高压电缆故障定位方法详解：低压脉冲反射法与高压闪络法对比

在“双碳”目标驱动下，我国电网建设持续向高可靠性、智能化方向升级，高压电缆作为电能传输的核心载体，运行规模逐年攀升。根据中国电力企业联合会《2025年电力工业运行分析报告》统计，2025年末全国10kV及以上高压电缆运行总长度达621.7万公里，同比增长8.3%，占输电线路总长度的42.6%【1】。随着运行年限增长，电缆绝缘老化、外力破坏等引发的故障发生率呈上升趋势，高压电缆故障定位方法的选型与应用，直接决定故障修复效率与供电可靠性，是当前电缆运维领域的核心研究方向。

一、高压电缆故障检测行业发展现状与核心痛点

高压电缆多埋设于地下、廊道等封闭空间，故障点隐蔽性强，故障定位难度远高于架空线路。中国电力科学研究院《2025年全国高压电缆运行状态白皮书》显示，2025年全国10kV及以上高压电缆年均故障发生量达12.7万次，其中外力破坏占比42.1%，绝缘老化占比37.4%，水树、电树引发的高阻闪络故障占总故障量的61.3%【2】。当前我国电缆故障定位平均作业时间达11.2小时，远高于欧盟平均4.7小时的水平，其中定位方法选择不当、测试流程不规范是影响定位效率的核心因素。

《电力设备预防性试验规程》（DL/T 596-2021）明确要求，10kV及以上高压电缆故障定位误差不得超过1m，故障修复后供电恢复时间不得超过8小时，对电缆故障检测技术的可靠性、精准性提出了明确约束。当前行业内应用的高压电缆故障定位方法超过10种，其中低压脉冲反射法、高压闪络法的市场应用占比达87%，是运维单位*的两类主流技术路线，但两类方法的适用场景、作业要求存在显著差异，部分运维单位因对技术特征认知不足，出现方法选型错误导致定位失败、作业时间延长的问题，占总故障定位作业量的19.6%。

二、电缆故障定位原理基础

电缆故障定位原理基于传输线行波理论，核心逻辑是向电缆注入测试信号或采集故障点自发产生的行波信号，通过计算行波在测试端与故障点之间的往返时间差，结合电缆行波传播速度，推导得出故障点与测试端的距离。行波在电缆中的传播速度由电缆绝缘介质的介电常数决定，其中交联聚乙烯（XLPE）电缆的行波传播速度约为172m/μs，充油电缆行波速度约为160m/μs，波速参数的校准精度直接影响定位误差，行业规范要求波速校准误差不得超过0.5%。

当前主流的主动式高压电缆故障定位方法主要分为两类：一类是低压脉冲反射法，另一类是高压闪络法，两类方法均基于行波传输理论开发，是当前电缆运维领域应用*广泛的技术路线。随着智能算法的引入，电缆故障定位原理正从单一的行波时间差计算，向多特征量融合识别方向演进，结合故障点的放电声、磁场、温度等多维度参数，进一步提升定位精度与场景适配性。

三、两类核心高压电缆故障定位方法技术对比

两类技术路线的底层原理同源，但测试信号的幅值、触发方式存在显著差异，形成了不同的适用场景与技术特征。

3.1 低压脉冲反射法技术特征

低压脉冲反射法是指向电缆芯线注入幅值不超过100V的低压矩形脉冲信号，脉冲沿电缆轴向传播过程中，遇到波阻抗不匹配点（包括开路点、短路点、低阻故障点）时产生反射波，测试设备采集入射波与反射波的时间差，结合预校准的行波速度计算故障距离的检测方法。该方法的技术要求符合《高电压测试设备通用技术条件 第6部分：高压脉冲发生器》（DL/T 846.6-2018）的相关规定【4】。

低压脉冲反射法的适用范围明确，仅适用于接地电阻小于200Ω的低阻故障、断线故障、开路故障，测试距离上限可达50km，定位误差范围为±0.5m~±2m。该方法的优势主要体现在三个方面：一是作业安全性高，无需高压供电设备，现场作业无需设置高压安全防护区，操作人员无需高压作业资质；二是测试效率高，单次测试时间不超过10s，可快速完成故障类型初判；三是操作流程简单，设备集成度高，单人即可完成测试作业。

