摘要
本文圍繞電力電纜絕緣狀態檢測與運維提升需求，系統梳理振蕩波局部放電測試（OWTS）技術的發展歷程，深入剖析OWTS測試系統的核心工作原理，客觀對比該技術與傳統電纜預防性試驗方法的優劣，梳理現行*、行業及國際相關技術標準規范，結合電網實際運維場景給出OWTS設備選型與應用建議，可為電力電纜狀態檢測、缺陷研判、運維決策提供技術參考，適用于電力運維、檢測、檢修及相關技術從業人員學習與借鑒。
在“碳達峰、碳中和”戰略推進下，我國新型電力系統建設持續提速，城市配網、高壓輸電網絡電纜化率穩步提升，交聯聚乙烯（XLPE）電力電纜已成為電能輸送的核心設備。電纜長期運行過程中，受絕緣老化、施工安裝缺陷、外力破壞、環境侵蝕等因素影響，易產生潛伏性絕緣缺陷，逐步引發局部放電、絕緣劣化，最終導致線路跳閘、停電等故障，影響電網安全穩定運行。傳統工頻耐壓、超低頻耐壓等預防性試驗方法存在絕緣損傷風險高、潛伏性缺陷檢出能力弱、作業耗時長等短板，難以適配現階段電纜狀態檢修、精準運維的工作需求。
振蕩波局部放電測試（OWTS）是一種低損傷、高精度的電纜絕緣檢測技術，依托阻尼振蕩波電壓激勵與局部放電信號精準采集分析技術，可有效識別電纜本體及附件潛伏性絕緣缺陷，具備非破壞性、作業高效、定位精準等優勢，目前已廣泛應用于*電網、南方電網電纜交接試驗、例行巡檢及故障隱患排查工作，是當前電力電纜絕緣狀態評估的核心技術手段之一。
一、技術背景與發展歷程
電纜振蕩波局部放電測試技術的迭代升級，完全貼合電力電纜從“定期檢修”向“狀態檢修”轉型的行業需求，整體歷經實驗室理論研究、樣機試制試點、工程規模化推廣三個核心階段。
20世紀90年代，歐洲電力科研機構率先提出阻尼振蕩波電纜檢測技術理念，旨在解決傳統耐壓試驗易損傷電纜完好絕緣、無法精準識別潛伏缺陷的行業痛點。后續國際電工委員會啟動相關技術標準編制，明確阻尼振蕩波可作為電纜現場絕緣試驗的有效激勵方式，為技術工程應用奠定了國際規范基礎。
我國OWTS技術研究與國產化應用起步于21世紀初，國內科研院所及電力企業逐步開展振蕩波測試原理、高壓諧振控制、微弱局放信號采集等核心技術攻關，打破國外技術壟斷。*電網率先開展技術試點應用，逐步將OWTS測試納入中低壓電纜交接試驗、狀態巡檢推薦項目。2018年，電力行業標準《振蕩波局部放電測試系統技術條件》（DL/T 1815-2018）正式發布，統一了國內OWTS設備的技術參數、性能指標、試驗方法及檢測要求，徹底規范了行業應用場景，為技術規模化普及提供了標準支撐。
經過多年工程迭代，OWTS技術已在國內各級電網全面推廣，廣泛應用于10kV~110kV XLPE電力電纜絕緣檢測，有效彌補了傳統試驗技術的短板，大幅提升了電纜潛伏性絕緣缺陷的檢出能力，為電纜狀態檢修、隱患提前治理提供了關鍵技術支撐。
二、核心原理深度解析
OWTS系統的核心工作原理為：通過直流高壓對被測電纜電容充電，充電完成后觸發開關形成LC阻尼諧振回路，產生符合標準的振蕩波電壓作用于電纜絕緣，激勵絕緣內部潛伏性缺陷產生局部放電信號；通過高精度傳感器采集局放脈沖信號，經信號降噪、特征提取、算法分析后，實現缺陷的精準定位與類型判別，完成電纜絕緣狀態評估。整套系統主要由高壓發生單元、信號采集單元、數據分析單元三部分組成，各單元協同完成全流程檢測工作。
（一）高壓發生單元
該單元由高壓直流電源、高壓控制開關、諧振電抗器等核心部件組成，是產生標準阻尼振蕩波電壓的核心模塊。設備工作時，高壓直流電源對被測電纜電容進行勻速充電，待電壓升至預設試驗值后，高壓開關快速動作，使電纜電容與諧振電抗器構成LC諧振回路，產生特定頻率的阻尼振蕩波電壓。依據標準要求，電纜測試振蕩波頻率區間為30Hz~300Hz，波形衰減緩慢，單周期電壓衰減量滿足現場試驗要求，單次試驗電壓作用時間極短，可有效避免對完好電纜絕緣造成累積損傷，契合非破壞性檢測的核心要求。
（二）信號采集單元
