电缆局放与接头缺陷的图谱对应关系：常见形态判别

一、图谱看的不是幅值，是形状与位置

电缆局放检测做完之后，报告上会留下两类结果。一类是放电量，单位是皮库，答的是「有多大」。放电量的量值以视在电荷量表示，测量方法依据 GB/T 7354-2018《高电压试验技术 局部放电测量》，该标准适用于四百赫兹及以下交流及直流电压下的局放测量。振荡波与超低频这两种激励下的电缆局放，另有专门的方法标准规定。另一类是图谱，画的是放电在相位上的分布、在时间轴上的位置、沿电缆长度上的落点，答的是「是什么」。现场判读的失误，多半出在只看了头一类。

一个接头里有放电，读出三百皮库，这个数能说明它超过了注意值，却说明不了缺陷的性质。同样是三百皮库，来自绝缘内部的气隙与来自半导电层切口的针尖状突起，发展速度完全不同，处置的分寸也不同。幅值给出量级，形状给出性质，位置给出部位，三者合起来才构成一条可执行的结论。

图谱的画法有三种基本形态。头一种相位分辨图，横轴是试验电压相位，纵轴是放电幅值，点的疏密表示重复次数，看的是放电集中在哪个相位区间、正负两个半周是否对称。第二种时域图，横轴是时间或距离，看的是脉冲沿电缆的分布与衰减。第三种定位图，把反射与透射的行波换算成距离，给出缺陷点离测试端多远。三种图回答的问题不同，单看一张容易误判。

接头之所以要单独拿出来说，是因为它在结构上本是薄弱点。电缆本体是工厂里连续挤出的，绝缘厚度与界面状态均匀。中间接头是现场制作的，绝缘要现场恢复，半导电层要现场切断与重建，屏蔽要现场跨接，每一道工序都引入了新的界面。界面多了，空隙、毛刺、残留应力这些缺陷的落脚点便多了。运行中的热循环让界面反复胀缩，界面的贴合状态还会继续变。

接头这一类缺陷还有一层特殊性：位置是已知的。中间接头在电缆线路上的位置由施工记录给出，定位图算出来的距离与之对得上，放电才归到接头。对不上，该怀疑是本体或终端。位置对不上而形状像接头缺陷，往往是记录有误，不是图谱判错。

电缆局放的图谱判读，讲的便是形状与位置的对应关系：什么样的形态指向哪一类缺陷，各类缺陷在接头、本体、终端上的表现有什么差别，判据数值与形态判读各自管什么。

二、五类典型缺陷：标准给了一份清单

DL/T 1576-2016《6kV~35kV 电缆振荡波局部放电测试方法》是振荡波局放测试的方法标准，适用范围写到六千伏至三十五千伏电缆线路。这一份标准的附录里给了一份典型缺陷清单，列出五类：内部气隙、针尖状突起、沿面、悬浮、终端未装应力管，每一类配相位图谱与时域脉冲图。另有一份附录讲配电电缆局放的传播与检测，还有一份给典型缺陷案例。

这份清单的价值在于它把「形状」这件事变成了有据可依的分类，而不是凭经验猜。五类里前四类按放电机理划分，第五类按部位命名，因为终端缺应力管的缺陷机理与前四类不同，它靠位置先定性。

需要说明的是，本轮核查未取得附录图谱原文的逐字形态参数，下面各章写的是机理层面的判别方向，不写具体的相位区间度数与幅值比例。能引的是分类本身与判据数值，形态特征按机理推，报告中要标明这是判读方向而不是条文数值。

表1 把五类缺陷的判别要点列在一处。

表1 五类典型缺陷的图谱判别要点

五类之外还有一类常遇到却容易归错队的：外部干扰。它不属于电缆本体的缺陷，形状上却可能与内部放电相似。判读的头一步不是识缺陷。先排除干扰。

干扰与真放电在几处能分开。真放电随电压升降同步变化，电压降下来放电便减弱或消失。干扰的幅值往往与试验电压不同步，电压降到零仍有读数，或者与电压无关地稳定存在。真放电在定位图上有明确的落点，重复测试落在同一段。干扰的落点往往随测试条件变动，或者落在测试端附近。真放电在相位图上的分布与电压相位有固定关系。外部干扰的相位分布常常与工频无关，甚至随时间漂移。三条都对不上，先查接地、查周边带电体，再谈缺陷。

三、内部气隙：对称与稳定

气隙放电发生在绝缘内部的空腔里。空腔的介电常数远低于固体绝缘，同样的电压下空腔里的场强更高，先于周围绝缘击穿，放出的电荷在空腔壁上积累，反过来削弱场强，放电熄灭，下一个半周再起。这个过程按半周重复，图谱上呈现出的便是正负两个半周都有放电，分布形态接近对称，幅值与次数的重复性好。

