在现代城市电网的输配电体系中，电力电缆是城市地下电能传输的“隐形血管”，因此其运行安全至关重要。据国内电网运维统计数据显示，由绝缘劣化引发的电缆突发性故障，占城市配网全部停电故障的45%以上，这类故障往往从微小的局部放电、微小受潮开始，在地下隐蔽环境中缓慢发展，最终毫无征兆地引发电缆击穿、隧道起火、大面积停电等恶性事故。但国内电缆的绝缘状态运维长期依赖“定期停电预试+人工红外巡检”的传统模式，已完全无法适配现代供电可靠性要求，因此选择一款更为智能化、科学化的运维技术势在必行。
传统运维模式的核心痛点遭遇绝缘隐患发现严重滞后、无法模拟真实运行工况导致大量隐性缺陷无法被及时检出以及人工巡检的效率落后等多个方面，因此智能化技术手段的采用，重点针对这些痛点内容来开展。电缆绝缘在线监测系统，是一套覆盖电缆全生命周期的绝缘状态感知体系，能够在绝缘隐患萌芽阶段就捕捉到微弱的异常信号，提前介入处置隐患，从而彻底打破传统电缆运维“故障后抢修”的被动局面，为城市地下电网的安全稳定运行筑牢防线。
建设电缆绝缘在线监测系统的核心在于彻底打通地下隐蔽电缆的状态感知盲区，构建一套24小时不间断的绝缘状态感知体系，从而提前电缆绝缘隐患的感知，在放电还处于早期萌芽阶段就完成预警，从根源上减少电缆突发性绝缘故障的发生，同时彻底替代传统的定期停电绝缘试验，在电缆正常带电运行的状态下完成全量绝缘状态检测，无需停电即可实现每一条在运电缆的绝缘状态全透明、可预判。
电缆绝缘在线监测系统的设计全程围绕地下电缆现场强电磁干扰、微弱信号难提取的特殊工况，在安装安全性、信号准确性、预警可靠性之间找到完美的平衡点，结合前端多维度感知单元、边缘抗干扰分析单元、绝缘状态管理平台组成一体化系统，让城市地下电网的运行安全处于完全可控的状态。
系统的核心监测内容是对电缆局部放电的全时段精准感知，由于局部放电是电缆绝缘劣化的最早征兆，也是绝缘隐患最核心的早期特征，系统通过安装在电缆终端、中间接头位置的超高频传感器、高频电流传感器，24小时不间断采集电缆内部的局部放电信号，精准识别放电的类型、计算等效放电量，区分绝缘气隙放电、水树老化放电、悬浮电位放电等不同缺陷类型，在放电还处于几皮库的早期阶段就完成预警。
然后是针对电缆线路的分布式温度与环境状态感知，由于电缆绝缘的老化速度和运行温度直接相关，系统通过光纤测温技术，沿着电缆线路全程敷设感温光纤，实时掌握电缆本体每一个位置的运行温度，同时接入电缆隧道、电缆沟内的温湿度、水位、烟雾等环境数据，及时发现电缆过负荷发热、沟道进水受潮等会加速绝缘劣化的外部隐患，从根源上消除加速绝缘老化的外部诱因。
此外结合对电缆接地电流的全维度分析，当电缆金属护层的接地电流异常，往往反映了电缆外护套破损、多点接地等隐性缺陷，这类缺陷会导致电缆金属护层发热，加速主绝缘的老化，系统通过安装在接地线上的高精度电流传感器，实时监测金属护层的接地电流数值，精准定位外护套破损的具体位置，避免外护套缺陷逐步侵蚀主绝缘。
系统采用“多源信号融合识别+趋势预判”的架构技术原理，将所有感知单元全部采用非侵入式设计，无需对电缆本体做任何结构改造，同时安装过程也无需长时间停电。边缘智能分析单元通过特征提取算法，自动过滤变电站现场的电磁干扰、通信信号噪声，精准区分真实的电缆绝缘异常和外部干扰；此外系统采集到的所有数据，通过大数据算法分析绝缘状态的渐变趋势，当某一类信号的强度、增长速度超过预设的安全阈值时，系统会自动发出分级预警，运维人员可以根据预警信息，针对性开展带电复检、停电检修等工作，提前安排消缺，完全不需要等到绝缘击穿后再被动抢修。
电缆绝缘在线监测系统的规模化应用，带来的不仅是电缆运维效率的提升，同时也大幅降低了电缆运维的综合成本，更是整个城市地下电网运维体系的底层重构，将整个城市电网的地下缆网运维变成一套完全可感知、可预判、可快速处置的智能体系，为新型电力系统的稳定运行提供关键支撑，从而成为城市电网的高质量发展的坚实保障。
本文由陕西公众智能科技有限公司小编撰写。
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