【摘 要】为保障电力供应稳定和电缆运行可靠，文章致力于10 kV电缆局部放电在线监测与定位技术的工程化应用，通过案例分析探讨在线监测与定位技术的关键问题。研究表明，该技术能够有效实现电缆局部放电的实时监测与精准定位，以及时发现绝缘隐患。尽管在复杂电磁环境中存在干扰问题，且监测数据的准确性仍有提升空间，但通过采取屏蔽干扰源、优化监测算法等策略，该技术能有效应对这些挑战。研究为提升10 kV电缆的运行维护水平提供了技术解决方案，对电力行业具有重要的参考意义。

【关键词】10 kV电缆；局部放电；在线监测；定位技术；工程化应用

引言

电力系统是现代社会基础设施的核心，其运行稳定与否对国民经济与日常生活具有重大影响。相关统计表明，在电力系统故障造成的经济损失中，约30%与配电网设备故障有关。作为配电网关键设备，10 kV电缆被广泛应用于城市供电、工业用电和居民用电领域，且承担着超过70%的电能传输任务，其运行状态直接关系着整个电力系统的可靠性与稳定性。为确保其长期正常运行，对电缆绝缘状态进行监测至关重要，其中局部放电检测是一项关键手段。然而，传统的局部放电检测多依赖定期停电检测，虽能发现部分问题，但局限性明显[1]。本研究通过技术研发与工程实践，致力于推动10 kV电缆局部放电在线监测与定位技术的规模化应用。该技术体系具体涵盖三大核心环节：首先通过实时采集分析放电信号，之后构建在线监测系统，最后生成各类放电谱图，为故障诊断提供直观的依据。在实际应用中，该在线监测系统能在1 s内完成放电信号采集、分析并生成清晰谱图，相比传统人工分析的方法，效率提升近80%。在定位能力上，本研究结合先进传感器与优化算法，显著提升了定位精度，能够准确识别电缆线路上的故障点。大量实验表明，在距离电缆故障点500 m范围内，该技术的定位误差可控制在1 m以内，准确率达95%以上。

一、10 kV电缆局部放电在线监测技术工程化应用

（一）监测系统架构

10 KV电缆局部放电在线监测系统架构设计是工程化应用的基础，核心目标是保证监测数据实时、准确、可靠。具体而言，实时性要求数据从产生到上传远程监控平台延迟不超过2 s；准确性要求数据误差率控制在±1%以内；可靠性则要求系统连续运行30天故障发生次数不超1次。该系统由传感器单元、数据采集单元、信号处理单元和远程监控平台四部分组成。传感器单元负责检测局部放电产生的电磁波、超声波或电流脉冲等物理信号；数据采集单元采用高速采样技术将信号转换为数字信号，采样频率达10 MHz以上，以保证信号的完整性，并将其传输至信号处理单元进行特征分析；处理后的数据最终上传至远程监控平台，使运维人员能够实时掌握电缆运行状态[2]。在系统整体架构的基础上，为降低复杂电磁环境对信号质量的影响并提高系统抗干扰能力，本系统采用分布式架构，并在关键节点实施屏蔽措施。实际测试表明，采用分布式架构后，复杂电磁环境下信号误码率降低约30%。系统各单元组成与功能如表1所示。

（二）传感器布置与选型

在构建上述监测系统的基础上，传感器的科学选型与合理布置是在线监测技术工程化应用的关键环节。针对10 kV电缆的结构与运行特点，所选的传感器需在灵敏捕捉局部放电信号的同时，具备良好的耐久性与稳定性。在局部放电强度10～50 pC范围内，传感器应能实现有效捕捉。工程常用的传感器类型包括超声波式、电容耦合式和电磁感应式。电容耦合传感器主要用于检测高频电磁波信号，灵敏度可达0.1 pC，但安装需与电缆绝缘层直接接触，存在约2%的概率可能引入绝缘风险。电磁感应传感器以非接触方式检测电流脉冲信号，安装便捷且不影响电缆本体，但在周围电磁场强度超过500 μT的强干扰环境下，其检测准确率会下降约20%。