高压电缆线路在线监测技术及应用

高压电缆温度及电缆沟环境在线监测系统摘要:电缆沟电缆温度监测，电缆沟微环境监测，包括环境感烟，明火，水浸，人员小动物入侵，井盖开盖等监测。

关键词:高压电缆，温度在线监测，电缆沟环境，电缆沟防火防盗；1、引言电力行业中高压电缆安全在线监测能够有效的避免电缆火灾等事故的发生，其中温度在线检测是防止电缆火灾保证电缆系统安全运行的重要手段，传统的测温法是将点式感温装置如热电偶装在电缆重点检测的部位，这种方法只能对局部位置进行监测，而无法对整条线路进行监控，采用一线式温度传感器接合数字通信技术可用一条电缆监测1.2公里内128个部位的温度，施工简单，可靠性高，布线方便等特点，并且可与人员和老鼠探测、感烟，明火，水位监测系统组成电缆沟环境监控综合在线检测．为电缆温度监测和安全运行提供科学依据，有效避免高压电缆安全事故地发生。

2、电缆温度和电缆沟微环境安全监测技术2.1概述电缆沟环境在线监测系统能有效地辨识电缆及其接头的老化所发生的过热和火灾事故隐患，同时该系统又是电缆设备故障的预知维修系统，它能在电缆及被检测设备发生故障之前发出报警及检修建议。

并且通过使用低成本测控设备实现电缆地沟温度的稳定测量，实现数据的长期记录和采集。

2.2系统结构2.3 现场探测器工作原理和技术指标2.3.1 电缆温度传感器电缆温度传感器是采用美国DALLAS公司生产的 DS18B20可组网数字温度传感器芯片和远距离通信芯片封装而成，独特的单线接口方式，在与温度监测器连接时仅需要一条双绞线即可实现供电与双向通讯。

采用不锈钢外壳，具有耐磨耐碰，体积小，使用方便，防水封装等优点。

2.3.2 明火探测器明火探测器利用特定幅度、频率的高压信号激励紫外光敏管，使其发射特殊波长的感应信号的方式精确接受、分析火焰中的紫外线，及时发出声光报警。

2.3.3 红外微波探测器智能红外微波三鉴探测器采用了微波多普勒效应、光谱分析、光量子探测等尖端技术的智能红外微波三鉴探测器。

特高压输电线路在线监测技术的应用发布时间：2021-08-06T17:01:26.450Z 来源：《中国电业》2021年四月10期作者：董帅帅，王绍翰[导读] 根据我国地势分布和城市发展情况，特高压输电线路通常建设于人迹罕致地区董帅帅，王绍翰山东送变电工程有限公司，山东省济南市250000摘要：根据我国地势分布和城市发展情况，特高压输电线路通常建设于人迹罕致地区，其极易受到各种外力因素的影响而处于不安全状态，如杆塔倾斜、线路断线或停电等，从而造成人身伤害和巨大的经济损失。

因此，采取有效手段对架空输电线路进行监测十分必要。

关键词：特高压；输电线路；在线监测技术；应用引言电力输送过程需基于高压输电线路完成，作为智能电网的核心构成，高压输电线路的安全稳定运行与否会对整个电网产生直接影响，规模及范围不断扩大的电力系统对高压输电线路的监测提出了更高的要求，设计并完善高压输电线路的在线监测系统仍然是目前研究的重点领域。

1高压输电线路在线监测系统架构根据监测需求为依据对监测点（即无线传感器节点）进行部署，无需各级杆塔均安装，例如在水塘附近为防被水侵蚀将图像采集终端安装于杆塔上以便监测塔基；在跨越立交桥部分为防导线下垂将采集终端安装于导线上以便监测导线弧垂等。

监测子站通常安装在杆塔上且需位于无线传感器节点附近，在对附近传感器监测数据进行收集的同时，使呈现为簇头节点的监测子站形成了无线多跳网络，由连接网络的汇聚节点（监测网关，通常设在高压变电站）将接收到的数据向后端的监控中心传送。

支持远距离传输的监测子站能够以监测点的布局为依据对监测子站进行灵活部署，确保各监测点均有能多跳连接到监测网关的监测子站相对应，使用监测子站最少。

2特高压输电线路在线监测技术的应用2.1故障识别受到安装位置、实施技术、外部环境等诸多因素的影响，输电线路在线监测装置第一时间检测到故障的几率较低，即便在第一时间发现了故障，也很难及时对故障进行类型判断与原因查找。

