开关柜体电缆局放在线监测：筑牢电力系统安全

文章由山东华科信息技术有限公司提供

在变电站、配电室等电力系统的关键节点，开关柜如同“电力枢纽”，承担着电能分配与线路保护的核心功能。而连接开关柜与各类电力设备的电缆，更是能源传输的“神经脉络”。然而，随着设备长期运行，电缆绝缘层可能因老化、受潮、机械振动等因素出现微小缺陷，引发局部放电（PD）现象。这种看似微弱的放电，实则是绝缘劣化的“早期信号”——若未及时发现，持续的放电会逐步侵蚀绝缘材料，最终可能导致短路、设备烧毁甚至大面积停电。因此，对开关柜体电缆的局部放电进行在线监测，成为保障电力系统安全稳定运行的重要手段。

局部放电：开关柜电缆的“隐形风险源”

开关柜体电缆的局部放电，本质是绝缘介质在电场作用下发生的非贯穿性放电现象。与直接击穿不同，局放能量虽小，但具有“积少成多”的破坏性：长期放电会在绝缘层内部形成电树枝、空洞等不可逆损伤，逐步降低绝缘强度。尤其在开关柜内空间密闭、环境温湿度波动大的场景下，电缆接头、终端头等部位更易因密封失效或接触不良引发局放。

在线监测：从“被动应对”到“主动预警”

传统的离线检测需停电操作，难以覆盖开关柜的实时运行状态。而局放在线监测技术通过部署非侵入式传感器，实现了对电缆运行状态的24小时连续监测。其核心原理是捕捉局放产生的多种物理信号：例如，局放会激发高频电磁脉冲（可通过暂态地电压传感器检测金属柜体表面的瞬态电压信号）、特高频电磁波（可通过特高频传感器接收）以及超声波（可通过超声波传感器捕捉放电产生的声波振动）。

与离线检测相比，在线监测的优势显著：其一，实时性强，能在放电初期即发出预警，避免故障扩大；其二，无需停电，不影响正常供电，尤其适用于医院、数据中心等对连续供电要求高的场景；其三，数据可追溯，通过长期监测形成设备健康档案，为运维策略优化提供依据。

技术落地：为电力系统构建“智能防护网”

开关柜体电缆局放在线监测的应用，正在重塑电力运维模式。通过实时监测系统，运维人员可远程掌握每段电缆的运行状态，当放电幅值超过预警阈值时，系统自动触发报警，提示运维人员及时排查。这种“主动预警+精准定位”的模式，不仅大幅降低了非计划停电风险，更延长了电缆及开关柜设备的使用寿命——及时处理局放缺陷可使设备寿命延长，全生命周期成本降低。

未来展望：多技术融合的“立体监测”

当前，开关柜体电缆局放在线监测已从单一信号检测向多物理量融合监测发展。例如，结合分布式光纤测温技术，可同步监测电缆温度与局放信号，更全面评估设备状态；与气体检测技术结合，可捕捉局放产生的特征气体（如臭氧、氮氧化物），进一步提升诊断准确性。未来，随着数字孪生技术的应用，通过构建开关柜的虚拟模型，映射实时监测数据，可在虚拟空间模拟故障演化过程，为应急处理提供更直观的指导。

开关柜体电缆作为电力系统的“神经末梢”，其安全运行直接关系到供电可靠性。局放在线监测技术通过实时捕捉“隐形风险”，为电力系统构建了从“被动抢修”到“主动预警”的防护体系。随着技术的持续创新与多维度融合，这一体系将为智能电网建设注入更强动能，助力能源供应的稳定与高效。