF）傳感器安裝于電纜終端或接頭的接地箱內(nèi)，帶寬覆蓋300MHz-1.5GHz，抗電磁干擾能力較強(qiáng)，適用于變電站等強(qiáng)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(chǎn)生的超聲波信號(hào)，適用于局部缺陷的精準(zhǔn)定位；溫度傳感單元集成于接頭內(nèi)部，可采集運(yùn)行溫度變化，輔助判斷缺陷嚴(yán)重程度。各類傳感單元的選型需符合《高電壓測(cè)試設(shè)備通用技術(shù)條件 第6部分：高頻局部放電檢測(cè)儀》（DL/T 846.6-2018）的相關(guān)要求【4】。

連續(xù)監(jiān)測(cè)是局放在線監(jiān)測(cè)區(qū)別于傳統(tǒng)帶電檢測(cè)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(yùn)行工況下，系統(tǒng)每15分鐘采集一組局放特征值（*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(chǔ)與傳輸壓力；當(dāng)檢測(cè)到放電量超過(guò)設(shè)定閾值時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)觸發(fā)高速采樣模式，采樣率提升至10MS/s，連續(xù)存儲(chǔ)72小時(shí)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(biāo)準(zhǔn)要求，系統(tǒng)的原始數(shù)據(jù)存儲(chǔ)周期不低于3個(gè)月，特征數(shù)據(jù)存儲(chǔ)周期不低于1年，可完整記錄缺陷從產(chǎn)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(cè)系統(tǒng)的核心功能，當(dāng)前主流方案采用“特征工程+深度學(xué)習(xí)”的混合算法架構(gòu)：首先對(duì)采集到的原始信號(hào)進(jìn)行自適應(yīng)濾波，去除現(xiàn)場(chǎng)的載波通信、電暈放電等干擾信號(hào)，提取放電幅值、相位分布、重復(fù)率等12維特征參數(shù)；之后將特征參數(shù)輸入預(yù)訓(xùn)練的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）模型，實(shí)現(xiàn)缺陷類型的自動(dòng)識(shí)別，當(dāng)前行業(yè)先進(jìn)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(shí)別準(zhǔn)確率可達(dá)92%以上。在此基礎(chǔ)上，系統(tǒng)基于歷史放電數(shù)據(jù)的趨勢(shì)分析，建立缺陷發(fā)展速率模型，可提前7-30天預(yù)警絕緣擊穿風(fēng)險(xiǎn)，為預(yù)測(cè)性維護(hù)提供決策依據(jù)。

三、技術(shù)優(yōu)勢(shì)與局限性

局放在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的核心優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：首先是缺陷識(shí)別效率大幅提升，與傳統(tǒng)停電預(yù)防性試驗(yàn)相比，局放在線監(jiān)測(cè)無(wú)需停電，可在電纜正常運(yùn)行狀態(tài)下開(kāi)展檢測(cè)，且連續(xù)監(jiān)測(cè)模式可捕捉瞬時(shí)性、間歇性的早期潛伏性缺陷，中國(guó)電力科學(xué)研究院2025年對(duì)比測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，局放在線監(jiān)測(cè)對(duì)電纜早期絕緣缺陷的識(shí)別率比常規(guī)停電介損試驗(yàn)高67%【5】。其次是運(yùn)維成本顯著降低，該局放監(jiān)測(cè)支撐的預(yù)測(cè)性維護(hù)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(bào)告》數(shù)據(jù)，采用局放在線監(jiān)測(cè)后，電纜運(yùn)維的人工成本降低32%，非計(jì)劃停電時(shí)間減少41%，單條10kV線路年均可減少停電損失約12萬(wàn)元【6】。第三是可實(shí)現(xiàn)全生命周期管理，系統(tǒng)積累的長(zhǎng)期運(yùn)行數(shù)據(jù)可納入電纜全生命周期管理平臺(tái)，為電纜的選型、施工、運(yùn)維優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐。