中高压电缆局部放电检测和在线监测技术曹军发布时间：2023-06-15T03:42:48.409Z 来源：《中国电业与能源》2023年7期作者：曹军[导读] 中高压电缆是电力设备中不可或缺的材料之一。

在电力系统中，中高压电缆局部放电检测系统的开发涉及到高压绝缘和高压试验等技术，中高压电缆局部放电检测试验具有一定局限性，有些重大施工缺陷无法被发现。

因此只有有效提高局部放电的检测和在线检测技术，加强对电缆局放检测技术的研究，才能提高供电设备的运行效率，保证电力系统的安全性和稳定性。

乌兰察布供电分公司内蒙古乌兰察布市 013650摘要：中高压电缆是电力设备中不可或缺的材料之一。

在电力系统中，中高压电缆局部放电检测系统的开发涉及到高压绝缘和高压试验等技术，中高压电缆局部放电检测试验具有一定局限性，有些重大施工缺陷无法被发现。

因此只有有效提高局部放电的检测和在线检测技术，加强对电缆局放检测技术的研究，才能提高供电设备的运行效率，保证电力系统的安全性和稳定性。

关键词：中高压电缆；局部放电；检测技术；检测方法一、电力电缆的局部放电现象及其发生的原理1.电缆的局部放电现象电缆的局部放电现象主要是指：若外部施加的电压能在电气设备中产生一种能够让绝缘设备产生放电现象，但绝缘设备的放电现象又没有产生一个固定的放电通道，其中高压电缆存在的绝缘劣化现象一般就是这个原因。

电缆的局部放电量主要是由电力电缆的绝缘性质决定的，然而电力电缆的局部放电量有决定着电力电缆是否能够无缺陷的、安全的输送和供应电力资源。

2.电缆的局部放电原理电缆的局部放电原理是当电力电缆的绝缘本体存在问题，或者电力电缆的接头存在杂质物、半导体电极表面的不平以及有微孔现象等原因，会使电力电缆局部产生放电现象。

同时，也会发生脉冲电流信号，但因为电力电缆的电气设备中绝缘介质存在不同的属性，会使其脉冲电流信号产生的频率也不相同。

3.电缆局部放电、带电检测至今为止，对电缆的局部放电现象检测最被人们认可的方法是对电缆的绝缘性诊断，同样的，对电缆局部带电性的检测也是对电缆的绝缘性诊断。

高压电缆局部放电在线监测系统高压、超高压电缆局部放电在线监测系统主要用于监测发生在高压电缆、GIS以及与其相连高压设备中的局放信号，预测该局放的发展趋势，预防突发性的电气事故，为设备的状态检修和维护提供有效的数据依据。

该系统是一个独立的、紧凑型多功能分布式高频局放同步检测系统，采用光纤组网方式进行数据传输，实时在线监测电缆系统局部放电，通过高压电缆局放分析系统来评估系统的绝缘状态。

系统基于高频脉冲电流法测量局放的原理而设计，通过高频电流传感器（HFCT）和100Mbps采样率采集局放源点激发的脉冲电流信号。

二、技术特点
（1）采用高频脉冲电流法原理，通过高频电流传感器测量局放信号；
（2）局放监测装置可以通过单模光纤级联，组成光纤环网，控制计算机通过总线控制单元管理所有装置，进行长电缆线路分布式局放检测，各监测装置之间实现完全电气绝缘。

光纤长度可达20km；
（3）可以进行电缆线路局放在线监测；
（4）供电电源使用AC220V市电；
（5）分析软件采用可视化方式展示局放图谱，如二维q-φ, N-φ, N-q和三维N-q-φ；
（6）可生成测试报告，用于存档或运维问题追溯。

注意事项
1)严禁在局放传感器输出端处于短路状态下在接地线上合上局放传感器，在合上局放传感器前，需确认其输出端是否短路；
2)传感器应牢固固定于接地线上，若接地线过细，可使用绝缘胶布缠绕数层后再使用电流互感器；。

10kV交联聚乙烯电缆中间头的在线监测技术摘要：本文通过项目研究的10kV交联聚乙烯电缆中间头的在线监测技术，结合现在城市配电网建设当中出现的电力电缆故障，设计出能够在线实时监测系统。

