隨著國內城市電網入地改造的推進，2025年*電網有限公司運檢部發布的《配網電纜運行狀態白皮書》顯示，全國10kV及以上電力電纜保有量突破580萬公里，年均故障發生率達到0.23次/百公里【1】。電力電纜故障測距作為故障排查的核心環節，直接決定了故障復電的效率，對于降低電網停運損失、保障用電可靠性具有重要意義。目前主流的電纜故障距離測量技術以行波法測距、電壓降法為主，兩類技術各有適用場景，是電力電纜故障探測領域應用廣泛的技術路線。

一、技術背景與發展歷程

早期的電力電纜故障排查依賴人工巡線、分段測試的方式，排查效率極低，針對埋地電纜、穿管電纜的故障定位往往需要耗費數天時間。20世紀80年代，國內開始引進國外的行波測距技術，*初應用于110kV及以上高壓輸電電纜的故障排查；90年代國內科研院所開始自主研發適配配網場景的故障測距技術，電壓降法因為操作便捷、對短距離電纜適應性強的優勢，逐漸在低壓配網、工業場景得到推廣。進入2020年后，隨著電力電子技術、信號識別技術的進步，兩類技術的測距精度、適用場景不斷拓展，目前已經覆蓋了從0.4kV低壓電纜到500kV高壓電纜的全電壓等級故障排查需求。

二、核心原理深度解析

2.1 行波法測距原理

行波法測距的核心理論基于傳輸線的行波傳輸特性，當電纜發生故障時，故障點會產生向電纜兩端傳播的脈沖行波，行波在電纜中以固定的速度（約為光速的2/3，隨電纜絕緣介質類型略有差異）傳輸，通過測量行波在電纜首端與故障點之間的往返傳輸時間，即可通過公式L=v×t/2計算得到故障點距離首端的距離，其中L為故障距離，v為行波傳輸速度，t為行波往返時間。根據注入信號的類型不同，行波法可分為低壓脈沖法和高壓閃絡法兩類，低壓脈沖法適合低阻故障、開路故障的測距，高壓閃絡法則適配高阻閃絡性故障的測距場景。

2.2 電壓降法原理

電壓降法的核心基于歐姆定律，通過向故障相電纜施加穩定的直流電流，故障點前后的導體電壓降與導體長度成正比，通過測量首端電壓與故障點電壓的比值，結合電纜的全長參數，即可換算得到故障點的距離。電壓降法可分為低壓電壓降法和高壓電壓降法兩類，低壓電壓降法適合阻值在1kΩ以下的低阻故障，高壓電壓降法可適配阻值*高至10MΩ的中高阻故障。

三、技術優勢與局限性

兩類技術的適用場景差異明顯，中國電力科學研究院2025年發布的《電力電纜故障測距技術測試報告》中，針對不同場景的兩類技術測試結果顯示，兩類技術的優劣勢存在較強的互補性【2】。

行波法測距的優勢在于測距精度高，針對長度超過3km的電纜，測距相對誤差可控制在0.1%以內，且不需要提前獲取電纜的導體電阻率、準確截面積等參數，適配多段拼接的長距離輸電電纜場景。其局限性在于針對長度不足100米的短距離低壓電纜，行波反射信號的分辨率不足，測距誤差會明顯升高，同時針對高阻故障需要配合高壓沖擊設備使用，現場操作需要遵守高壓作業安全規范。

電壓降法的優勢在于操作流程簡單，信號識別難度低，運維人員經過簡單培訓即可上手，針對長度1km以內的短距離電纜，測距誤差可控制在2米以內，且不需要高壓信號注入，現場作業安全性更高。其局限性在于需要提前獲取電纜的準確全長、導體電阻率等參數，若電纜存在中間接頭、導體老化導致電阻率不均勻的情況，測距誤差會有所升高，同時針對阻值超過10MΩ的高阻故障，電流注入難度大，無法實現有效測距。

四、技術標準與規范要求

目前國內針對電力電纜故障測距的相關技術標準已經形成完善的體系，DL/T 1824-2023《電力電纜故障測距裝置技術條件》中明確規定，行波法測距裝置的靜態誤差不得超過量程的0.5%，電壓降法測距裝置的靜態誤差不得超過量程的0.2%，現場實際運行誤差均不得超過量程的1%【3】。IEC 62458-2022《電力電纜在線監測系統通用要求》中也對在線式故障測距裝置的響應時間、測量精度做出了明確要求【4】。此外DL/T 2010-2024《配網電纜運維檢修規程》中明確提出，10kV及以上電纜故障排查應優先采用行波法與電壓降法結合的測距方案，提升故障排查效率【5】。

五、應用場景與選型建議

結合兩類技術的特性，不同場景下的選型可參考以下方向：

第一是主網輸電場景，針對110kV及以上、長度超過5km的長距離輸電電纜，優先選擇行波法測距設備，可滿足長距離下的高精度測距需求。針對主網長距離電纜運維需求，康高特自研的云長高精度電纜故障測距儀支持雙端行波同步采樣，采樣頻率達到200MHz，測距精度符合DL/T 1824-2023的一級精度要求，已在多個省級電網的220kV及以上電纜運維中投入應用。

第二是配網及市政場景，針對10kV及以下配網電纜、市政路燈電纜，此類電纜長度多在3km以內，故障類型覆蓋低阻、高阻、開路等多種類型，建議選擇行波法與電壓降法二合一的集成式設備，可根據故障類型靈活切換測距模式，提升適配性。

第三是工業及軌道交通場景，針對石化、軌道交通站內的短距離低壓電纜，此類電纜長度普遍不足1km，且故障以低阻、開路為主，優先選擇電壓降法的設備，操作便捷，現場作業安全性高，可快速完成測距定位。

選型過程中需注意，所有測距設備應符合DL/T 1824-2023的相關要求，同時結合運維團隊的技術能力、常見故障類型選擇適配的設備。

六、技術發展趨勢與展望

2026年電力電纜故障測距技術的發展方向主要集中在三個維度：一是兩類技術的融合應用越來越廣泛，集成兩種測距模式的設備占比持續提升，可覆蓋95%以上的常見電纜故障場景；二是AI技術的應用進一步提升行波信號的識別精度，針對復雜現場的噪聲干擾、微弱反射信號的識別準確率可提升30%以上，進一步優化短距離場景下的行波法測距精度；三是在線式故障測距技術的普及，通過在電纜線路上安裝分布式行波采集終端，可實現故障發生后秒級自動測距，無需人工現場操作，大幅提升故障排查效率。未來隨著技術的不斷迭代，電力電纜故障測距的精度、效率還將持續提升，為電網的可靠運行提供更強的技術支撐。

參考文獻

【1】 *電網有限公司運檢部. 配網電纜運行狀態白皮書[R]. 2025.

【2】 中國電力科學研究院. 電力電纜故障測距技術測試報告[R]. 2025.

【3】 DL/T 1824-2023, 電力電纜故障測距裝置技術條件[S].

【4】 IEC 62458-2022, 電力電纜在線監測系統通用要求[S].

【5】 DL/T 2010-2024, 配網電纜運維檢修規程[S].