同時(shí)，當(dāng)前局放在線監(jiān)測(cè)技術(shù)也存在一定局限性：一是現(xiàn)場(chǎng)電磁干擾復(fù)雜，誤報(bào)率仍待降低，當(dāng)前行業(yè)平均誤報(bào)率在8%-15%，部分安裝于變電站附近的電纜監(jiān)測(cè)裝置誤報(bào)率可達(dá)20%以上，需要通過(guò)多傳感融合、智能濾波算法進(jìn)一步優(yōu)化；二是設(shè)備接口標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，當(dāng)前不同廠家的在線監(jiān)測(cè)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(yùn)維管控平臺(tái)，存在數(shù)據(jù)孤島問(wèn)題；三是特殊場(chǎng)景應(yīng)用存在限制，對(duì)于深度超過(guò)2米的直埋電纜，超聲波傳感器的檢測(cè)靈敏度會(huì)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(dāng)前單條10kV電纜線路的在線監(jiān)測(cè)裝置投入在8-15萬(wàn)元，110kV線路投入在20-35萬(wàn)元，大規(guī)模推廣仍需進(jìn)一步降低硬件成本。

四、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范要求

當(dāng)前電纜局放在線監(jiān)測(cè)技術(shù)已形成較為完善的標(biāo)準(zhǔn)體系，覆蓋測(cè)試方法、設(shè)備要求、安裝規(guī)范、運(yùn)維管理等全流程。

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

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)層面，《電力電纜線路局部放電在線監(jiān)測(cè)技術(shù)導(dǎo)則》（DL/T 1815-2018）是該領(lǐng)域的核心應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，明確了在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)、安裝要求、數(shù)據(jù)傳輸規(guī)范、預(yù)警閾值設(shè)置，規(guī)定10kV電纜局放預(yù)警閾值為100pC，35kV-66kV電纜預(yù)警閾值為200pC，110kV及以上電纜預(yù)警閾值為500pC，同時(shí)要求系統(tǒng)的時(shí)間同步誤差不超過(guò)1ms，缺陷定位誤差不超過(guò)1%電纜長(zhǎng)度【8】。

企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)層面，*電網(wǎng)發(fā)布的《電力電纜局部放電帶電測(cè)試技術(shù)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(cè)試技術(shù)導(dǎo)則》（Q/CSG 1205030-2018）對(duì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的作業(yè)流程、數(shù)據(jù)判據(jù)、報(bào)告格式作出了細(xì)化規(guī)定。

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)層面，《高壓試驗(yàn)技術(shù) 局部放電測(cè)量》（IEC 60270:2015）、《電力電纜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通用要求》（IEC 62895:2017）對(duì)設(shè)備的通用技術(shù)參數(shù)、測(cè)試方法作出了統(tǒng)一規(guī)定，是產(chǎn)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(shè)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(cè)覆蓋率不低于85%，35kV及以上重要負(fù)荷供電電纜覆蓋率不低于60%，為技術(shù)的規(guī)模化推廣提供了政策支撐【9】。

五、應(yīng)用場(chǎng)景與選型建議

局放在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用需結(jié)合電纜電壓等級(jí)、重要程度、安裝場(chǎng)景選擇適配的技術(shù)方案，主要分為三類典型場(chǎng)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(guān)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(cè)系統(tǒng)，采樣率不低于10MS/s，檢測(cè)靈敏度≤5pC，支持缺陷精準(zhǔn)定位，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(cè)靈敏度≤20pC，預(yù)警延遲不超過(guò)10s，可滿足一般主干線路的監(jiān)測(cè)需求；第三類是10kV重要負(fù)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(duì)較低，可同時(shí)監(jiān)測(cè)溫度、局放、外力破壞等多類風(fēng)險(xiǎn)。

