隨著城市化進(jìn)程不斷加速，城市人口持續(xù)增長(zhǎng)，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(zhǎng)期運(yùn)行中易因材料老化、接觸不良、電流過(guò)載等問(wèn)題引發(fā)局部放電（簡(jiǎn)稱“局放”）。這一隱患具有極強(qiáng)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(wú)法實(shí)現(xiàn)有效預(yù)警，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)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(cè)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。它如同一位不知疲倦的“聽(tīng)診器”，能夠?qū)崟r(shí)“傾聽(tīng)”電纜接頭內(nèi)部的絕緣狀態(tài)，精準(zhǔn)捕捉微弱的放電信號(hào)，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(shí)現(xiàn)電力電纜狀態(tài)檢修和智能運(yùn)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(jìn)行監(jiān)測(cè)。當(dāng)電纜接頭內(nèi)部發(fā)生局部放電時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)陡上升沿的高頻電流脈沖，該脈沖會(huì)沿電纜接地線傳播。系統(tǒng)通過(guò)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(hào)。通過(guò)對(duì)這些信號(hào)的波形、幅值、頻次、相位等特征進(jìn)行精確提取與分析，即可準(zhǔn)確判斷絕緣劣化程度和放電類(lèi)型。
一套完整的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通常由兩大部分組成：
1.現(xiàn)場(chǎng)采集裝置：部署于電纜接頭處的監(jiān)測(cè)終端，核心功能是完成局放信號(hào)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(chǎng)環(huán)境。采集器具備邊緣計(jì)算能力，可進(jìn)行初步的數(shù)據(jù)處理和篩選。
2.通訊網(wǎng)絡(luò)與上位機(jī)軟件：通訊鏈路負(fù)責(zé)將現(xiàn)場(chǎng)采集裝置與后臺(tái)監(jiān)控中心連接，可選用抗干擾能力強(qiáng)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(wú)線網(wǎng)絡(luò)，滿足不同隧道場(chǎng)景的通訊需求。上位機(jī)軟件是系統(tǒng)的“大腦”，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的接收、存儲(chǔ)、深度分析與可視化展示。
二、核心產(chǎn)品特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)
1.高可靠性設(shè)計(jì)：采集裝置采用工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)，具備在隧道內(nèi)高溫、高濕等極端環(huán)境下長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的能力，保障監(jiān)測(cè)的連續(xù)性。
2.強(qiáng)大的軟件分析平臺(tái)：分析軟件采用多維度局放圖譜（如PRPD譜圖、PRPS譜圖）進(jìn)行可視化展示，輔助運(yùn)維人員快速識(shí)別放電類(lèi)型（如內(nèi)部放電、表面放電），精準(zhǔn)定位故障點(diǎn)。
3.實(shí)時(shí)在線與全方位監(jiān)測(cè)：系統(tǒng)可對(duì)電力電纜的接地線及接頭處進(jìn)行24小時(shí)不間斷的在線監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電纜走廊絕緣狀態(tài)的實(shí)時(shí)感知，無(wú)監(jiān)測(cè)盲區(qū)。
4.靈活的通訊與集成能力：支持標(biāo)準(zhǔn)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(tái)無(wú)縫集成，支持二次開(kāi)發(fā)，滿足未來(lái)功能擴(kuò)展需求。
5.智能預(yù)警與決策支持：系統(tǒng)可設(shè)置多級(jí)報(bào)警閾值，一旦監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超過(guò)安全范圍，立即觸發(fā)聲光、短信等多種方式的告警，并自動(dòng)生成測(cè)試報(bào)告，為運(yùn)維決策、問(wèn)題追溯和狀態(tài)評(píng)估提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
電纜高頻局放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用，徹底改變了過(guò)去依賴定期巡檢的被動(dòng)運(yùn)維模式，實(shí)現(xiàn)了對(duì)地下電纜絕緣狀態(tài)的主動(dòng)預(yù)測(cè)、實(shí)時(shí)預(yù)警和精準(zhǔn)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(yùn)維精益化管理水平的重要基石，為城市地下電力動(dòng)脈的安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行提供了強(qiáng)有力的科技支撐。

審核編輯 黃宇