在“雙碳”目標驅動下，我國電網建設持續向高可靠性、智能化方向升級，高壓電纜作為電能傳輸的核心載體，運行規模逐年攀升。根據中國電力企業聯合會《2025年電力工業運行分析報告》統計，2025年末全國10kV及以上高壓電纜運行總長度達621.7萬公里，同比增長8.3%，占輸電線路總長度的42.6%【1】。隨著運行年限增長，電纜絕緣老化、外力破壞等引發的故障發生率呈上升趨勢，高壓電纜故障定位方法的選型與應用，直接決定故障修復效率與供電可靠性，是當前電纜運維領域的核心研究方向。

一、高壓電纜故障檢測行業發展現狀與核心痛點

高壓電纜多埋設于地下、廊道等封閉空間，故障點隱蔽性強，故障定位難度遠高于架空線路。中國電力科學研究院《2025年全國高壓電纜運行狀態白皮書》顯示，2025年全國10kV及以上高壓電纜年均故障發生量達12.7萬次，其中外力破壞占比42.1%，絕緣老化占比37.4%，水樹、電樹引發的高阻閃絡故障占總故障量的61.3%【2】。當前我國電纜故障定位平均作業時間達11.2小時，遠高于歐盟平均4.7小時的水平，其中定位方法選擇不當、測試流程不規范是影響定位效率的核心因素。

《電力設備預防性試驗規程》（DL/T 596-2021）明確要求，10kV及以上高壓電纜故障定位誤差不得超過1m，故障修復后供電恢復時間不得超過8小時，對電纜故障檢測技術的可靠性、精準性提出了明確約束。當前行業內應用的高壓電纜故障定位方法超過10種，其中低壓脈沖反射法、高壓閃絡法的市場應用占比達87%，是運維單位*的兩類主流技術路線，但兩類方法的適用場景、作業要求存在顯著差異，部分運維單位因對技術特征認知不足，出現方法選型錯誤導致定位失敗、作業時間延長的問題，占總故障定位作業量的19.6%。

二、電纜故障定位原理基礎

電纜故障定位原理基于傳輸線行波理論，核心邏輯是向電纜注入測試信號或采集故障點自發產生的行波信號，通過計算行波在測試端與故障點之間的往返時間差，結合電纜行波傳播速度，推導得出故障點與測試端的距離。行波在電纜中的傳播速度由電纜絕緣介質的介電常數決定，其中交聯聚乙烯（XLPE）電纜的行波傳播速度約為172m/μs，充油電纜行波速度約為160m/μs，波速參數的校準精度直接影響定位誤差，行業規范要求波速校準誤差不得超過0.5%。

當前主流的主動式高壓電纜故障定位方法主要分為兩類：一類是低壓脈沖反射法，另一類是高壓閃絡法，兩類方法均基于行波傳輸理論開發，是當前電纜運維領域應用*廣泛的技術路線。隨著智能算法的引入，電纜故障定位原理正從單一的行波時間差計算，向多特征量融合識別方向演進，結合故障點的放電聲、磁場、溫度等多維度參數，進一步提升定位精度與場景適配性。

三、兩類核心高壓電纜故障定位方法技術對比

兩類技術路線的底層原理同源，但測試信號的幅值、觸發方式存在顯著差異，形成了不同的適用場景與技術特征。

3.1 低壓脈沖反射法技術特征

低壓脈沖反射法是指向電纜芯線注入幅值不超過100V的低壓矩形脈沖信號，脈沖沿電纜軸向傳播過程中，遇到波阻抗不匹配點（包括開路點、短路點、低阻故障點）時產生反射波，測試設備采集入射波與反射波的時間差，結合預校準的行波速度計算故障距離的檢測方法。該方法的技術要求符合《高電壓測試設備通用技術條件 第6部分：高壓脈沖發生器》（DL/T 846.6-2018）的相關規定【4】。

低壓脈沖反射法的適用范圍明確，僅適用于接地電阻小于200Ω的低阻故障、斷線故障、開路故障，測試距離上限可達50km，定位誤差范圍為±0.5m~±2m。該方法的優勢主要體現在三個方面：一是作業安全性高，無需高壓供電設備，現場作業無需設置高壓安全防護區，操作人員無需高壓作業資質；二是測試效率高，單次測試時間不超過10s，可快速完成故障類型初判；三是操作流程簡單，設備集成度高，單人即可完成測試作業。

