邯郸市某电缆桥架内照明线路绝缘失效引燃周边可燃物导致的高层火灾再次敲响电气安全警钟。由于XLPE电缆挤塑型绝缘材料耐放电性较差，在局部放电的长期作用下，绝缘材料不断老化最终导致绝缘击穿，造成严重事故。面对此类事故频发，建立电缆接头及通道的实时监测体系迫在眉睫。我司基于近千组35kV-330kV电缆接头带电检测数据，创新设计出电缆局放在线监测方案。
系统原理及技术性能
电缆局放在线监测系统由高频电流（HFCT）传感器、数据采集器、主站系统组成。其中传感器主要由感应器、放大电路、脉冲整形电路及发射电路等构成。
系统框图如下图所示：
电缆在线监测系统
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电缆局放在线监测系统组成
1.1主站系统
这部分主要由服务器、以太网交换机、光纤收发器、光纤盒、数据库及人机交互软件等组成。
主站系统功能
- 测量放电信号的幅值、极性、放电的相位、放电次数等基本的局部放电表征参数及各种统计计算数据；
- 显示二维（Q-φ、N-φ、logN-Q）、三维（N-Q-φ）放电谱图、工频周期放电图；
- 利用Qm，NQN及各种谱图分析．放电模式识别及故障类型诊断；
- 可进行故障类型的判断，观察和预测局部放电故障的发展趋势，故障信号及故障严重性报警，为绝缘状态诊断提供重要判据。
- 提供放电发展趋势图、历史查询、报表和设定报警等多项功能；
- 可连续监测或定时自动启动测量，整个监测过程自动化；
- 可以通过局域网、CAN 总线等方式实现数据上网；
- 对系统进行远程访问，并且系统具有WEB发布功能, 用户不需要安装任何软件即可通过浏览器浏览相关报表和报警信息。
1.2数据采集器组成
数据采集器主要由局放数据采集单元和光电转换器构成。
数据采集器功能
- 实现对电缆中间接头A、B、C三相的多测点同步实时监测；
- 数据集中器内置数字滤波器及数据分析系统，实时捕获放电统计特征；
- 传感单元与数据集中器间射频电缆连接，充分保证监测系统的安全性；
- 专用采集噪音采集通道滤除现场噪音。
1.3传感器组成
传感器由磁芯、罗高夫斯基线圈、滤波和取样单元以及电磁屏蔽盒组成。线圈绕在高频下具有较高导磁率的磁芯上，滤波及取样单元的设计，兼顾测量灵敏度和信号响应频带的要求。为了抑制干扰，提高信噪比，并考虑到防雨、防尘等要求，罗高夫斯基线圈及滤波部分都安装在金属屏蔽盒中，并用环氧浇注。
传感器功能
接收电缆屏蔽层对地放电的局部放电的脉冲信号。
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工作原理
2.1高频电流（HFCT）传感器原理
高压电缆局部放电在线监测系统采用模块化设计方案，通过安装在电缆接头接地线上的高频电流传感器，来耦合电缆本体及接头处的局部放电脉冲电流信号；耦合到的脉冲电流信号通过同轴电缆传送至前端监测采集器，对模拟信号经过放大、滤波、模数转换后变成数字信号再通过光纤传送至测试主机。测试主机对所有传感器的信号分别进行分类识别分析、计算，并将这些通过计算获得的放电信息数据写入到数据库中，同时在监测系统的软件面板上显示监测结果。
2.2抗干扰原理
① 硬件方法：采用差动平衡法结合噪音传感器实现外部干扰的鉴别；
② 软件方法：小波包滤波方法和IIR滤波器、开窗法实现对白噪、周期性、脉冲性干扰的抑制和消除；
◆ 系统结构采用分布式结构，现场采集系统，避免现场干扰；
技术指标
邯郸火灾的教训深刻警示，局部放电的隐形侵蚀是XLPE电缆可靠运行的重大隐患。被动等待故障发生已不可取，主动监测、提前预警是防范此类事故的关键。我司依托海量真实运行数据构建的电缆局放在线监测方案，正是为捕捉绝缘劣化的早期信号而生。它如同为电缆系统装上了“透视眼”和“预警哨”，实现对潜在放电风险的实时感知与精准定位，将事故消灭于萌芽。推广此类成熟技术，构建智能化监测网络，方能真正筑牢电网安全防线，让“看不见”的隐患无处遁形，守护城市生命线的长久安宁。