設(shè)備選型可從四個(gè)維度開(kāi)展評(píng)估：一是檢測(cè)性能，優(yōu)先選擇通過(guò)電力工業(yè)電氣設(shè)備質(zhì)量檢驗(yàn)測(cè)試中心（武漢高壓研究所）型式試驗(yàn)的產(chǎn)品，檢測(cè)靈敏度、測(cè)量誤差、抗干擾能力等參數(shù)符合對(duì)應(yīng)電壓等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)要求；二是抗干擾性能，要求在10kV/m的現(xiàn)場(chǎng)電磁干擾環(huán)境下，誤報(bào)率≤5%，具備自適應(yīng)濾波、干擾信號(hào)自動(dòng)識(shí)別的功能；三是數(shù)據(jù)兼容性，要求支持IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議，可直接接入電網(wǎng)公司的運(yùn)維管控平臺(tái)，避免數(shù)據(jù)孤島；四是智能診斷性能，要求內(nèi)置不少于1000組典型電纜局放缺陷樣本庫(kù)，缺陷識(shí)別準(zhǔn)確率不低于85%，可自動(dòng)生成缺陷分析報(bào)告與維護(hù)建議。

在線監(jiān)測(cè)裝置的現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)可采用振蕩波局放測(cè)試設(shè)備完成，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)，校準(zhǔn)誤差≤2%，符合DL/T 846.6-2018的校準(zhǔn)要求；對(duì)于在線監(jiān)測(cè)預(yù)警的異常信號(hào)，可采用便攜式高頻局放測(cè)試儀進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核，如康高特子龍高頻局放測(cè)試儀，檢測(cè)靈敏度≤5pC，可實(shí)現(xiàn)缺陷的精準(zhǔn)定位，為后續(xù)的檢修決策提供支撐。

六、技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)與展望

未來(lái)3-5年，電纜局放在線監(jiān)測(cè)技術(shù)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(jìn)一步提升技術(shù)實(shí)用性與應(yīng)用價(jià)值。

一是多模態(tài)傳感融合技術(shù)將廣泛應(yīng)用，未來(lái)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將同步采集局放信號(hào)、接地電流、溫度、光纖振動(dòng)等多源數(shù)據(jù)，通過(guò)多維度數(shù)據(jù)的交叉驗(yàn)證，智能診斷的準(zhǔn)確率將提升到98%以上，誤報(bào)率降低到2%以內(nèi)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)電纜絕緣缺陷、外力破壞、過(guò)熱等全類風(fēng)險(xiǎn)的統(tǒng)一監(jiān)測(cè)。

二是邊緣計(jì)算+云邊協(xié)同架構(gòu)成為主流，邊緣端將實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)預(yù)處理、異常預(yù)警、本地存儲(chǔ)等功能，降低數(shù)據(jù)傳輸帶寬壓力；云端將實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)分析、跨區(qū)域缺陷趨勢(shì)預(yù)測(cè)、模型迭代更新等功能，支撐整個(gè)區(qū)域電網(wǎng)的預(yù)測(cè)性維護(hù)體系建設(shè)，進(jìn)一步降低運(yùn)維成本。

三是與數(shù)字孿生技術(shù)深度融合，未來(lái)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(cè)數(shù)據(jù)、歷史運(yùn)維數(shù)據(jù)、出廠試驗(yàn)數(shù)據(jù)等納入模型，實(shí)現(xiàn)電纜絕緣剩余壽命的精準(zhǔn)評(píng)估，評(píng)估誤差不超過(guò)10%，為檢修計(jì)劃的制定提供更精準(zhǔn)的決策依據(jù)。

四是標(biāo)準(zhǔn)化體系進(jìn)一步完善，行業(yè)將在未來(lái)2年出臺(tái)統(tǒng)一的在線監(jiān)測(cè)裝置數(shù)據(jù)模型、接口規(guī)范、接入標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)不同廠家設(shè)備的互聯(lián)互通，系統(tǒng)建設(shè)成本預(yù)計(jì)降低20%以上，推動(dòng)技術(shù)在配網(wǎng)電纜的規(guī)模化應(yīng)用。

整體來(lái)看，電纜局放在線監(jiān)測(cè)技術(shù)已進(jìn)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(shù)，將為電力設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)體系的建設(shè)提供核心支撐，助力電網(wǎng)供電可靠性的持續(xù)提升。