隨著城市化進程不斷加速，城市人口持續(xù)增長，電力需求日益攀升。為兼顧供電可靠性、城市美觀與用地集約化，地下電力隧道已成為城市供電網(wǎng)絡(luò)的核心組成部分。然而，埋設(shè)于地下的電力電纜，特別是作為薄弱環(huán)節(jié)的中間接頭部位，長期運行中易因材料老化、接觸不良、電流過載等問題引發(fā)局部放電（簡稱“局放”）。這一隱患具有極強的隱蔽性，且電纜分布范圍廣、路徑復(fù)雜，傳統(tǒng)的人工巡檢方式排查難度大、效率低，無法實現(xiàn)有效預(yù)警，嚴重威脅電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。
在此背景下，基于高頻電流傳感技術(shù)的電纜高頻局放在線監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)運而生。它如同一位不知疲倦的“聽診器”，能夠?qū)崟r“傾聽”電纜接頭內(nèi)部的絕緣狀態(tài)，精準捕捉微弱的放電信號，將故障發(fā)現(xiàn)模式從事后搶修轉(zhuǎn)變?yōu)槭虑邦A(yù)警，是實現(xiàn)電力電纜狀態(tài)檢修和智能運維的關(guān)鍵技術(shù)手段。
一、系統(tǒng)工作原理與構(gòu)成
該系統(tǒng)主要基于高頻電流法（HFCT）進行監(jiān)測。當電纜接頭內(nèi)部發(fā)生局部放電時，會產(chǎn)生一個陡上升沿的高頻電流脈沖，該脈沖會沿電纜接地線傳播。系統(tǒng)通過在接地線上安裝高頻電流傳感器（HFCT），耦合采集頻率范圍通常為3-30MHz的放電信號。通過對這些信號的波形、幅值、頻次、相位等特征進行精確提取與分析，即可準確判斷絕緣劣化程度和放電類型。
一套完整的監(jiān)測系統(tǒng)通常由兩大部分組成：
1.現(xiàn)場采集裝置：部署于電纜接頭處的監(jiān)測終端，核心功能是完成局放信號的感應(yīng)、采集、調(diào)理及數(shù)字化編碼。其供電方式靈活，可采用感應(yīng)取電（從電纜本體獲取能量）或就近取電，適應(yīng)各種現(xiàn)場環(huán)境。采集器具備邊緣計算能力，可進行初步的數(shù)據(jù)處理和篩選。
2.通訊網(wǎng)絡(luò)與上位機軟件：通訊鏈路負責將現(xiàn)場采集裝置與后臺監(jiān)控中心連接，可選用抗干擾能力強的工業(yè)RS485總線、高速穩(wěn)定的工業(yè)以太網(wǎng)或覆蓋范圍廣的4G/5G無線網(wǎng)絡(luò)，滿足不同隧道場景的通訊需求。上位機軟件是系統(tǒng)的“大腦”，負責數(shù)據(jù)的接收、存儲、深度分析與可視化展示。
二、核心產(chǎn)品特點與優(yōu)勢
1.高可靠性設(shè)計：采集裝置采用工業(yè)級設(shè)計，具備在隧道內(nèi)高溫、高濕等極端環(huán)境下長期穩(wěn)定運行的能力，保障監(jiān)測的連續(xù)性。
2.強大的軟件分析平臺：分析軟件采用多維度局放圖譜（如PRPD譜圖、PRPS譜圖）進行可視化展示，輔助運維人員快速識別放電類型（如內(nèi)部放電、表面放電），精準定位故障點。
3.實時在線與全方位監(jiān)測：系統(tǒng)可對電力電纜的接地線及接頭處進行24小時不間斷的在線監(jiān)測，實現(xiàn)對整個電纜走廊絕緣狀態(tài)的實時感知，無監(jiān)測盲區(qū)。
4.靈活的通訊與集成能力：支持標準Modbus-RTU通訊協(xié)議，接口參數(shù)可配置，便于與現(xiàn)有的綜合監(jiān)控系統(tǒng)或物聯(lián)網(wǎng)平臺無縫集成，支持二次開發(fā)，滿足未來功能擴展需求。
5.智能預(yù)警與決策支持：系統(tǒng)可設(shè)置多級報警閾值，一旦監(jiān)測數(shù)據(jù)超過安全范圍，立即觸發(fā)聲光、短信等多種方式的告警，并自動生成測試報告，為運維決策、問題追溯和狀態(tài)評估提供堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
電纜高頻局放在線監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用，徹底改變了過去依賴定期巡檢的被動運維模式，實現(xiàn)了對地下電纜絕緣狀態(tài)的主動預(yù)測、實時預(yù)警和精準定位。它不僅是保障城市供電安全、預(yù)防大面積停電事故的有效技術(shù)屏障，也是構(gòu)建智能化、數(shù)字化輸電網(wǎng)絡(luò)，提升運維精益化管理水平的重要基石，為城市地下電力動脈的安全、穩(wěn)定、高效運行提供了強有力的科技支撐。

審核編輯 黃宇