城市在不斷發展的過程中，其配電線路的電纜老化率也越來越高，而在配電設備中,電纜類的設備故障也在逐年對增加。電纜附件的生產技術遠遠落後於電纜的本體，同時,電纜線路在實際應用的過程中，也比較容易出現線路故障問題。

經過我司多年電纜局放在線監測項目的實施經驗總結：電纜局放主要發生在電纜場強較集中的地方，如電纜中間接頭與終端處，本體局放較少。常見接頭局放產生的原因有如下幾點：

①電纜接頭工藝不標準，密封不規范，使絕緣內部受到潮氣、水分的侵入，引起中間接頭絕緣受潮劣化，引發局部放電，嚴重情況下，電纜主絕緣內部大面積進水，導致主絕緣整體受潮絕緣降低，最終發生電纜擊穿；

電纜接頭局放放電圖

②電纜金屬屏蔽層接地線連接不可靠，不滿足接地電阻要求，造成接地電阻過大。當電纜受到過電壓時，金屬屏蔽層會產生較高的感應過電壓，進而引起絕緣部分的老化擊穿；

③接頭處外半導電層剝切不整齊，尖端位置電場強度高，容易產生局部放電；

④電纜在運行過程中因負荷的變化、環境因素的變化, 附件與電纜絕緣層之間熱脹冷縮產生氣隙，形成呼吸效應，將潮氣吸入氣隙內（電泳力）附著在絕緣表面，表面電阻下降，激發沿面局部放電；

沿面局部放電圖

⑤安裝尺寸錯誤，應力管安裝位置太偏下或應力錐未有效與半導電層斷口搭接，造成電纜半導電斷口部位應力沒有可靠疏散，在試驗或長期運行中，斷口部位產生嚴重電暈放電，導致過熱使絕緣降低，最終導致擊穿；

附件安裝部位展示

⑥材料使用錯誤，在安裝附件時，未區分材料用途，絕緣膠、絕緣帶錯誤使用，導致應力控制不當，電場強度過高，造成中間接頭擊穿；

材料使用錯誤演示圖

⑦金屬連接管壓接質量不良，使接頭接觸電阻過大而發熱，或熱收縮過度等造成絕緣碳化，產生局放從而使絕緣層老化擊穿；

⑧導體連接管處理工藝不良。導體連接管壓接模具選用不合理，棱角打磨不平整，特別是在壓接模具邊緣處，局部有尖角、毛刺、突起，極易造成該部位電場不均勻，運行中產生局部放電，使絕緣老化，絕緣性能下降，發生擊穿故障；

⑨剝離外半導層時，損傷下層絕緣或絕緣表面有半道微粒、灰塵等雜質，或者半導電層去除距離短，爬電距離不夠，在試驗或投入運行後，其中雜質在強大的電場作用下發生遊離，產生電樹枝。

目前，在對10KV電纜進行試驗的過程中，其主要的試驗方式有震蕩波電壓、超低頻電壓、交流耐壓、直流耐壓等。

運用耐壓法進行電纜試驗的過程中，主要是對電纜施加直流高壓和工頻。對於一些比較嚴重的缺陷，通過耐壓試驗法很容易就會被發現，但是，卻很難對電纜線路中的所有缺陷進行反，對於故障線路進行維修之後，依然有可能因為其他的缺陷而導致故障的再次發生,同時，對於一些XLPE電力電纜，由於其本身的絕緣性能就比較高，經過這種直流試驗之後，電纜中的一些缺陷部位就會存在很多的空間電荷，等電纜進入正式的使用之後，這些存在於電纜缺陷處的空間電荷就會導致絕緣擊穿故障的發生。

超低頻(0.1Hz)試驗需花費時間較長，而且對電纜絕緣損傷性較大，還可能會造成電纜中新問題的出現。通過變頻諧振電壓發生器的應用，可以對試驗過程中出現的容量問題進行解決，同時，工頻電壓具和試驗電壓又具有一定的等效性，但是，它的重量和體積通常情況下都比較大，實際現場條件很難滿足其要求。

運用阻尼振蕩波局放測試方法，可以一次性發現整條纜中不同類型、不同位置的局部性絕緣缺陷，還可以針對電纜中的缺陷進行及時的針對性的檢修工作。因此使用振蕩波測試可以達到發現潛在缺陷的目的，而且這種試驗方法對電纜本身不具有破壞性，為電纜的安全、穩定的運行提供瞭保障，是國內電纜試驗的重要研究方向和新的發展趨勢。

電纜現場施工展示圖

震蕩波局放試驗電壓和工頻交流試驗電壓也一樣具有很好的等效性，其實際系統操作也更加的簡單方便，易於接線，作用的時間也比較短，同時，也比較方便攜帶，在試驗的過程中，對於電纜也不會造成傷害。通過局放測試和震蕩波耐壓進行有效的結合，對電纜線路進行測試。

電纜待檢測圖

振蕩波電壓試驗方法的基本思路是利用電纜等值電容與電感線圈的串聯諧振原理，使振蕩電壓在多次極性變換過程中電纜缺陷處會激發出局部放電信號，通過高頻耦合器測量該信號從而達到檢測目的。試驗接線圖如下圖11所示，整個試驗回路分為兩個部分：一是直流預充電回路；二是電纜與電感放電過程，即振蕩過程。這兩個回路之間通過快速關斷開關實現轉換。