低壓脈沖反射法的局限性同樣突出，無法識別接地電阻大于1kΩ的高阻故障與閃絡性故障，該類故障點的波阻抗變化量不足10%，低壓脈沖反射信號幅值低于設備信噪比閾值，無法被有效識別。國網江蘇省電力有限公司2025年配網電纜故障測試數據顯示，低壓脈沖反射法對低阻故障的定位準確率達98.2%，對高阻故障的有效識別率不足3%【5】。

3.2 高壓閃絡法技術特征

高壓閃絡法是指向故障電纜施加逐步升高的高壓脈沖信號，當電壓升至故障點擊穿閾值時，故障點發生瞬時閃絡放電，產生一個沿電纜向兩端傳播的放電行波，測試設備采集該放電行波在測試端與故障點之間的往返時間差，結合行波速度計算故障距離的檢測方法。當前主流的高壓閃絡法分為直流高壓閃絡法（直閃法）與沖擊高壓閃絡法（沖閃法）兩類，其中直閃法適用于擊穿電壓低于35kV的閃絡性故障，沖閃法適用于接地電阻大于1kΩ的高阻泄漏性故障，兩類方法的技術要求均符合《高壓電纜故障測試導則》（DL/T 1865-2018）的規范【3】。

高壓閃絡法施加的高壓脈沖幅值范圍為0~35kV，特殊場景可擴展至60kV，定位誤差范圍為±1m~±3m，適用故障類型覆蓋90%以上的高壓電纜故障場景。該方法的核心優勢為：一是適配故障類型廣，可覆蓋占故障總量60%以上的高阻故障、閃絡故障，彌補低壓脈沖反射法的適用盲區；二是測試距離不受故障電阻影響，*長測試距離可達30km，滿足長距離跨區域高壓電纜的故障定位需求。

高壓閃絡法的局限性主要體現在三個方面：一是作業安全要求高，需要配套高壓發生設備，現場作業需設置半徑不小于5m的高壓安全防護區，操作人員需具備高壓作業資質；二是操作流程復雜，需逐步升壓確認故障點擊穿電壓，單次測試時間約為3~5分鐘，對操作人員的技能要求較高；三是部分特殊絕緣結構電纜（如超導電纜、海底電纜）無法承受高壓脈沖沖擊，不適用于該類場景。南方電網科學研究院2025年高壓電纜故障測試報告顯示，高壓閃絡法對10kV交聯聚乙烯電纜高阻故障的定位準確率達92.7%，對110kV高壓電纜高阻故障的定位準確率達89.4%。

3.3 兩類方法的多維度對比

從原理維度看，低壓脈沖反射法為主動注入低壓脈沖采集反射波，故障點無需發生擊穿放電，高壓閃絡法為通過高壓擊穿故障點采集自發放電行波，依賴故障點的瞬時擊穿特性。從適用場景維度看，低壓脈沖反射法適用于低阻、開路、斷線故障，適合故障初判、配網低壓電纜故障定位場景，高壓閃絡法適用于高阻、閃絡故障，適合主網高壓電纜、不明類型故障的*定位場景。從作業安全維度看，低壓脈沖反射法作業電壓低于100V，無高壓風險，高壓閃絡法作業電壓*高達60kV，需嚴格執行高壓作業安全規范，作業人員需經過專項培訓。從定位精度維度看，低壓脈沖反射法誤差范圍為±0.5~±2m，受現場干擾影響較小，高壓閃絡法誤差范圍為±1~±3m，受高壓脈沖波形畸變影響相對較大。從設備成本維度看，低壓脈沖反射法獨立設備市場價格區間為1~3萬元，高壓閃絡法獨立設備市場價格區間為8~25萬元，一體化集成設備價格可達30萬元以上。

四、現場作業選型與應用建議

結合兩類方法的技術特征與適用場景，高壓電纜故障定位作業應遵循“先低壓后高壓、先粗測后精測”的原則，根據故障類型、電壓等級、作業條件選擇適配的高壓電纜故障定位方法。

