現場開展電纜檢測時，怎么快速區(qū)分電纜局部放電和電磁干擾信號？怎么避免誤判導致的過度運維或者漏檢引發(fā)的安全隱患？這是不少電力運維團隊、檢測機構高頻遇到的問題。隨著城市配電網、工業(yè)供電系統(tǒng)的電纜覆蓋率持續(xù)提升，電纜局部放電作為絕緣劣化的早期核心特征，已經成為電纜運維、交接驗收中的必測項，但現場復雜的電磁環(huán)境帶來的各類電磁干擾信號，經常會干擾檢測結果的準確性，掌握科學的局放識別技巧、規(guī)范局放檢測干擾排除流程、做好局放信號分析，是所有檢測相關人員必備的能力。

一、電纜局部放電與電磁干擾信號的核心特征差異

要做好二者的區(qū)分，首先要明確兩類信號的本質差異。電纜局部放電是電纜絕緣內部存在氣隙、毛刺、雜質等缺陷時，在電場作用下發(fā)生的局部擊穿現象，其產生的脈沖信號具備三個典型特征：一是時域上脈沖上升沿較短，大多在納秒級別，脈沖持續(xù)時間短，重復頻率和缺陷類型、施加電壓幅值直接相關；二是頻域上覆蓋30kHz到30MHz的寬頻段，不同類型的缺陷對應不同的優(yōu)勢頻段；三是相位上和工頻電壓的相位高度相關，大多集中在工頻正負半周的上升沿、峰值附近，正負半周的放電特征存在明顯差異【1】。

而常見的電磁干擾信號主要來源于三個渠道：一是空間輻射干擾，包括移動通信基站信號、廣播信號、現場電焊機、變頻設備的輻射信號，這類信號大多是連續(xù)波或者周期固定的脈沖，和工頻電壓沒有相位關聯，頻點固定；二是傳導干擾，包括接地回路的環(huán)流、相鄰高壓設備的放電信號通過接地系統(tǒng)傳入檢測回路，這類信號大多會在多個檢測通道同步出現，相位分布均勻；三是電暈干擾，主要是現場裸露的高壓端子、接頭產生的空氣放電，這類信號雖然和工頻相位相關，但信號幅值會隨著傳感器距離放電源的距離增加快速衰減，且大多出現在工頻電壓的負半周峰值位置。

在實際檢測中，很多運維人員會把電暈干擾誤判為電纜局部放電，這時候*需要結合多種特征做交叉驗證，不能僅憑單一的幅值參數*下結論。

二、實用局放識別技巧及適用場景

針對現場的復雜場景，行業(yè)內已經總結出了多套成熟的局放識別技巧，不同的技巧對應不同的檢測場景，運維人員可以根據現場條件靈活選用。

第一種是相位分辨識別法，這是應用較為廣泛的局放識別技巧之一，核心是采集信號的同時同步采集工頻電壓的相位信號，繪制信號的相位分布圖譜（PRPD圖譜）。如果是真實的電纜局部放電，圖譜會呈現出明顯的相位聚集特征，不同缺陷類型的圖譜有固定的特征，比如內部氣隙放電的圖譜在正負半周都有明顯的聚集區(qū)，且對稱分布；而電磁干擾信號的PRPD圖譜要么是全相位均勻分布，要么是和工頻相位無關的隨機分布，很容易區(qū)分。現在很多便攜檢測設備都內置了PRPD圖譜自動生成功能，比如ASM-P便攜式局放檢測儀，支持工頻相位同步采集，檢測過程中實時生成PRPD圖譜，運維人員不需要手動分析，設備會自動標記出符合電纜局部放電特征的信號，大大降低了現場識別的難度，適合配電房日常巡檢、電纜路徑快速排查等場景，重量僅1.2kg，單手*可以操作，不需要外接電源，單次充電可以連續(xù)工作8小時以上，很多工業(yè)企業(yè)的運維團隊都用它做日常電纜巡檢。

第二種是頻段篩選識別法，前面提到電纜局部放電和電磁干擾信號的優(yōu)勢頻段存在明顯差異，比如常見的變頻器干擾的優(yōu)勢頻段在10kHz以下，移動通信干擾的頻段在900MHz、1800MHz等固定頻段，都不在常規(guī)電纜局部放電的檢測頻段范圍內。檢測時可以通過調整濾波器的通帶范圍，逐段篩選信號，如果調整到某一頻段后疑似信號消失，*說明是對應頻段的電磁干擾信號，反之如果在多個局放特征頻段都能檢測到同特征的信號，*大概率是真實的電纜局部放電。

