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电容耦合传感器在电缆接头局部放电在线监测中的技术应用

发布日期: 2026-07-01

在电力电缆运行中,电缆接头是故障率最高的环节。接头需要在敷设现场制作,受环境与工艺限制,其绝缘缺陷往往在运行中才逐渐暴露。局部放电在线监测能够有效识别早期绝缘劣化,而信号采集的准确性直接取决于传感器的性能。

电容耦合传感器是目前配网电缆接头局部放电监测中广泛采用的传感元件。它采用开合式结构,可直接包裹在电缆接头两侧或电缆本体上,无需破坏原有结构,也无需接地线引出,安装便捷。其工作原理基于高频电场耦合:当接头内部发生局部放电时,放电脉冲电流沿导体传播,在电缆表面产生高频电场变化,传感器通过电极与电缆绝缘层之间的耦合电容提取该信号,经同轴电缆传送至监测装置进行分析处理。

在工程部署中,每个监测点通常配置两套传感器。主传感器安装于接头侧,用于采集局部放电信号;副传感器安装于同一隧道内的其他电缆回路或距离接头5米处,用于采集环境噪声。双通道协同配合后端信号处理算法,可有效辨识并抑制现场干扰,提高放电识别的可靠性。

抗干扰能力是局部放电监测的关键。系统在传感器硬件滤波基础上,结合脉冲分组、周期脉冲剔除、动态阈值设置和相位窗口开启等数字处理策略,有效滤除随机干扰和周期性噪声,确保测试数据真实可靠。这一综合方案使得在复杂电磁环境下的电缆沟道或变电站中,系统仍能保持较高的信噪比和测量稳定性。

电容耦合传感器的非侵入式安装、宽频响应和强环境适应性,使其成为10kV及以上电压等级电缆接头局部放电在线监测的可靠选择。结合4G无线通信与云平台数据分析,可为电缆绝缘状态评估、缺陷趋势预警和检修决策提供坚实的数据基础,对提升配电网运行可靠性具有重要工程价值。