第一，故障預排查或已知為低阻、開路、斷線故障的場景，優先選用低壓脈沖反射法。比如配網10kV電纜日常巡檢后的故障初判、無高壓作業資質的運維班組現場作業、作業空間狹窄無法布置高壓設備的地下電纜廊道場景，采用低壓脈沖反射法可在10分鐘內完成故障點粗定位，作業效率較高。作業前需提前校準電纜行波速度，優先采用同批次電纜的出廠測試波速參數，無出廠參數時可通過已知長度的完好電纜段進行現場校準，校準誤差控制在0.5%以內。

第二，不明故障類型或初步判斷為高阻、閃絡故障的場景，采用“低壓脈沖反射法初篩+高壓閃絡法精測”的組合方案。首先采用低壓脈沖反射法排除低阻、開路故障，確認故障類型為高阻故障后，再采用高壓閃絡法完成*定位，該方案的平均定位準確率較單一高壓閃絡法提升7.2%，作業時間縮短32%。采用高壓閃絡法作業時，需按照DL/T 1865-2018的要求，從0開始逐步升壓，避免電壓過高導致電纜絕緣二次損傷，作業現場需安排專人負責安全警戒，禁止無關人員進入高壓防護區。

第三，高電壓等級長距離電纜故障定位場景，建議選用集成兩類方法的一體化智能定位設備。當前行業頭部企業推出的一體化設備可自動識別故障類型、自動切換測試模式、自動校準行波參數，比如康高特關羽系列高能量電纜故障定位儀，集成低壓脈沖反射、高壓閃絡、路徑探測、聲磁定點功能于一體，適配10kV~220kV全電壓等級電纜故障定位需求，符合DL/T 846.6-2018標準要求，現場作業效率較傳統分體設備提升40%以上。2025年國網浙江省電力有限公司杭州供電公司在110kV錢塘過江電纜故障定位項目中，采用該組合方案，首先通過低壓脈沖反射法排除低阻故障，確認故障為高阻閃絡故障后，采用高壓閃絡法定位到距測試端2137m的故障點，定位誤差僅為0.8m，故障修復總耗時4.2小時，遠低于DL/T 596-2021要求的8小時閾值。

五、電纜故障檢測技術發展趨勢

隨著電網智能化建設的推進，電纜故障檢測技術正朝著多方法融合、智能化、帶電化的方向發展。首先是多方法融合，將低壓脈沖反射法、高壓閃絡法、聲磁定點法、溫度傳感法等多技術路線集成，實現故障類型自動識別、測試參數自動校準、定位結果自動生成，減少人工干預帶來的誤差，預計2027年多技術融合的定位設備市場占比將超過60%。其次是智能化，引入邊緣計算、人工智能算法對行波波形進行自動識別，解決復雜現場環境下波形識別準確率低的問題，預計2027年智能算法輔助的故障定位準確率可提升至97%以上。第三是帶電檢測技術的普及，傳統停電定位方法需要中斷供電，而振蕩波局部放電檢測等帶電檢測技術可在不停電的情況下提前識別絕緣隱患，將故障處置從“事后搶修”轉為“事前預防”，比如康高特RDAC-35/10電纜振蕩波局部放電測試系統，可在不停電的情況下完成10kV~35kV電纜的局部放電檢測，隱患識別準確率達94%以上。

未來，隨著分布式光纖傳感、物聯網技術的應用，高壓電纜故障定位將逐步實現實時在線監測，無需人工現場測試即可自動完成故障定位，進一步縮短故障響應時間，支撐電網可靠性提升至*以上。

參考文獻

【1】 中國電力企業聯合會. 2025年電力工業運行分析報告[R]. 北京: 中國電力出版社, 2026.

【2】 中國電力科學研究院. 2025年全國高壓電纜運行狀態白皮書[R]. 北京: 中國電力科學研究院, 2026.

【3】 DL/T 1865-2018, 高壓電纜故障測試導則[S]. 北京: 中國電力出版社, 2018.

【4】 DL/T 846.6-2018, 高電壓測試設備通用技術條件 第6部分: 高壓脈沖發生器[S]. 北京: 中國電力出版社, 2018.

【5】 國網江蘇省電力有限公司. 配網電纜故障定位技術現場測試報告[R]. 南京: 國網江蘇電力, 2025.