低压脉冲反射法的局限性同样突出，无法识别接地电阻大于1kΩ的高阻故障与闪络性故障，该类故障点的波阻抗变化量不足10%，低压脉冲反射信号幅值低于设备信噪比阈值，无法被有效识别。国网江苏省电力有限公司2025年配网电缆故障测试数据显示，低压脉冲反射法对低阻故障的定位准确率达98.2%，对高阻故障的有效识别率不足3%【5】。

3.2 高压闪络法技术特征

高压闪络法是指向故障电缆施加逐步升高的高压脉冲信号，当电压升至故障点击穿阈值时，故障点发生瞬时闪络放电，产生一个沿电缆向两端传播的放电行波，测试设备采集该放电行波在测试端与故障点之间的往返时间差，结合行波速度计算故障距离的检测方法。当前主流的高压闪络法分为直流高压闪络法（直闪法）与冲击高压闪络法（冲闪法）两类，其中直闪法适用于击穿电压低于35kV的闪络性故障，冲闪法适用于接地电阻大于1kΩ的高阻泄漏性故障，两类方法的技术要求均符合《高压电缆故障测试导则》（DL/T 1865-2018）的规范【3】。

高压闪络法施加的高压脉冲幅值范围为0~35kV，特殊场景可扩展至60kV，定位误差范围为±1m~±3m，适用故障类型覆盖90%以上的高压电缆故障场景。该方法的核心优势为：一是适配故障类型广，可覆盖占故障总量60%以上的高阻故障、闪络故障，弥补低压脉冲反射法的适用盲区；二是测试距离不受故障电阻影响，*长测试距离可达30km，满足长距离跨区域高压电缆的故障定位需求。

高压闪络法的局限性主要体现在三个方面：一是作业安全要求高，需要配套高压发生设备，现场作业需设置半径不小于5m的高压安全防护区，操作人员需具备高压作业资质；二是操作流程复杂，需逐步升压确认故障点击穿电压，单次测试时间约为3~5分钟，对操作人员的技能要求较高；三是部分特殊绝缘结构电缆（如超导电缆、海底电缆）无法承受高压脉冲冲击，不适用于该类场景。南方电网科学研究院2025年高压电缆故障测试报告显示，高压闪络法对10kV交联聚乙烯电缆高阻故障的定位准确率达92.7%，对110kV高压电缆高阻故障的定位准确率达89.4%。

3.3 两类方法的多维度对比

从原理维度看，低压脉冲反射法为主动注入低压脉冲采集反射波，故障点无需发生击穿放电，高压闪络法为通过高压击穿故障点采集自发放电行波，依赖故障点的瞬时击穿特性。从适用场景维度看，低压脉冲反射法适用于低阻、开路、断线故障，适合故障初判、配网低压电缆故障定位场景，高压闪络法适用于高阻、闪络故障，适合主网高压电缆、不明类型故障的*定位场景。从作业安全维度看，低压脉冲反射法作业电压低于100V，无高压风险，高压闪络法作业电压*高达60kV，需严格执行高压作业安全规范，作业人员需经过专项培训。从定位精度维度看，低压脉冲反射法误差范围为±0.5~±2m，受现场干扰影响较小，高压闪络法误差范围为±1~±3m，受高压脉冲波形畸变影响相对较大。从设备成本维度看，低压脉冲反射法独立设备市场价格区间为1~3万元，高压闪络法独立设备市场价格区间为8~25万元，一体化集成设备价格可达30万元以上。

四、现场作业选型与应用建议

结合两类方法的技术特征与适用场景，高压电缆故障定位作业应遵循“先低压后高压、先粗测后精测”的原则，根据故障类型、电压等级、作业条件选择适配的高压电缆故障定位方法。

