电缆全场景绝缘在线监测与多参量一体化预警方案

——适配新能源集电线路、升压站、护层环流、接地环流与矿用场景

电力电缆的绝缘劣化是一个缓慢而隐蔽的过程。XLPE电缆性能的早期劣化在很大程度上取决于绝缘介质的树枝状老化，而局部放电测量正是定量分析树枝劣化程度的有效手段之一。然而，传统运维模式依赖定期停电试验和人工巡检，难以捕捉运行状态下微弱的放电信号，往往等到绝缘击穿、故障跳闸才被动处置。这一矛盾在新能源场站和煤矿井下尤为突出——前者电缆分布广、野外取电困难，后者受限于防爆要求，停电检测成本极高。

陕西公众智能多系列局放在线监测

陕西公众智能科技有限公司自2011年成立以来，持续深耕高压电气设备局部放电在线监测领域，其高压电缆局部放电在线监测系统曾获国家科技部创新基金支持，业务覆盖全国30多个省市自治区，已完成监测点位五万多个，广泛服务于电网、新能源发电、煤矿等行业。围绕电缆绝缘状态感知这一核心命题，公司形成了以GZPD-1000局放监测、GZHL-01接地环流监测、矿用防爆电缆监测为代表的三大产品体系，覆盖6kV至500kV全电压等级电缆，适配新能源集电线路、升压站、煤矿井下等多类工况，推动电缆运维从“事后抢修”向“状态检修”转型。

新能源场站：带电拆装与无线组网破解野外监测难题

光伏和风电场的35kV集电线路通常绵延数公里甚至数十公里，电缆接头分散于荒野、山坡之间，传统监测手段面临“取电难、布线难、停电难”的三重制约。2026年发布的T/CAEE 059—2026团体标准明确将陆上及海上风电场、光伏电站的35kV和66kV集电线路纳入在线监测适用范围，行业对新能源场站电缆监测的规范化需求正在加速形成。

针对这些场景痛点，陕西公众智能的GZPD-1000型高压电缆局放监测系统采用HFCT开合式钳形传感器，结构紧凑，拆卸安装方便，不需要停电即可对重点设备和异常设备进行长期监测。在信号处理层面，系统综合运用模拟滤波、频率特征分析、脉冲分组、周期脉冲剔除、动态阈值设定等多重抗干扰措施，有效抑制场站复杂电磁环境对局放信号的干扰。对于无接地线引出的电缆接头，系统则选用电容耦合外置传感器，传感器采用短距离微功率无线链式组网和电池供电方案，解决野外取电困难与布线繁琐的问题。数据经4G加密上传云平台后，运维人员可远程查看放电谱图与趋势曲线，结合北斗时钟同步行波采集技术，实现对线路绝缘缺陷的精准定位。

35kv集电线路局放及故障定位

护层环流监测：以坡莫合金互感器替代人工巡测

高压电缆金属护层一旦出现两点或多点接地，接地环流将显著增大，进而引发电缆发热和绝缘加速老化，是电缆系统中故障率较高的环节之一。传统的接地电流巡测依赖人工定期到现场用钳形表测量，不仅效率低，而且难以发现间歇性异常。

GZHL-01型接地环流在线监测系统通过安装在电缆接头接地引出线或交叉互连线上的接地环流互感器采集电流信号，传感器输出的信号传输至护层环流采集装置，实现电缆金属护套多点接地故障的在线监测。接地环流互感器采用精密开合式结构，一次侧单匝穿心，直接套装于接地线上，磁芯选用坡莫合金材料，兼具高精度和耐饱和电流能力，可适应0至300A（AC）范围的环流测量。系统可扩展选配电缆接头温度传感器，测温范围覆盖-55℃至+125℃，实现环流与温度的双维度联动分析。当环流超标或设备异常时，系统触发分级告警并推送至运维平台，替代了传统人工定期巡测模式，实现了接地故障的实时感知与快速定位。

护层环流采集装置

矿用场景：本安防爆架构下的井下绝缘守护

煤矿井下高压电缆长期处于高温、高湿、多粉尘和机械挤压的恶劣环境中，绝缘层易出现老化、开裂和局部放电等缺陷。而井下作业对设备防爆性能有严格要求，传统离线检测需停电操作，无法反映电缆实时运行状态。矿用高压电缆在线监测系统的设计必须以本安防爆、非侵入和高精度为基本前提。

陕西公众智能的矿用电缆监测方案整机采用本安防爆结构，定制磁芯传感器搭配本安保护电路，保障高频局放信号在井下环境中无失真采集。系统集成模拟降噪算法，支持24小时不间断监测，通讯方式兼容光纤、WiFi和多串口模式，监测数据可对接煤矿安监系统，支持远程运维和历史谱图回溯，为电缆树枝老化程度提供量化评估依据。从行业技术趋势来看，开合式磁环耦合器结合FPGA+MCU双架构处理单元的设计思路已在矿用电缆监测中得到验证，可实现非侵入式信号采集和故障特征提取。陕西公众智能的方案在此基础上进一步集成了本安防爆认证和多模式通讯能力，使其更适配煤矿井下实际部署条件。

技术底座与工程验证

三大产品体系共享一套底层技术架构：防护等级达到IP68，兼容光纤、4G和RS485等多种传输方式，模块化采集终端可与局放设备统一接入运维平台集中管控。公司建有陕西省中小企业创新研发中心、西安市电磁传感器和光电传感器工程实验室，累计获得授权发明和实用新型专利60项、软件著作权210余项，持有高新技术企业认证、CMMI3级、电力承装（修试）电力设施许可证等资质。

在工程落地层面，陕西公众智能的监测系统已应用于陕西省十四运、70周年国庆大阅兵、冬奥会张家口场馆等重点项目，连续三年承担西安地铁全线变电设备带电检测服务。在新能源领域，公司近期先后中标光伏电站高压设备绝缘状态监测项目和无人机巡检项目，持续拓展新能源电站数智化管理的服务边界。

从新能源集电线路的野外无线监测，到升压站接地环流的实时感知，再到煤矿井下的本安防爆方案，陕西公众智能以“局放定量诊断+环流缺陷识别+温度异常联动”的多参量融合思路，构建了一套覆盖电缆全生命周期的绝缘状态感知体系。其价值不仅在于发现故障，更在于通过趋势数据的持续积累，让运维决策从“什么时候坏”转向“什么时候该修”。