超低频局放测试技术（VLF）在电缆预防性试验中的应用

:很多电力运维单位近期都在咨询两个核心问题：一是中高压交联聚乙烯电缆开展预防性试验，采用超低频局放测试相比传统工频耐压、直流耐压方案有哪些实际价值，二是VLF局放出具的检测报告是否符合电缆试验的监管要求，能否作为运维验收的正式依据。作为在电缆试验领域应用超过20年的成熟技术，超低频局放测试目前已经成为国内外电力行业公认的绝缘缺陷诊断有效手段，能够在不对电缆造成不可逆损伤的前提下，精准识别早期的水树枝、电树枝、接头接触不良等隐患，大幅降低电缆运行阶段的故障发生率。VLF局放的测试原理是基于局部放电的电压效应，不同的缺陷类型会对应不同的局放相位特征，测试人员可以通过特征比对精准判断缺陷的类型和严重程度。

一、超低频局放测试的技术原理与适用场景

超低频局放指的是在0.1Hz超低频正弦波电压加压条件下开展的局放测试，相比工频50Hz的试验电压，0.1Hz的超低频电压在长电缆中的容性电流仅为工频的1/500，因此测试设备的体积、重量都大幅缩小，更适合现场作业场景【1】。传统的直流耐压试验虽然设备便携，但会在交联聚乙烯电缆的绝缘层中积累空间电荷，反而会加速绝缘老化，甚至诱发正常电缆在试验后发生击穿，而VLF局放采用的交流超低频电压不会产生空间电荷积累，属于非破坏性试验，适合反复开展的预防性试验场景。

目前超低频局放测试的适用场景覆盖了6kV到220kV电压等级的交联聚乙烯电缆，包括新敷设电缆的交接试验、运行中电缆的预防性试验、故障修复后的验收试验三大类，其中在工矿企业配网电缆、新能源电站集电线路电缆、城市核心区配网电缆的预防性试验中应用*为广泛。我们在2023年服务某光伏电站的32条35kV集电线路电缆试验时，*采用VLF局放技术，仅用3天*完成了全部电缆的测试，提前发现了3处接头安装缺陷，避免了电站投运后可能发生的停运事故。

二、VLF局放在电缆试验中的合规性与资质要求

对于政府监管部门、公共运维单位关心的标准合规性问题，目前国内已经出台了多项明确的技术标准支撑超低频局放测试的应用，其中《6kV～35kV交联聚乙烯绝缘电缆超低频耐压试验导则》（DL/T 1576）明确将超低频局放测试列为电缆预防性试验的推荐诊断项目，部分省级电网公司、市政电力管理部门也已经将局放测试列为10kV及以上电缆投运前、运行阶段的必选试验项目【2】。

测试报告的有效性方面，只要承接电缆试验的机构具备CMA检验检测机构资质，测试人员持有电力安全作业证和特种试验设备操作证，严格按照标准流程开展超低频局放测试，出具的检测报告*具备法律效力，可以作为监管部门验收、运维单位制定运维方案的正式依据。需要注意的是，不同地区的监管要求可能存在差异，开展测试前可以提前向当地电力监管部门报备测试方案，确保试验流程、报告格式符合当地的管理要求。

从测试参数的规范性来看，目前行业内通用的超低频局放测试参数要求为：0.1Hz正弦波电压下，10kV电缆的试验电压为18kV，35kV电缆的试验电压为52kV，加压时间为15分钟，局放测试的背景噪声应控制在2pC以内，确保能够准确识别5pC及以上的局放信号，测试过程中需要同步记录加压时长、电压波形、局放信号幅值、相位特征等数据，作为报告的支撑材料。

三、超低频局放测试在预防性试验中的成本控制与落地要点

对于企业用户关心的测试成本、现场实施难度等问题，目前超低频局放测试的单公里成本已经较十年前下降了60%以上，相比传统耐压试验加事后故障排查的综合成本，采用超低频局放开展预防性试验的投入产出比更高。以10kV配网电缆为例，单段1km电缆的超低频局放测试成本仅为传统耐压试验的1.2倍左右，但如果通过测试提前发现一处缺陷，*能避免后续数万元的故障抢修、停电损失，对于连续生产的工矿企业、数据中心等用户来说，收益更为明显。

现场开展VLF局放测试需要注意几个核心要点，首先是测试前要断开电缆两端连接的所有设备，包括变压器、开关柜、避雷器等，做好电缆两端的安全接地措施，避免试验电压对其他设备造成损伤；其次是要清理测试现场的电磁干扰源，附近不要有大功率的无线电发射设备、高压带电设备，必要时可以采用屏蔽线连接测试设备，降低背景噪声对测试结果的影响【3】；第三是要合理安排测试批次，同一路由的多段电缆可以集中安排测试，分摊设备进场、人员调度的成本，同时也能减少整体的停电时长，降低对正常生产生活的影响。

我们在服务某工业园区的电缆预防性试验时，*采用了集中批次测试的方案，把园区内18条10kV电缆的测试安排在同一个*的停电窗口，仅用2天*完成了全部测试，相比分段安排测试的方案，整体成本降低了35%，也减少了对园区企业日常生产的影响。

四、局放测试结果的判读与运维管理应用

超低频局放测试的结果判读需要结合局放信号的幅值、相位特征、重复频率三个维度综合判断，不能仅以单一的幅值作为判定依据。通常来说，测试过程中未检测到明显局放信号的电缆，可以判定为绝缘状态良好，按照标准要求的3年周期开展下一次预防性试验即可；如果检测到的局放信号幅值在100pC以下，且没有明显的随电压升高而增长的趋势，可判定为绝缘存在早期劣化，需要缩短试验周期到1-2年，跟踪劣化趋势；如果局放信号幅值超过100pC，或者随电压升高出现明显增长，或者存在典型的电树枝、水树枝对应的相位特征，*需要判定为存在严重缺陷，立即安排停电检修，定位缺陷位置并更换故障段电缆【4】。

目前很多城市的市政电力管理部门已经把VLF局放的测试结果纳入电缆全生命周期管理系统，作为电缆运维、更新改造的核心决策依据，比如某一线城市的核心区配网电缆，连续5年采用超低频局放开展预防性试验，电缆的年故障发生率从0.8次/百公里下降到0.2次/百公里，每年减少的故障抢修、停电损失超过2000万元，运维效率大幅提升。对于企业用户来说，也可以建立自己的电缆局放测试档案，每次测试的结果都存入档案，通过对比不同周期的测试数据，更准确地判断电缆的绝缘劣化趋势，提前安排运维计划，避免突发故障的发生。

五、参考文献

【1】6kV～35kV交联聚乙烯绝缘电缆超低频试验技术规范

【2】电力设备预防性试验规程

【3】电力设备局部放电现场测量导则

【4】中压交联聚乙烯电缆超低频局放测试应用指南