震蕩波局放測試原理圖

用直流電源將被測試電纜在幾秒中內充電至工作電壓(額定電壓)。實時快速狀態開關S閉合，將被測電纜和空心電感構成串聯諧振回路，回路開始以f=1/ 2π√LC的頻率進行振蕩。空心電感值根據諧振頻率的要求進行選擇，頻率范圍20～500Hz，相近於工頻頻率，通過內置的高壓電抗器、高壓實時固態開關與試品電纜形成阻尼振蕩電壓波，在試品電纜上施加近似工頻的正弦電壓波，激發出電纜潛在缺陷處的局部放電信號。基於脈沖電流法高靈敏度檢測局部放電信號，配合高速數據采集設備完成局部放電信號的檢測、采集、上傳。

振蕩過程中，可利用行波法對局放信號進行定位。測試一條長度為L的電纜，假設在距測試端x處發生局部放電，脈沖沿電纜向兩個相反方向傳播，其中一個脈沖經過時間t1到達測試端；另一個脈沖向測試對端傳播，在電纜末端發生反射，之後再向測試端傳播，經過時間t2到達測試端。根據兩個脈沖到達測試端的時間差，可以計算局部放電發生的位置。

脈沖反射法定位局放位置

關於震蕩波的測試：1. 測試前準備①對被測電纜進行驗電、放電、接地，並將兩終端懸空，拆除附帶PT、避雷器等一次設備；②電纜絕緣較低，現場用2500V兆歐表測試阻值低於30MΩ，或者電纜截面較小，不宜做局放試驗，防止電纜在試驗中擊穿；

③TDR單獨測試電纜長度以及中間接頭位置或校驗波速（已知全長）；

Tips：a.電纜較短時，容量較小，與設備電感諧振時，諧振f過高，不符合試驗要求（20Hz——500Hz），此時需並聯補償電容，一般電纜長度在200m以上時不需要補償電容；b.部分振蕩波測試系統內置TDR測試方法；

2. 使用儀器及其接線

①振蕩波系統一般組成：筆記本電腦（含測試軟件）、一體化阻尼振蕩波單元、升壓控制盒、校準器、補償電容；

振蕩波系統的組成

②儀器接線：a.連接放電棒接地→b.連接振蕩波阻尼單元的保護地與工作地→c.連接阻尼單元與升壓控制盒→連接阻尼單元與被測電纜→連接阻尼單元與筆記本→連接電源；如下圖所示。

振蕩波測試系統接地示意圖

3. 局放校準

①連接電腦對應有線或無線網絡並修改相應IP地址；

②錄入被測電纜基本信息，如下圖；

錄入電纜基本信息

③標準校準器從大到小發射局放脈沖，系統檢測各標準放電量下的局放信號，校準的目的有：a.得出標準放電量下的參考波形，作為後續局放波形分析的標準；b.給定後續加壓局放測試的最大局放范圍；c.找到系統能檢測到的最小標準局放量，排除後續測試時的幹擾。

4. 背景噪聲測試

概念：在測試時，檢測到非電纜產生的局放信號稱為背景噪聲；

產生原因：測試系統噪聲（10pC），廣播電視，連續的電磁脈沖信號，帶有變頻負載的電源，接線不牢靠等等。

測試方法：選擇最小局放測試范圍，加壓前測試0倍相電壓下的局放信號，作為環境背景噪聲產生的局放。

5. 加壓測試

根據DL/T 1575-2016 《6kV~35kV電纜振蕩波局部放電測試方法》的規定，逐級加壓測試

加壓界面—波形圖1局放試驗電壓表分析界面—手動分析

6. 數據分析

①導入測試時保存的局放數據，刪除明顯的非電纜局放信號進行第一次篩選（如背景噪聲下的局放，校準最小值以下的局放等），點擊軟件自動分析，得到第一次篩選後全部的局放打點圖譜，如下圖所示，橫坐標為電纜距離，縱坐標為局放量大小，圖中每個“點”代表電纜發生的一次局放，均對應一個局放波形；

②篩選分析原則：相似性、衰減性。如下圖所示。

標準局放波形

a.原始脈沖與反射脈沖應形狀相似，相似程度取決於衰減程度；

b.局部放電脈沖在電纜中傳播，會隨著距離逐漸衰減，衰減表現為幅值減小和頻率降低（脈沖變寬）；

c.每條電纜長度不同，老化程度不同，衰減不同。因此，在進行電纜振蕩波局放脈沖篩選 時，我們要做的就是在對應的每一個局放脈沖圖形中依據“相似性”和“衰減性”，選擇出 與“入射脈沖”對應的“反射脈沖”，然後接受，如無法選出，則直接跳到下一個脈沖信號圖 形。

d.對上述打點圖譜進行第二次的手動篩選分析，刪除單一散亂的局放點以及局放標準值以 下的局放點，得到更加明顯的局放打點圖譜，如下圖，點擊生成報告，將明顯局放數值 與規程標準值對比（參考下圖），判斷該電纜狀態是否良好。

手動分析界面

報告生成界面

報告生成界面

相關標準與規程

參考規程為DL/T 1575-2016 《6kV~35kV電纜振蕩波局部放電測試方法》，如下表:

典型的交聯聚乙烯電纜參考臨界局部放電量