在线实时监测系统有采集模块、数据处理模块、数据传输模块构成。

通过在线实时监测系统得到的数据，经过公网上传云端，用户随时随地可从云端获取数据，如若数据异常，会发出警报，从而实现实时监测。

关键词：在线故障分析；温度检测；实时监测；0 引言近年来，随着城市化建设的快速推进，为适应城市用电需求，电网建设的不断发展，电力电缆线路被越来越多的应用到城市配电网建设当中，社会对电网可靠性要求越来越高，电力设备的检修就显得尤为重要。

交联聚乙烯电缆容易铺设、运行维护简便、耐高温并且绝缘性能优良，被广泛运用做电缆，逐步取代油纸绝缘电缆和架空线路。

交联聚乙烯电缆容易受到热、电、机械等环境因素的影响从而影响其绝缘性能。

交联聚乙烯电缆和电缆接头的绝缘损坏等问题极易引起电力故障，影响人们正常的生产生活。

而且交联聚乙烯电缆大都运用直埋、穿管、桥架等方式，给检修带来难度。

1 现状近年来，随着配网规模不断扩大、线路电容电流显著增大等情况出现。

在电路出现问题时，电缆线或多或少出现温度异常。

在日常电缆线路运维工作中，通常会对电缆做定期的试验，并以此来对配电电缆的绝缘情况进行判断，如耐压试验、电缆振荡波试验等，从而对可能发生的故障作出初步估计。

但是这些传统的故障检修，其工作量大、安全系数低并且需要进行停电测试，停电会影响人们的生产生活，造成巨大的经济损失。

因此，研究电力电缆故障在线定位方法对提高供电质量具有重要意义。

早在1950年，国外就提出状态监测的思路；1970年前后状态监测被邻国日本开始使用。

我国在这个方面发展比较晚也比较缓慢，近二十年来，在各大高校和电力企业的推动下，配电电缆绝缘状态监测技术发展迅速。

近年来，配电网故障在线定位方法主要有直流分量法、局部放电法、温度在线监测、直流叠加法、在线介质损耗角正切法等。

高压电力电缆护层电流在线监测及故障诊断技术摘要：在电缆的实际应用中，故障的发生可能是从理论上讲，通过深化电缆保护层电流在线监测的研究与分析，可以为解决实际故障提供参考。

在此基础上，分析了高压电力电缆护层电流的主要故障以及电流在线监测的原理进行分析，结合实际故障监测诊断技术的应用，进行了详细的探讨，希望通过这一理论研究，有助于有效地解决。

关键词：高压电力电缆；保护层电流；监测技术引言高压电力电缆使用中受多种因素影响的故障存在问题，要解决该故障，必须科学地采取重点解决故障的措施，保证故障第一时间消除。

1、高压电力电缆护层电流主要故障及原因分析1.1高压电力电缆护层电流主要故障分析高压电力电缆保护层电流故障一般具有多种类型、复杂原因等特点，除实际运行情况外，主要包括以下几个方面:(1)电缆接头松脱。