信號采集單元主要包含高頻電流傳感器（HFCT）、信號調理與采集模塊，部分設備搭配超高頻輔助傳感模塊，用于捕捉電纜局部放電產生的脈沖信號與電磁波信號。傳感器具備寬頻帶、高靈敏度特性，可精準捕捉微弱局放脈沖信號，信號經調理模塊完成濾波、放大、模數轉換后，傳輸至數據分析單元。其中高頻電流傳感器多夾持于電纜接地引線處，采集局放脈沖電流信號，是核心檢測傳感部件；超高頻傳感器主要用于輔助識別電纜終端、中間接頭等附件缺陷，多維度提升信號采集完整性與可靠性。
（三）數據分析單元
數據分析單元為系統核心運算與研判模塊，內置信號處理算法與缺陷分析模型。首先通過噪聲門限過濾、脈沖極性鑒別、小波變換等多重降噪算法，剔除施工現場電磁干擾、設備雜波等無效信號，精準提取有效局部放電脈沖；其次基于行波傳輸原理，通過計算放電脈沖往返傳播時間差，結合XLPE電纜電磁波傳播波速，精準測算缺陷位置，實現電纜缺陷定點定位；*依托局放信號的幅值、相位、重復率、脈沖序列等特征參數，判別缺陷類型，可有效識別絕緣氣隙、沿面爬電、懸浮電位放電等典型潛伏性缺陷，為運維人員制定檢修、更換、監測方案提供數據支撐。
三、技術優勢與局限性
相較于工頻耐壓、超低頻耐壓、絕緣電阻測試等傳統電纜絕緣檢測技術，振蕩波局部放電測試技術具備顯著的應用優勢，適配現階段電纜狀態檢修需求，但受技術原理與現場條件限制，仍存在一定應用局限性，需結合場景合理選用。
（一）核心技術優勢
一是檢測非破壞性、安全性高。OWTS單次試驗電壓作用時間極短，僅為毫秒級，遠低于工頻耐壓1min、超低頻耐壓數小時的作用時長，不會對完好XLPE電纜絕緣造成不可逆損傷，無累積老化效應，可反復用于在運電纜周期性巡檢，契合狀態檢修的常態化檢測需求。
二是作業效率高、適配批量檢測。整套測試流程操作簡便、耗時短，單段中低壓電纜完整檢測時長可控，相較于超低頻耐壓試驗大幅縮短作業時長，有效降低停電作業成本，適配配網海量電纜批量檢測、集中排查的工作場景。
三是缺陷檢出精度高、針對性強。該技術可精準捕捉電纜內部微小潛伏性局放缺陷，能夠提前識別絕緣老化、施工損傷、附件密封不良等傳統試驗難以發現的隱性缺陷，缺陷識別針對性強，可從源頭規避電纜突發性故障，提升電網隱患治理前置性。
（二）技術應用局限性
一是長距離電纜檢測精度受限。受振蕩波電壓傳輸衰減特性影響，超長距離輸電電纜檢測過程中，電壓衰減、信號損耗會導致局放信號信噪比下降，缺陷定位精度、識別準確率有所降低，更適配中短距離配網電纜檢測，超長高壓輸電電纜需搭配其他檢測技術聯合研判。
二是現場強干擾環境適應性有限。在變電站、密集電力設備區等強電磁干擾現場，雜散信號易與微弱局放信號疊加，若未做好信號屏蔽與降噪處理，會小幅影響缺陷識別精度，作業時需依托設備抗干擾算法及現場簡易屏蔽措施優化檢測效果。
三是故障檢測范圍存在限定。OWTS技術僅針對電纜絕緣類潛伏性局部放電缺陷有效，無法識別金屬性接地、電纜斷線、外護層破損等非局放類故障，針對復雜電纜故障場景，需結合電纜故障測距、紅外測溫等技術開展聯合檢測。
四、技術標準與規范要求
目前國內已形成覆蓋設備性能、試驗流程、結果判定、運維應用的完整OWTS技術標準體系，同時配套國際通用試驗規范，為技術標準化、規范化應用提供了全面依據。
（一）國內行業標準
1. 設備技術標準：《振蕩波局部放電測試系統技術條件》（DL/T 1815-2018）是國內OWTS設備核心標準，明確了不同電壓等級OWTS系統的技術參數、性能指標、試驗方法、檢驗規則，規范了設備局放檢測靈敏度、缺陷定位精度、電壓輸出誤差、波形參數等核心指標，是設備選型、檢測驗收的核心依據。
2. 試驗運維規范：《電力設備預防性試驗規程》（DL/T 596-2021）明確將振蕩波局部放電測試列為10kV~110kV XLPE電力電纜預防性試驗、交接試驗的可選方法，規范了試驗電壓、試驗時長、作業流程及缺陷判定基本原則，為現場檢測作業提供了合規性依據。同時，國網、南網電纜運維規程均將OWTS檢測結果納入電纜狀態評價核心指標，用于指導電纜狀態分級、周期巡檢、缺陷整改等運維工作。
（二）國際標準
