回望過去十年，中高壓電力電纜的運維檢測技術經歷了從停電預防性試驗、帶電巡檢到全時段狀態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，局放在線監測突破了傳統檢測方法的時空限制，可實現電纜運行狀態的實時感知、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。本文基于行業標準、*測試數據與工程實踐，對電纜局部放電在線監測技術的原理、標準、應用與發展趨勢進行系統梳理，為電力行業運維部門的技術選型與方案落地提供參考。

一、技術背景與發展歷程

我國電力電纜網架規模近年來保持高速增長，根據中國電力企業聯合會《2025年電力工業運行分析報告》數據，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的停電事故，占配網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】。

傳統電纜運維模式以定期停電預防性試驗為核心，依據《電力設備預防性試驗規程》（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年測試數據顯示，常規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生故障。

局放在線監測技術的發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，部分電網企業在重要主干電纜、跨江跨海電纜等關鍵節點安裝固定傳感單元，實現局部區域的連續監測，但數據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，局放在線監測系統的缺陷識別準確率大幅提升，已納入*電網、南方電網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測安裝率已達62%。

二、核心原理深度解析

局放在線監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下，連續采集局部放電產生的電、聲、光、熱等特征信號，經過濾波、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，是實現電纜狀態感知的核心技術路徑【3】。

電纜狀態感知的實現依賴多層架構的協同運行：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】。

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

智能診斷是局放在線監測系統的核心功能，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；之后將特征參數輸入預訓練的卷積神經網絡（CNN）模型，實現缺陷類型的自動識別，當前行業先進水平的模型可區分電暈放電、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，系統基于歷史放電數據的趨勢分析，建立缺陷發展速率模型，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。

三、技術優勢與局限性

局放在線監測技術的核心優勢主要體現在三個方面：首先是缺陷識別效率大幅提升，與傳統停電預防性試驗相比，局放在線監測無需停電，可在電纜正常運行狀態下開展檢測，且連續監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年對比測試數據顯示，局放在線監測對電纜早期絕緣缺陷的識別率比常規停電介損試驗高67%【5】。其次是運維成本顯著降低，該局放監測支撐的預測性維護模式可替代傳統的定期檢修，根據*電網《2024年配網狀態檢修成效分析報告》數據，采用局放在線監測后，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】。第三是可實現全生命周期管理，系統積累的長期運行數據可納入電纜全生命周期管理平臺，為電纜的選型、施工、運維優化提供數據支撐。

同時，當前局放在線監測技術也存在一定局限性：一是現場電磁干擾復雜，誤報率仍待降低，當前行業平均誤報率在8%-15%，部分安裝于變電站附近的電纜監測裝置誤報率可達20%以上，需要通過多傳感融合、智能濾波算法進一步優化；二是設備接口標準不統一，當前不同廠家的在線監測裝置采用私有通信協議，數據格式不兼容，難以直接接入電網統一的運維管控平臺，存在數據孤島問題；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電纜線路的在線監測裝置投入在8-15萬元，110kV線路投入在20-35萬元，大規模推廣仍需進一步降低硬件成本。

四、技術標準與規范要求

當前電纜局放在線監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】。

行業標準層面，《電力電纜線路局部放電在線監測技術導則》（DL/T 1815-2018）是該領域的核心應用標準，明確了在線監測系統的技術參數、安裝要求、數據傳輸規范、預警閾值設置，規定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】。

企業標準層面，*電網發布的《電力電纜局部放電帶電測試技術規范》（Q/GDW 11399-2015）、南方電網發布的《10kV-500kV電力電纜局部放電測試技術導則》（Q/CSG 1205030-2018）對現場測試的作業流程、數據判據、報告格式作出了細化規定。

國際標準層面，《高壓試驗技術 局部放電測量》（IEC 60270:2015）、《電力電纜在線監測系統通用要求》（IEC 62895:2017）對設備的通用技術參數、測試方法作出了統一規定，是產品出口的核心依據。

政策要求層面，*能源局2025年3月發布的《電力設備狀態檢修管理辦法》明確要求，到2027年，110kV及以上跨區域輸電電纜的局放在線監測覆蓋率不低于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測系統，采樣率不低于10MS/s，檢測靈敏度≤5pC，支持缺陷精準定位，數據存儲周期不低于2年；第二類是35kV-66kV城市配網主干電纜，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測需求；第三類是10kV重要負荷（院、數據中心、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，優先選擇通過電力工業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的現場電磁干擾環境下，誤報率≤5%，具備自適應濾波、干擾信號自動識別的功能；三是數據兼容性，要求支持IEC 61850標準通信協議，可直接接入電網公司的運維管控平臺，避免數據孤島；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。

在線監測裝置的現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，校準誤差≤2%，符合DL/T 846.6-2018的校準要求；對于在線監測預警的異常信號，可采用便攜式高頻局放測試儀進行現場復核，如康高特子龍高頻局放測試儀，檢測靈敏度≤5pC，可實現缺陷的精準定位，為后續的檢修決策提供支撐。

六、技術發展趨勢與展望

未來3-5年，電纜局放在線監測技術將向多模態融合、云邊協同、數字孿生集成的方向發展，進一步提升技術實用性與應用價值。

一是多模態傳感融合技術將廣泛應用，未來的監測系統將同步采集局放信號、接地電流、溫度、光纖振動等多源數據，通過多維度數據的交叉驗證，智能診斷的準確率將提升到98%以上，誤報率降低到2%以內，可實現對電纜絕緣缺陷、外力破壞、過熱等全類風險的統一監測。

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

三是與數字孿生技術深度融合，未來將建立電纜的全生命周期數字孿生模型，把局放在線監測數據、歷史運維數據、出廠試驗數據等納入模型，實現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。

四是標準化體系進一步完善，行業將在未來2年出臺統一的在線監測裝置數據模型、接口規范、接入標準，實現不同廠家設備的互聯互通，系統建設成本預計降低20%以上，推動技術在配網電纜的規模化應用。

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

參考文獻

【1】 中國電力科學研究院. 2025年電力電纜運維技術發展白皮書[R]. 北京: 中國電力科學研究院, 2025: 12-15.

【2】 中國電力企業聯合會. 2025年電力工業運行分析報告[R]. 北京: 中國電力企業聯合會, 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】 *電網有限公司. 2024年配網狀態檢修成效分析報告[R]. 北京: *電網有限公司, 2025: 22-25.

【7】 中華人民共和國*市場監督管理總局, 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. 電力設備狀態檢修管理辦法[EB/OL]. http://www.nea.gov.cn/2025-03/12/c_1310789248.htm, 2025-03-12.