这些障碍在实际工作中更常见。

一般来说，这些障碍的原因主要在两个方面。

1)在电缆接头安装过程中，工人无法按操作规范工作，未安装到位，导致电缆接头部分松动。

(2)受外力影响，电缆接头部分松动，甚至电缆断开，无法形成闭合回路。

(2)交叉连接箱水。

这种问题在实际工作中也经常发生，影响比较大。

图1是J2连接器上的交叉连接盒被淹没的示意图。

此时导体直接接地，将正常的3个保护层电路变更为6个故障回路。

像这样的问题，如果连接盒表面发生泄漏等，降雨量频繁，降水量大，容易诱发，最终电缆保护层电流会短路，所以要充分注意。

(3)电缆连接器外部环氧预制件制动闸。

需要注意的是，这些障碍问题往往会产生更大的影响。

具体地说，这些问题会导致电缆两侧的金属保护层连接，整个交叉互连系统受到影响，同时保护层电流瞬间升高，导致连接器内环氧预制件加热，从而产生不同级别的安全风险。

此外，如果发生这种问题，还会影响两个保护层电流，威胁电缆线的安全使用，严重影响电力系统的正常供电，给电网的安全稳定运行带来巨大风险。

1.2高压电力电缆护层电流故障原因分析一般来说，实际导致高压电力电缆保护层电流故障的原因有多种，而其中主要原因往往集中在超负荷运行方面。

高压电缆线路接地系统在线监测分析随着电力供应体系的不断扩大和电力设备的不断发展，高压电缆线路在输电中的作用日益重要。

高压电缆线路接地系统是保证电网安全运行的重要组成部分，其良好的接地系统能够确保电网设备正常运行、人身安全，以及保护电网免受雷击等电力故障的影响。

对高压电缆线路接地系统的在线监测分析具有重要的意义。

高压电缆线路接地系统在线监测分析主要包括接地电阻监测、接地电位监测和接地电流监测等。

接地电阻是衡量接地系统性能的重要指标，通过对接地电阻的在线监测可以及时判断接地系统是否出现故障，确保接地系统的可靠性。

接地电位是指接地点与地面之间的电位差，通过对接地电位的在线监测可以了解接地系统是否存在漏电现象，及时排除隐藏的安全隐患。

接地电流是指通过接地系统的电流，通过对接地电流的在线监测，可以判断接地系统是否存在漏电或者过载等问题，及时进行修复。

高压电缆线路接地系统在线监测分析的方法主要有传统的实时监测和新兴的无线传感器网络监测两种。

传统的实时监测方法通常通过安装感应电阻器、测量电压表等设备，对接地电阻、接地电位和接地电流进行监测，并通过采集数据进行分析评估接地系统的性能。

这种方法需要人工进行监测和数据分析，操作繁琐，成本较高。

而新兴的无线传感器网络监测方法则采用无线传感器网络技术，通过部署在电缆线路接地系统上的传感器节点，实时采集接地系统的信息，并通过网络传输到监测中心进行数据分析和处理。

这种方法不仅可以实现接地系统的在线监测，还可以实现自动化操作，减轻人工负担，提高监测效率。

高压电缆线路接地系统在线监测分析的关键技术主要包括传感器技术、数据传输技术和数据分析技术。

传感器技术主要涉及接地电阻传感器、接地电位传感器和接地电流传感器等，需要具备高精度、高可靠性和低功耗的特点，能够在恶劣的环境条件下工作。

数据传输技术主要包括有线传输和无线传输两种，有线传输主要通过电缆进行数据传输，无线传输则通过无线传感器网络进行数据传输。

高压电缆运行状态在线监测技术方案之研究摘要：高压电缆的安全对人们生活以及生产等具有重要作用，作为生产的重要工具，高压电缆的可靠性直接影响生产效率。

因此针对高压电缆运行状态进行不断研究，逐渐研发出在线监测技术，利用监测技术作为基础，准确了解电缆出现问题的原因，以及问题的类型等，及时进行数字信息处理，保证高压电缆的安全。

关键词：高压电缆；故障；检测方法1 高压电缆对于高压电缆来讲，在我们的生活中起着非常重要的作用，总体来讲高压电缆是电力电缆中的一种类型，主要是传输10KV-35KV(1KV=1000V)电力，在我国很多的电力传输方面都处于主干道的地位。

高压电缆的主要类型包含VV电缆、VLV电缆、以及YJV电缆等。

不同的电缆线在材质以及结构上都包含很多不同。

由于性质原因当前应用比较多的属于铜导体的电缆，选择这种材质作为电缆的主干线，是因为铜导体本身就具有非常强的导电性。

因为电力电缆公司的经营以及管理需要，电力公司在高压电缆方面每年都会投入大量的资金，耗费大量的人力物力。

对高压电缆沟井中的积水等进行定期排查，很多时候不能及时掌握或是全面掌握高压电缆的情况，因此需要针对高压电缆设计在线监测技术，能够在线监测高压电缆发生的状况以及运行状态，出现问题能够及时进行处理。

2高压电缆故障原因分析2.1质量因素电缆质量问题是引发电缆故障的主要因素。

因电缆自身的质量问题所引发的电缆进水问题是严重影响电力系统安全性的问题。

针对电缆质量给电力系统运行所带来的不利影响，相关单位需要从电缆的加工环境和绝缘屏蔽层表面的处理过程等方面入手，对电缆的生产过程进行严格控制。

2.2施工因素电力事业是国家关注的重要问题。

高压电缆的施工环节是事关高压电缆使用质量的重要因素。

电缆安装施工阶段的质量问题是引发高压电缆故障问题的重要原因。

导线压接质量缺乏保障的问题会让绝缘层出现老化击穿加快的问题，这一问题的出现会引发严重的接地短路事故。

导体之间连接管不合格的问题也会让高压电缆内部系统出现电磁场分布不均的问题。

第30卷 第12期2023年12月仪器仪表用户INSTRUMENTATIONVol.302023 No.12电缆故障在线监测及定位系统方案及应用林 阳，王 耀，李续照，潘仁秋（南京南瑞继保电气有限公司，南京 211102）摘 要：提出了一套以具有电缆局放预警、环流预警、故障选线、故障测距“四合一”功能的故障在线监测定位装置为核心，适用于地下及配网电缆的故障在线监测及定位系统及其应用方案。

