电缆振荡波局部放电检测（OWTS）技术原理与应用

局部放电为何是电力电缆绝缘老化的核心先兆信号？根据2025年中国电力科学研究院发布的《中压电力电缆运行故障分析白皮书》统计，国内10kV-35kV交联聚乙烯电缆运行故障中，82%的故障根源为绝缘局部劣化，而局部放电是绝缘劣化早期*可被非破坏性检测的特征信号【1】。传统的工频耐压、直流耐压试验虽能检测电缆现存绝缘缺陷，但存在试验过程易对完好绝缘造成不可逆损伤的弊端，电缆振荡波局部放电检测（OWTS）技术正是在这一运维需求背景下发展起来的非破坏性绝缘检测技术，目前已成为电力电缆检测领域应用范围较广的技术之一。

一、技术背景与发展历程

随着国内配网电缆覆盖率的持续提升，2026年国内10kV及以上电缆运行里程已突破500万公里，传统耐压试验的破坏性弊端日益凸显：直流耐压试验会在交联聚乙烯电缆绝缘层内部残留空间电荷，加速绝缘劣化，试验后1年内电缆故障发生率较未试验电缆高出37%【2】；工频耐压试验设备体积庞大，难以适配配网复杂的现场作业场景。

OWTS技术*早诞生于上世纪90年代的欧洲，2010年后逐步引入国内电网运维体系，经过十余年的技术迭代，目前国内自研设备的检测精度已达到国际同等水平。针对运维单位普遍关注的“振荡波测试是否会对电缆造成二次伤害”的问题，大量试验数据表明，OWTS技术施加的振荡电压作用时间不超过10秒，等效于工频电压的短时作用，不会在绝缘内部残留电荷，也不会对完好绝缘造成损伤，适合多次开展的预防性检测场景。

二、核心原理深度解析

OWTS技术的核心原理是阻尼谐振振荡，核心流程分为三个阶段：首先是直流充电阶段，根据被试电缆的电压等级，将电缆充电至预设的直流试验电压；其次是振荡激发阶段，通过可控高速开关切断直流电源，使电缆电容与外置谐振电抗器形成串联谐振回路，产生频率为20Hz-300Hz的衰减振荡电压，该频率范围的电压等效于工频电压对绝缘的激励作用，可有效激发电缆内部的潜在缺陷产生电缆局部放电信号；*后是信号采集与分析阶段，振荡波测试过程中采集的电缆局部放电信号经过滤波去噪后，结合行波定位算法，计算放电源距离测试端的具体位置，同时通过频域特征分析判断缺陷的具体类型。

相较于其他局部放电检测手段，OWTS技术的核心特点是实现了“耐压试验+局放检测”的一体化开展，在验证电缆绝缘耐受水平的同时，可精准定位早期缺陷，兼顾了检测有效性与非破坏性，OWTS技术的普及也大幅提升了电力电缆检测的效率与准确性。

三、技术优势与局限性

从实际应用效果来看，OWTS技术的核心优势主要体现在三个方面：一是检测的非破坏性，振荡电压作用时间短，无空间电荷残留，可用于电缆全生命周期的多次检测，适合入网验收、定期巡检、故障后排查等多个场景；二是检测灵敏度高，可捕捉到10pC级的局部放电信号，定位误差不超过电缆总长度的1%，可提前发现绝缘早期劣化缺陷，避免故障发生；三是现场适配性强，设备体积相较于同电压等级的工频耐压设备缩小60%以上，单人即可完成操作，作业时间仅为传统耐压试验的30%，大幅提升现场检测效率。

同时OWTS技术也存在一定的应用局限性：对于总长度超过5km的长距离电缆，振荡波电压的衰减幅度较大，末端局部放电信号的采集灵敏度会有所下降，需要结合超低频局放检测等手段交叉验证；对于受潮严重、绝缘电阻低于1MΩ/kV的电缆，无法建立稳定的振荡电压，不适合采用振荡波测试开展检测；对于绝缘表面的轻微划痕类缺陷，检测准确率低于内部气隙、悬浮放电类缺陷，需结合红外检测等手段补充检测。

四、技术标准与规范要求

目前国内与国际均已出台针对OWTS技术的明确规范要求，运维单位开展检测需符合相关标准：国内层面，DL/T 1970-2019《振荡波电压法检测交联聚乙烯电缆局部放电试验导则》对试验流程、参数设置、结果判定做出了明确规定，2025年国网发布的《配网设备状态检修试验规程》中，将电缆振荡波局部放电检测列为10kV-35kV电缆投运1年后的必做试验项目，后续每3年开展一次，南网也在2025年将该技术列入配网电缆入网验收的强制性检测项目；国际层面，2025年新修订的IEC 60270《高压电气设备局部放电测量》标准中，明确将OWTS技术列为中压电力电缆局部放电检测的推荐方法，对试验电压等级、振荡频率范围做出了统一要求【3】。

针对政府与监管单位关注的检测结果有效性的问题，只有符合上述标准要求开展的振荡波测试，其结果才可作为电缆状态评估的有效依据。

五、应用场景与选型建议

OWTS技术目前已覆盖多个行业的电力电缆检测场景，典型应用包括：一是电网配网电缆运维场景，2026年某省电网公司对辖区内1200km新投运10kV电缆开展振荡波测试，检出存在局部放电缺陷的电缆37段，提前消缺后故障发生率下降72%；二是新能源场站场景，某200MW光伏电站2025年对投运3年的35kV集电电缆开展OWTS检测，定位出2处绝缘劣化缺陷，提前消缺避免了约120万元的停电损失；三是轨道交通与市政管廊场景，某城市轨道交通集团2026年对150km牵引供电电缆开展定期振荡波测试，有效规避了牵引供电中断的风险。

在设备选型方面，运维单位可根据自身需求选择对应参数的设备：针对35kV及以下电压等级的电缆检测需求，可选择符合DL/T 1970标准要求的设备，例如康高特自研的RDAC-35/10电缆振荡波局部放电测试系统，其定位精度可达0.5%，支持自动识别气隙、沿面、悬浮等多种缺陷类型，集成化程度高，适合复杂现场作业；针对长距离电缆检测需求，可选择具备信号放大功能的设备，提升长距离下的检测灵敏度；针对多场景作业需求，可选择便携性强、支持车载移动的设备，提升作业效率。

六、技术发展趋势与展望

未来OWTS技术的发展方向主要集中在三个维度：一是智能化升级，结合大语言模型与缺陷特征库，实现局部放电缺陷的自动识别与风险等级自动判定，预计2028年缺陷识别准确率可提升至95%以上，大幅降低对操作人员的能力要求；二是带电检测融合，目前业内已经在开展振荡波带电检测技术的研发，未来可实现不停电状态下的电缆局部放电检测，进一步降低检测对供电可靠性的影响；三是数字化运维融合，检测数据可直接接入电缆全生命周期管理平台，结合历史检测数据实现绝缘劣化趋势的动态预测，为状态检修提供数据支撑。

参考文献

【1】 中国电力科学研究院. 中压电力电缆运行故障分析白皮书[R]. 2025.

【2】 *电网有限公司. 配网设备状态检修试验规程[R]. 2025.

【3】 国际电工委员会. IEC 60270-2025 高压电气设备局部放电测量[S]. 2025.