中壓電纜產品的局放設備主要用于檢測、定位和評估電纜絕緣系統中的局部放電現象，從而預防潛在故障并保障電力系統安全運行。以下是其核心作用及技術原理的詳細分析：

一、局放設備的核心功能

早期缺陷檢測

局部放電（Partial Discharge,PD）是電纜絕緣劣化的早期征兆，通常由氣泡、雜質、機械損傷或電場畸變引起。中壓電纜（6-35kV）的局放設備通過捕捉放電產生的電磁波、超聲波或高頻電流信號，可在絕緣擊穿前識別微小缺陷。例如，交聯聚乙烯（XLPE）電纜的空隙放電若未被及時檢測，可能引發絕緣層碳化，最終導致短路或火災。

在線監測與狀態評估

局放設備支持實時監測，結合高頻傳感器（HFCT）、超聲波傳感器和特高頻（UHF）技術，可動態跟蹤電纜運行狀態。例如，意大利某技術方案通過寬頻檢測（0.1-100MHz）覆蓋中壓電纜典型放電頻率（中心40MHz），相比傳統窄帶檢測（3-30MHz），靈敏度提升30%以上。

故障定位與分類

采用時差定位法（TDOA）和脈沖反射法，局放設備可精確確定放電點位置。例如，振蕩波法（DAC）通過分析反射波時間差，定位精度可達±1米，適用于中壓電纜中間接頭或終端頭的缺陷識別。此外，通過放電圖譜（如PRPD模式）可區分放電類型（如電暈、空隙放電），指導維修策略。

二、技術原理與設備組成

信號采集與處理

傳感器類型：高頻電流互感器（HFCT）捕捉接地線中的脈沖電流；超聲波傳感器檢測放電產生的機械振動；UHF傳感器接收300MHz-3GHz電磁波。

抗干擾設計：采用RLC檢測阻抗抑制工頻干擾，結合數字濾波（如小波變換）分離噪聲與有效信號。霍威克科技的設備通過“后分類處理”技術，即使干擾與局放信號同相位，仍能準確識別。

試驗方法與適用場景

系統架構

典型局放檢測系統包括：

傳感器層：HFCT、超聲波探頭等；

采集單元：完成信號放大、濾波和數字化；

分析平臺：通過機器學習算法（如隨機森林）識別放電模式，并生成報警。例如，國電西高GDPD-HVC系統支持多傳感器融合，誤報率低于5%。

三、應用場景與案例

出廠試驗

中壓電纜生產后需通過局放測試（IEC 60840標準），確保絕緣無缺陷。全屏蔽試驗室可隔離工廠電磁干擾（如晶閘管設備），檢測靈敏度達1pC。

現場巡檢

使用便攜式局放儀（如手持超聲波檢測儀）快速篩查環網柜或電纜終端頭放電。某案例中，某35kV電纜因終端頭安裝不當引發沿面放電，通過聲電聯合檢測定位后，放電量從50pC降至背景水平（<5pC）。

在線監測

部署固定式系統（如光格科技的聲電聯合方案），實時監測電纜隧道或直埋段。某城市配網中，局放系統曾預警一起中間接頭因潮濕導致的間歇性放電，避免了一次大規模停電。

四、經濟與安全效益

延長電纜壽命：早期修復局放缺陷可將電纜壽命提升10年以上。

降低運維成本：據估算，在線監測系統可減少50%的計劃外停電，年運維費用下降30%。

事故預防：80%的中高壓設備故障與局放相關，及時檢測可避免火災或爆炸風險。