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在跨越山川與城市的高空電力走廊中，架空絕緣電纜作為電能傳輸的“空中動脈”，其運行安全直接關系到電網穩定性。局部放電作為電纜絕緣劣化的早期信號，其在線監測技術已成為預防故障、保障供電可靠性的關鍵手段。本文聚焦脈沖電流法在架空電纜局放監測中的技術原理與應用創新，解析這一數字預警方案如何守護空中電力走廊的安全。

技術本質：解碼絕緣劣化的“微弱脈沖”

當架空絕緣電纜因絕緣老化、機械損傷或環境侵蝕產生局部放電時，放電點會形成納秒級的高頻脈沖電流。脈沖電流法通過高頻電流傳感器（HFCT）和超高頻（UHF）傳感器，精準捕捉這一微弱信號：

HFCT傳感器：采用羅格夫斯基線圈結構，鉗裝于電纜接地線，非侵入式感應局放電流，，可檢測電纜本體及附件的放電信號。

UHF傳感器：精準定位電纜接頭或終端的放電源，尤其適用于戶外復雜電磁環境下的信號提取。

脈沖電流的幅值、頻次及相位分布特征，直接反映電纜內部絕緣劣化程度。通過標定試驗，系統可量化視在放電量，為絕緣狀態評估提供數據支撐。

系統構成：從感知到決策的閉環設計

一套完整的局放監測系統包含三層架構，以脈沖電流法為核心實現全流程數字化管理：

1. 前端感知層：非侵入式部署

HFCT與UHF傳感器陣列：通過磁吸或專用卡具安裝于電纜本體、接頭及終端，無需停電作業即可完成部署。

高頻阻波器：抑制牽引電流、無線通信等外部干擾，確保局放信號純凈傳輸。

2. 數據傳輸層：邊緣計算與通信

4G/5G無線傳輸：將加密后的監測數據實時上傳至云平臺，支持斷點續傳與數據壓縮，降低網絡負載。

邊緣計算模塊：在本地對原始數據進行預處理，包括數字濾波、小波變換去噪及特征提取，減少云端計算壓力。

3. 分析決策層：智能診斷與預警

脈沖信號分析：基于IEC60270標準，通過統計脈沖幅值、頻次及相位分布，構建設備健康指數模型。

分級預警機制：當監測值超過閾值時，自動觸發三級預警（注意、異常、故障），并推送包含放電源位置、放電類型及嚴重程度的診斷報告。

技術優勢：從被動巡檢到主動預防的跨越

傳統人工巡檢依賴定期檢測，存在時效性差、漏檢風險高等局限。脈沖電流法監測系統實現三大突破：

全天候監測：7×24小時持續采集數據，捕捉人工巡檢難以發現的間歇性放電，靈敏度可達5pC。

數據驅動決策：積累的設備運行數據可形成健康檔案，為電纜全生命周期管理提供數據支撐，預測絕緣剩余壽命。

技術演進：適應戶外場景的差異化升級

針對架空電纜高暴露、長距離、強電磁干擾等特點，監測系統需具備三大核心能力：

抗干擾能力：采用頻域開窗與小波變換技術，抑制牽引電流、無線通信等復雜電磁干擾，提升信噪比至20dB以上。

多參數融合：集成溫度、濕度、振動等傳感器，構建設備狀態全景畫像，通過多物理量關聯分析區分外部干擾與真實放電信號。

邊緣協同計算：在本地部署輕量化AI模型，實現數據就地預處理，減少傳輸帶寬需求，同時支持與云平臺的協同分析。

結語：構建空中電力走廊的“數字預警網”

在新型電力系統建設背景下，架空絕緣電纜局放監測系統正從“單一監測工具”升級為“智能運維樞紐”。通過脈沖電流法的技術迭代與場景深耕，其將為高空電力走廊的安全高效運行提供堅實保障，助力中國電網這張“國家名片”持續領跑全球。