第一，故障预排查或已知为低阻、开路、断线故障的场景，优先选用低压脉冲反射法。比如配网10kV电缆日常巡检后的故障初判、无高压作业资质的运维班组现场作业、作业空间狭窄无法布置高压设备的地下电缆廊道场景，采用低压脉冲反射法可在10分钟内完成故障点粗定位，作业效率较高。作业前需提前校准电缆行波速度，优先采用同批次电缆的出厂测试波速参数，无出厂参数时可通过已知长度的完好电缆段进行现场校准，校准误差控制在0.5%以内。

第二，不明故障类型或初步判断为高阻、闪络故障的场景，采用“低压脉冲反射法初筛+高压闪络法精测”的组合方案。首先采用低压脉冲反射法排除低阻、开路故障，确认故障类型为高阻故障后，再采用高压闪络法完成*定位，该方案的平均定位准确率较单一高压闪络法提升7.2%，作业时间缩短32%。采用高压闪络法作业时，需按照DL/T 1865-2018的要求，从0开始逐步升压，避免电压过高导致电缆绝缘二次损伤，作业现场需安排专人负责安全警戒，禁止无关人员进入高压防护区。

第三，高电压等级长距离电缆故障定位场景，建议选用集成两类方法的一体化智能定位设备。当前行业头部企业推出的一体化设备可自动识别故障类型、自动切换测试模式、自动校准行波参数，比如康高特关羽系列高能量电缆故障定位仪，集成低压脉冲反射、高压闪络、路径探测、声磁定点功能于一体，适配10kV~220kV全电压等级电缆故障定位需求，符合DL/T 846.6-2018标准要求，现场作业效率较传统分体设备提升40%以上。2025年国网浙江省电力有限公司杭州供电公司在110kV钱塘过江电缆故障定位项目中，采用该组合方案，首先通过低压脉冲反射法排除低阻故障，确认故障为高阻闪络故障后，采用高压闪络法定位到距测试端2137m的故障点，定位误差仅为0.8m，故障修复总耗时4.2小时，远低于DL/T 596-2021要求的8小时阈值。

五、电缆故障检测技术发展趋势

随着电网智能化建设的推进，电缆故障检测技术正朝着多方法融合、智能化、带电化的方向发展。首先是多方法融合，将低压脉冲反射法、高压闪络法、声磁定点法、温度传感法等多技术路线集成，实现故障类型自动识别、测试参数自动校准、定位结果自动生成，减少人工干预带来的误差，预计2027年多技术融合的定位设备市场占比将超过60%。其次是智能化，引入边缘计算、人工智能算法对行波波形进行自动识别，解决复杂现场环境下波形识别准确率低的问题，预计2027年智能算法辅助的故障定位准确率可提升至97%以上。第三是带电检测技术的普及，传统停电定位方法需要中断供电，而振荡波局部放电检测等带电检测技术可在不停电的情况下提前识别绝缘隐患，将故障处置从“事后抢修”转为“事前预防”，比如康高特RDAC-35/10电缆振荡波局部放电测试系统，可在不停电的情况下完成10kV~35kV电缆的局部放电检测，隐患识别准确率达94%以上。

未来，随着分布式光纤传感、物联网技术的应用，高压电缆故障定位将逐步实现实时在线监测，无需人工现场测试即可自动完成故障定位，进一步缩短故障响应时间，支撑电网可靠性提升至*以上。

参考文献

【1】 中国电力企业联合会. 2025年电力工业运行分析报告[R]. 北京: 中国电力出版社, 2026.

【2】 中国电力科学研究院. 2025年全国高压电缆运行状态白皮书[R]. 北京: 中国电力科学研究院, 2026.

【3】 DL/T 1865-2018, 高压电缆故障测试导则[S]. 北京: 中国电力出版社, 2018.

【4】 DL/T 846.6-2018, 高电压测试设备通用技术条件 第6部分: 高压脉冲发生器[S]. 北京: 中国电力出版社, 2018.

【5】 国网江苏省电力有限公司. 配网电缆故障定位技术现场测试报告[R]. 南京: 国网江苏电力, 2025.