IEC 60060-3《高電壓試驗技術 第3部分：現場試驗》明確將阻尼振蕩波電壓列為電力電纜現場絕緣檢測的標準激勵波形，統一了振蕩波波形參數、試驗基本要求、現場試驗準則，國內OWTS技術參數、試驗流程均與該國際標準保持一致，保障了技術應用的通用性與規范性。
五、應用場景與選型建議
依托技術特性，OWTS已全面應用于電力電纜全生命周期運維場景，涵蓋新建電纜交接驗收、在運電纜狀態巡檢、故障電纜隱患排查三大核心場景。結合現場作業需求與標準要求，可從電壓等級、設備性能、現場適應性、數據兼容性四個維度開展設備選型。
（一）核心應用場景
1. 新建電纜交接驗收。電纜敷設、終端及中間接頭安裝施工完成后，可通過OWTS測試排查施工過程中產生的電纜本體劃傷、絕緣擠壓損傷、接頭安裝工藝缺陷、密封不良等隱性問題，杜絕帶缺陷電纜投運，從源頭保障新建線路投運安全，是現階段電纜工程竣工驗收的重要技術手段。
2. 在運電纜狀態巡檢。針對運行年限較長、高負荷運行、老舊城區改造等重點高危電纜，可開展周期性OWTS局放檢測，精準識別絕緣老化、長期疲勞運行引發的潛伏性局放缺陷，提前發現隱患并安排整改，替代傳統破壞性耐壓試驗，實現電纜狀態精準運維。
3. 故障后隱患排查。電纜發生跳閘、異常故障并完成故障點修復后，可通過OWTS對整段電纜開展全面檢測，排查故障區段周邊是否存在其他未暴露的潛伏性絕緣缺陷，避免單一故障修復后遺留隱性隱患，防止線路重復故障跳閘。
（二）設備選型核心建議
1. 匹配電纜電壓等級。嚴格按照被測電纜額定電壓等級選型配套OWTS設備，10kV、35kV配網電纜選用對應中低壓等級測試系統，110kV高壓電纜選用高壓專用測試系統，設備*試驗電壓需滿足標準規定的1.7U0試驗要求，適配不同電壓等級電纜的試驗規范。
2. 滿足標準核心參數。選型設備性能需完全符合DL/T 1815-2018標準要求，保障局放檢測靈敏度、缺陷定位精度、電壓輸出穩定性等核心指標達標，設備需具備*第三方檢測認證報告，確保檢測數據精準、合規、有效，滿足電網運維數據溯源要求。
3. 適配現場作業環境。配網電纜檢測多為戶外、施工現場，作業空間有限、轉運難度大，優先選用便攜式、輕量化設備，適配車載、人工搬運等多種轉運方式；同時設備需搭載智能抗干擾算法，可適配復雜電磁環境下的檢測作業，保障現場測試穩定性。
4. 兼容數字化運維需求。適配電網數字化、智能化運維趨勢，設備需支持檢測數據本地存儲、一鍵導出，可對接電網設備狀態管理、運維管控等數字化平臺，實現檢測數據信息化歸檔、缺陷數據動態更新，支撐電纜全生命周期數字化管理。
六、技術發展趨勢與展望
隨著新型電力系統建設與電網數字化轉型持續深化，電力電纜運維逐步向智能化、精準化、無人化方向升級，振蕩波局部放電測試技術也將圍繞智能檢測、帶電作業、多技術融合、數字賦能四大方向持續迭代，進一步提升電纜絕緣狀態評估的性與高效性。
一是檢測智能化升級。依托深度學習、人工智能算法，優化信號降噪、缺陷識別、故障研判模型，實現現場干擾信號自動過濾、局放缺陷自動分類、缺陷風險自動評級、運維建議自動生成，大幅降低人工研判門檻，提升檢測效率與研判準確率，實現檢測分析全流程智能化。
二是帶電檢測技術突破。現階段常規OWTS技術需停電開展檢測，一定程度影響供電可靠性。未來行業將重點攻關振蕩波帶電檢測技術，通過非接觸式耦合、感應激勵等新型技術原理，實現不停電狀態下電纜局放檢測，徹底解決停電檢測與供電可靠性的矛盾，拓展技術應用場景。
三是多技術融合檢測。單一檢測技術存在場景局限性，未來OWTS技術將與高頻局放檢測、紅外熱成像檢測、電纜接地電流監測、分布式光纖測溫等技術深度融合，構建多維度、全方位的電纜狀態感知體系，實現電纜絕緣、附件、運行環境、溫升狀態的全要素監測，提升狀態評估的全面性與準確性。
四是數字化生態賦能。依托電網數字孿生、大數據平臺，將OWTS檢測數據與電纜出廠參數、施工資料、歷史運維數據、故障記錄深度融合，構建電纜全生命周期數字檔案，通過大數據分析實現絕緣缺陷發展趨勢預判、故障風險預警，支撐電網狀態檢修策略動態優化，全面提升電纜線路安全運行水平。
