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引言
在新型电力系统建设背景下，低压供电电缆作为城市电网的毛细血管，其绝缘状态直接影响供电可靠性。本文聚焦基于暂态地电压（TEV）技术的局放监测系统，解析其非接触式检测原理与数字化应用场景，为电力设备状态感知提供技术参考。
一、暂态地电压监测技术原理
1.1 技术起源与演进
暂态地电压技术由英国学者Dr. John Reeves于1974年提出，通过捕捉设备金属外壳的瞬态电压脉冲实现内部局放检测。国内自2023年起引入该技术，在北京、上海等地的重大活动保电中验证其可靠性。
1.2 核心物理机制
当电缆发生局部放电时，高频电磁波在金属护套内表面形成电流行波，受集肤效应影响沿内表面传播。遇到护套接缝或绝缘破损处时，电磁波穿透至外表面形成暂态地电压，由高灵敏度电容传感器捕获。该技术具备以下特性：
非接触式检测：传感器磁吸式安装，无需改造电缆结构
宽频响应：覆盖3-100MHz频段，可区分电晕放电、内部气隙放电等典型缺陷
抗干扰设计：采用差分放大与自适应滤波技术，抑制低频噪声
1.3 技术标准体系
国际标准IEC 60270:2015与国内标准GB/T 7354-2018共同构建检测基准，国家电网《电力设备带电检测技术规范》明确暂态地电压判据，要求新设备交接试验局放限值≤10pC，运行中设备≤20pC。
二、系统架构与功能实现
2.1 三层分布式架构
前端感知层
特高频/超声波复合传感器：同步捕捉TEV与超声波信号，提升检测准确性
温湿度传感器：监测环境参数，辅助分析局放与环境关联
中间传输层
LoRa/NB-IoT通信协议：适应电缆隧道无光环境，支持15km单跳通信
边缘计算单元：动态调整检测灵敏度，根据负荷电流实时补偿
后端平台层
智能运维平台：集成GIS数字孪生技术，实现地下电缆走向与监测数据实时映射
预测性维护算法：基于机器学习模型，绝缘老化趋势预测
2.2 核心功能模块
实时监测：采集TEV幅值、脉冲频次、相位信息，建立设备健康基线
精准定位：多传感器协同，利用时差法定位局放源（误差<1m）
智能诊断：结合历史数据对比，当监测值偏离基准20%时触发预警
移动协同：运维APP推送标准检修流程及历史数据对比
三、行业应用与价值分析
技术经济性优势
安装成本：磁吸式传感器无需停电作业，单节点部署时间<30分钟
运维效率：通过动态阈值调整算法，减少满载工况下的误报率
寿命预测：基于历史数据模型，延长电缆检修周期，降低全寿命周期成本
四、 未来发展方向
边缘计算深化：集成AI加速芯片，实现本地特征提取与初步诊断
5G通信融合：提升数据传输带宽，支持多传感器协同计算
标准体系完善：推动暂态地电压检测技术纳入更多行业规范
结语
暂态地电压监测技术以非接触式检测、高精度定位、智能化诊断为核心，为低压电缆安全运行构建了数字化防线。随着物联网与AI技术的融合，该技术将进一步推动电网设备从被动维修向主动预防的模式转变，为新型电力系统建设提供坚实支撑。
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