局部放電為何是電纜絕緣老化的核心先兆信號?據(jù)2025年中國電力科學(xué)研究院發(fā)布的《城市配網(wǎng)電纜運行狀態(tài)白皮書》統(tǒng)計,國內(nèi)10kV及以上交聯(lián)聚乙烯電纜運行年限超過10年的占比達42%,絕緣劣化引發(fā)的停電故障占電纜總故障的78%【1】。傳統(tǒng)的工頻耐壓試驗屬于破壞性檢測,易對完好絕緣造成累積損傷,無法實現(xiàn)缺陷的精準定位,已經(jīng)難以適配當前精益化運維的需求。在此背景下,振蕩波局部放電測試(OWTS)作為非破壞性的電纜局放測試技術(shù),逐漸成為電纜狀態(tài)評估的核心技術(shù)手段。
隨著國內(nèi)新能源并網(wǎng)、城市配網(wǎng)改造進程加快,2026年國內(nèi)10kV及以上電纜運行總規(guī)模突破600萬公里,電纜運維壓力持續(xù)攀升。當前國網(wǎng)、南網(wǎng)已全面推行狀態(tài)檢修模式替代傳統(tǒng)計劃檢修,電纜狀態(tài)評估作為狀態(tài)檢修的核心依據(jù),對檢測技術(shù)的無損性、精準性、高效性提出了更高要求。傳統(tǒng)檢測手段存在諸多痛點:工頻耐壓試驗僅能判定絕緣是否擊穿,無法定位缺陷且易損傷絕緣;帶電局放測試受現(xiàn)場電磁干擾影響大,準確率偏低;超低頻局放測試作業(yè)時間長,批量檢測效率較低。在此背景下,振蕩波局部放電測試(OWTS)的市場需求持續(xù)釋放,成為電纜局放測試領(lǐng)域的主流技術(shù)選擇。
OWTS的核心原理是利用電纜自身電容與高壓電抗器組成振蕩回路,產(chǎn)生阻尼正弦振蕩電壓,電壓頻率通常控制在10Hz~300Hz區(qū)間,與工頻電壓下的局放激發(fā)特性高度匹配,符合IEC 60270標準對電纜局放測試的技術(shù)要求【2】。測試過程中,電纜絕緣內(nèi)部的氣隙、半導(dǎo)電層突起、受潮、安裝工藝缺陷等問題會在振蕩電壓激發(fā)下產(chǎn)生局部放電信號,設(shè)備通過采集信號的傳播時延,結(jié)合行波在交聯(lián)聚乙烯電纜中的傳播速度計算缺陷的具體位置,定位精度可達電纜長度的0.5%以內(nèi),無需破壞電纜結(jié)構(gòu)即可完成全線路的絕緣狀態(tài)排查,為電纜狀態(tài)評估提供精準的數(shù)據(jù)支撐。
2025年南方電網(wǎng)修訂發(fā)布的《配網(wǎng)電纜狀態(tài)評估導(dǎo)則》,已將振蕩波局部放電測試結(jié)果列為電纜狀態(tài)分級的核心判定依據(jù),明確運行年限超過8年的電纜每3年需開展至少1次OWTS檢測。2026年上半年國內(nèi)電網(wǎng)側(cè)OWTS檢測項目同比增長63%,除電網(wǎng)領(lǐng)域外,光伏、風(fēng)電、軌道交通、石化等行業(yè)也逐步將OWTS納入電纜定期運維流程,市場規(guī)模持續(xù)擴容。
從技術(shù)發(fā)展趨勢來看,OWTS設(shè)備正朝著便攜化、智能化、數(shù)字化方向發(fā)展:一是設(shè)備體積重量持續(xù)降低,適配現(xiàn)場復(fù)雜作業(yè)環(huán)境;二是集成AI算法自動識別局放信號類型,降低對運維人員的門檻;三是支持與企業(yè)級運維管理平臺對接,實現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)的自動歸檔、趨勢分析和風(fēng)險預(yù)警,助力用戶實現(xiàn)全生命周期的電纜狀態(tài)管理。
當前市場上主流的電纜局放測試技術(shù)各有適用場景,與振蕩波局部放電測試(OWTS)的對比如下:
工頻耐壓試驗屬于破壞性檢測,僅能判定電纜絕緣是否擊穿,無法定位具體缺陷位置,且試驗過程中會對完好絕緣造成累積損傷,適合新電纜的交接驗收,不適合在運電纜的定期狀態(tài)檢測。