第三種是移動定位識別法，這種方法適用于沿電纜路徑的巡檢場景，將檢測傳感器沿著電纜的走向勻速移動，如果是電纜本體產生的電纜局部放電，信號的幅值會隨著傳感器和缺陷位置的距離變化呈現出先升高后降低的特征，在缺陷正上方時幅值達到峰值；而如果是空間的電磁干擾信號，信號幅值不會隨著傳感器的位置變化出現明顯的波動，或者會在特定的干擾源附近出現幅值變化，比如靠近變頻柜時信號升高，遠離后降低，很容易和電纜局部放電區(qū)分開。熟練運用局放識別技巧可以大幅降低現場誤判率，減少不必要的資源浪費。

三、局放檢測干擾排除的標準化操作流程

僅僅掌握識別技巧還不夠，要*大限度降低電磁干擾信號的影響，需要遵循規(guī)范的局放檢測干擾排除流程，這也是各類標準中明確要求的操作規(guī)范【2】。

第一步是現場環(huán)境預處理，檢測開始前15分鐘，盡量關閉現場無關的移動通信設備、暫時關停非必要的變頻設備、電焊機等強干擾源，清理檢測區(qū)域附近的金屬漂浮物，對于無法關停的運行設備，要做好標記，后續(xù)做局放信號分析時重點排查對應頻段的電磁干擾信號。如果是戶外檢測，盡量避開陰雨、大風天氣，避免絕緣子表面泄漏電流、風噪帶來的干擾。

第二步是硬件抗干擾設置，首先要選用帶屏蔽層的檢測傳感器，傳感器的連接線要采用雙層屏蔽的同軸電纜，避免空間電磁干擾信號耦合進入檢測回路；其次檢測設備的接地端要直接連接到被檢測電纜的接地銅排上，不要連接到現場的鋼結構、其他設備的接地端，避免接地回路的傳導干擾。對于高精度的交接試驗、高壓電纜檢測場景，可以選用抗干擾能力更強的設備，比如MPD800局放測試儀，所有檢測通道都帶雙層電磁屏蔽，支持脈沖極性鑒別功能，能自動濾除同極性的外部空間電磁干擾信號，*高采樣率達到200MS/s，檢測靈敏度可達1pC，滿足10kV到500kV不同電壓等級電纜的檢測要求，很多第三方檢測機構、電網運維部門都會選用這款設備做交接驗收試驗，檢測數據符合現行的電力行業(yè)標準要求，出具的檢測報告可作為項目驗收的有效依據。

第三步是軟件后處理抗干擾，完成現場數據采集后，做局放信號分析時可以采用小波變換、自適應濾波等算法，進一步剔除殘留的電磁干擾信號，對于疑似的電纜局部放電信號，要多次重復采集，確認信號的重復性，如果多次采集的信號特征一致、相位分布穩(wěn)定，才能判定為真實的電纜局部放電，避免偶發(fā)的干擾信號導致誤判。

四、不同場景下的局放信號分析注意事項

針對B端企業(yè)用戶和G端政府/機構用戶的不同需求，局放信號分析的側重點也存在差異，需要結合自身需求調整分析策略。

對于B端的工業(yè)企業(yè)、商業(yè)地產等用戶，核心需求是在控制運維成本的前提下，及時發(fā)現電纜局部放電缺陷，避免突發(fā)停電造成的損失。這類用戶的檢測場景大多是配電房的10kV、35kV電纜，現場的變頻設備、動力設備較多，電磁干擾信號復雜，做局放信號分析時可以優(yōu)先選用ASM-P便攜式局放檢測儀的自動分析功能，設備會自動標記出疑似電纜局部放電信號，對于標記的信號可以結合前面提到的局放識別技巧做交叉驗證，確認是真實的電纜局部放電后，要建立對應的運維臺賬，每1-2個月復測一次，對比信號的幅值、放電次數的變化趨勢，如果連續(xù)兩次復測信號幅值上升超過20%，*要安排停電檢修，不需要一發(fā)現電纜局部放電*直接更換電纜，這樣可以大幅降低運維成本。

對于G端的電網、市政、質檢機構等用戶，核心需求是檢測符合標準規(guī)范要求，檢測數據可追溯，滿足運維管理、項目驗收的要求。這類用戶做局放信號分析時，要嚴格遵循《電力電纜局部放電檢測技術導則》的要求，檢測過程中做好環(huán)境、設備參數的記錄，采用MPD800局放測試儀檢測時，設備會自動保存所有原始檢測數據，包括PRPD圖譜、時域波形、頻域圖譜，可隨時溯源，出具的檢測報告符合GB/T 7354的標準要求【3】，可以直接作為市政電纜項目驗收、電網運維考核的有效依據。同時這類用戶可以把每年的電纜局部放電檢測數據納入統(tǒng)一的運維管理平臺，通過連續(xù)多年的局放信號分析，總結不同場景下的電纜劣化規(guī)律，提前制定檢修計劃，降低電纜故障的發(fā)生率。

參考文獻

【1】 電力電纜局部放電檢測技術導則

【2】 城市地下電纜運維管理規(guī)范

【3】 高電壓試驗技術 局部放電測量