系统由监测信号传感器（含行波/局放/环流传感器）、信号采集及监测定位装置、监测主站和通讯网络4部分构成。

根据城市配电网、地下电缆、工矿企业电缆网络等不同应用场景的需求，提出了相应的系统配置原则和方案，并提供了现场应用的案例。

关键词：在线预警；局部放电；行波选线中图分类号：TM75 文献标志码：AScheme and Application of On-Line Monitoring andLocating System for Cable FaultLin Yang ，Wang Yao ，Li Xuzhao ，Pan Renqiu （NR Electric Co., Ltd., Nanjing,211102,China ）Abstract：This article proposes a set of on-line monitoring and locating system for cable fault for underground and distribution network cables and its application scheme, which can achieve the functions of partial discharge monitoring and early warning, sheath circulation monitoring and early warning, traveling wave fault line selection, and traveling wave fault location. The system consists of four parts: monitoring signal sensors (including traveling wave/partial discharge/sheath circulating current sensors), signal acquisition and locating devices, master station, and communication network. This article proposes configuration principles and application solutions for different application scenarios, such as urban distribution networks, underground cables, industrial and mining enterprises. This article proposes an application case of the on-line monitoring and positioning system. Key words：on-line monitoring ；partial discharge （PD ）；traveling wave fault line selection收稿日期：2023-07-31作者简介：林阳（1981-），男，辽宁营口人，本科，工程师，研究方向：能源管控系统、电缆隧道监控系统。

高压电缆局放在线监测系统设计方案福州亿森电力设备设备有限公司2016年9月摘要：在XLPE电缆投入运行后，由于绝缘的老化变质、过热、机械损伤等，使得电缆在运行中绝缘裂化，为了防止由于绝缘劣化造成电缆运行事故，需要对电缆的运行状态进行即时监测，监测系统控制着电缆及其附件的质量。

局部放电是目前比较有效的在线监测方法，局部放电检测目前相应有电磁耦合法、超高频法和超声波法、光学测量法等，本文将着重论述这些方法各自的优势与不足，同时对目前发展起来的PD混沌监测方法进行讨论。

关键词：XLPE电缆；在线监测；局部放电；混沌法0引言随着电力系统的飞速发展以及旧城改造工程的进行，电力电缆在电力网络中的应用愈发广泛。

电力电缆的基本结构包括线芯、绝缘层、屏蔽层和保护层四个部分。

其中线芯即导体，是电力电缆中传输电能的部分，是电缆的主要结构。

绝缘层将线芯与外界电气上隔离。

屏蔽层包括导体屏蔽层和绝缘屏蔽层，一般存在于15kV及以上电缆中。

保护层是用来防止外界的杂质和水分的渗入和外力的破坏[1]。

电力电缆按照电压等级分类有低压电缆(35kV及以下输配电线路)、中低压电缆(35kV及以下)、高压电缆(110kV及以上)、超高压电缆(275～800kV)、特高压电缆(1000kV及以上)。

按照绝缘材料电力电缆可以分为塑料绝缘电缆和橡皮绝缘电缆。

其中油纸绝缘电缆应用历史最长。

它安全可靠，使用寿命长，价格低廉。

主要缺点是敷设受落差限制。

塑料绝缘电缆主要用于低压电缆，常用的绝缘材料有聚氯乙烯、聚乙烯、交联聚乙烯。

橡皮绝缘电缆弹性好，适合用于移动频繁弯曲半径小的敷设地点。

我国早期使用的多是油纸绝缘电缆，但自1970 年以来，交联聚乙烯(XLPE)电力电缆得以广泛应用，并逐渐取代了油纸绝缘电缆的地位。

XLPE电缆电气性能优越，具有击穿电场强度高、介质损耗小、载流量大等优点因而得到了广泛的应用。

在线检测电缆故障的方法有很多，如直流分量法、损耗电流谐波分量法、局部放电法等，其中，局部放电法是目前用于现场比较有效的在线检测方法。