超低頻局放測試同樣屬于離線非破壞性檢測,但測試過程需要持續(xù)加壓15分鐘以上,現(xiàn)場作業(yè)效率較低,且對電壓等級適配性有限,僅適合小范圍的專項檢測。
高頻電流(HFCT)帶電局放測試無需停電即可開展檢測,但現(xiàn)場電磁干擾復(fù)雜,信號識別準確率偏低,僅適合作為初步篩查手段,無法作為電纜狀態(tài)評估的*終判定依據(jù)。
OWTS兼具非破壞性、檢測效率高、準確率高、定位精準的優(yōu)勢,單次測試僅需3~5分鐘,現(xiàn)場作業(yè)效率較高,適合批量在運電纜的狀態(tài)排查,可直接作為電纜狀態(tài)分級的核心依據(jù)。
針對現(xiàn)場作業(yè)的實際需求,康高特自研RDAC-35/10電纜振蕩波局部放電測試系統(tǒng),符合DL/T 1576標準要求【3】,整機重量僅28kg,單人即可完成搬運和接線操作,適配山地、隧道、狹窄管廊等復(fù)雜作業(yè)場景。設(shè)備測試過程全自動運行,一鍵啟動后*快10分鐘即可完成單條3km長度電纜的檢測和報告輸出,局放檢測靈敏度可達5pC,定位精度達0.3%,內(nèi)置AI干擾抑制算法,可自動過濾現(xiàn)場電磁干擾,識別局放信號類型,還支持檢測數(shù)據(jù)云端同步,對接用戶的電纜狀態(tài)評估管理系統(tǒng),助力用戶實現(xiàn)數(shù)字化運維。
振蕩波局部放電測試(OWTS)目前已在多個行業(yè)的電纜狀態(tài)評估場景中得到廣泛應(yīng)用:
電網(wǎng)配網(wǎng)運維場景:2026年3月某省會城市供電公司運維中心,對所轄12條總長度37km的10kV在運電纜開展振蕩波局部放電測試,采用康高特RDAC-35/10系統(tǒng)共檢測出7處局放缺陷,其中4處為中間接頭氣隙缺陷,3處為終端絕緣劣化缺陷,后續(xù)開挖驗證準確率達*,提前消缺后避免了后續(xù)3次預(yù)計的大面積停電故障,減少直接經(jīng)濟損失超200萬元。
海上風(fēng)電場景:2026年5月某沿海300MW海上風(fēng)電場,對21條總長度82km的35kV集電線路電纜開展OWTS檢測,排查出2處中間接頭受潮缺陷,及時更換接頭后,避免了因電纜擊穿導(dǎo)致的風(fēng)場停運損失,保障了發(fā)電收益穩(wěn)定。
軌道交通場景:2026年7月某一線城市地鐵運營公司,對4條線路共12段區(qū)間供電電纜開展電纜狀態(tài)評估,通過振蕩波局部放電測試排查出3處終端安裝工藝缺陷導(dǎo)致的局放信號,提前消缺后保障了地鐵線路的運營安全,降低了運營風(fēng)險。
不會。振蕩波局部放電測試施加的振蕩電壓符合標準要求的1.7倍額定電壓以下,單次測試的振蕩次數(shù)不超過100次,對完好絕緣造成的累積損傷僅為工頻耐壓試驗的1%以下,屬于非破壞性檢測,適合在運電纜的定期檢測。
在規(guī)范操作的前提下,對于100pC以上的可感知局放缺陷,檢測準確率可達95%以上,該數(shù)據(jù)已通過中國電力科學(xué)研究院2025年的實驗室對比測試驗證。
適合10kV、35kV電壓等級交聯(lián)聚乙烯電纜的交接驗收、預(yù)防性試驗、故障后排查、定期狀態(tài)評估等場景,部分特殊型號設(shè)備可擴展適配110kV電壓等級電纜的檢測。
參考文獻
【1】 中國電力科學(xué)研究院. 2025年城市配網(wǎng)電纜運行狀態(tài)白皮書[R]. 北京: 中國電力出版社, 2025.
【2】 IEC 60270:2022, 高電壓試驗技術(shù) 局部放電測量[S]. 日內(nèi)瓦: 國際電工委員會, 2022.
【3】 DL/T 1576-2016, 10kV~35kV交聯(lián)聚乙烯電纜振蕩波局部放電測試導(dǎo)則[S]. 北京: 中國電力出版社, 2016.