接头里的气隙多出现在两个位置：预制件与电缆本体绝缘之间的界面，以及接头内各层绕包之间残留的空隙。这两处的共同点是界面贴合不良，安装时的清洁、涂脂、压紧工序不到位，空隙便留了下来。气隙放电的幅值通常不高，读数十几到几十皮库很常见，正因如此容易被当成无害。

判读的分寸在这里：对称与稳定说明放电机理单一、位置固定，它是可跟踪的，不等于可忽略。同一接头连续两次测试，幅值从三十皮库抬到八十皮库，机理没变，界面却在劣化。气隙这一类看的是变化率，不是单次数值。稳定不等于安全。

还有一处能帮助判读的量是起始与熄灭。电压从低往高升，放电开始出现的那一点是起始电压。升到试验电压后往回落，放电消失的那一点是熄灭电压。二者的比值反映空腔的状态，规程给新投运电缆的起始局放电压设了下限，正是这个道理。同一接头两次测试，起始电压往下走，界面贴合正在变差，这个信号比幅值抬升来得更早。

四、针尖状突起：单半周主导

导体表面的突起把场强集中到一点，突起处的局部场强远高于平均场强，击穿先从这里开始。与气隙不同，突起处的放电有明显的极性效应：在某一半周，电子从针尖发射，放电容易起。另一半周条件不利，放电明显少甚至没有。图谱上看到的是放电集中在单一半周，两个半周不对称。这一条是区分针尖状突起与气隙的要害。

接头里突起的来源清楚：半导电层切断处留下的切口不齐，压接管压接后残留的毛刺，导体绑扎留下的松散丝。这几处都在接头内部，与施工工艺直接相关。同一批施工的多个接头，若都出现单半周主导的形态，问题多半出在工艺而不是材料。

突起的危害在于场强集中会持续侵蚀周围绝缘，形成电树枝。电树枝一旦起始，从起始到击穿的时间尺度与气隙完全不同。幅值不高但形态呈单半周主导的接头，处置上要比同等幅值的气隙更积极。

五、沿面放电：分散与起伏

沿面放电沿绝缘表面发展，路径贴着界面走。它与气隙的差别在路径不固定：表面状态随污秽、受潮、涂敷均匀程度变化，放电通道跟着变，图谱上表现为相位分布宽、幅值起伏大、同一电压下前后几次激励的重复性差。

接头界面的沿面放电与硅脂涂敷关系密切。涂得不足，界面残留空气。涂得过多或混进杂质，反而为沿面提供通道。终端部位的沿面更常见，外绝缘表面的污秽与凝露都会把它引出来。

判读沿面这一类，单次的图谱说服力有限。重复性差既是它的特征，也是判读的困难所在。结论要落在模式上，不是落在单次的幅值高低上。

沿面放电的发展受环境驱动。同一终端在干燥季节读数平稳、潮湿季节明显抬升，这个规律本身便是判据，比单次超标更有说服力。

多激励几次这一条对沿面特别有效，规程对振荡波在电压上限处的激励次数有明确要求。每一次激励得到的图谱摆在一起看：形态每次都相似，说明放电通道虽有起伏但机理稳定。形态每次都变，相位分布与幅值都跳，说明表面状态在测试过程中持续在变，这一处要连同密封一起处理。单次激励给出的图谱对沿面这一类说服力不足，这一条常被省掉。

六、悬浮电位：幅值高而集中

悬浮电位放电发生在不与导体或地可靠连接的金属体与其他电极之间。屏蔽层断口处的金属层、安装时遗漏接地的金属部件、位置装错的应力管，都会形成悬浮体。悬浮体与周围电极之间存在电位差，间隙击穿便放电。

这一类在图谱上的特征是幅值往往偏高。原因是悬浮体与电极之间的等效电容较大，一次放电释放的电荷量多，读到的视在放电量自然高。相位上相对集中，因为击穿由间隙上的电压决定，电压到某个值便放，不像沿面那样受表面状态摆布。

悬浮这一类在接头判读里格外要紧，因为它常常与安装质量直接挂钩：屏蔽层断口处理不当、金属屏蔽未恢复连接、应力管位置装错，都是施工环节的疏漏。新投运线路的接头若一上来便出现高幅值的集中放电，先查安装。别急着判绝缘老化。

七、终端未装应力管：位置先于形状

第五类按部位命名，道理在于它的判别主要靠位置而不是形状。电缆终端切除了金属屏蔽，屏蔽断口处的电场分布会发生畸变，应力管的作用是通过应力控制把畸变摊开。应力管漏装、装错位置或型号不匹配，断口处的场强集中无处释放，放电便在那里起。

图谱上的表现是终端位置出现强放电，并且随电压抬升快速增大。这个「快速」是相对而言：电压每升一档，放电量增长幅度明显大于其他类型。定位图会把缺陷点落在离终端很近的距离上，与中间接头的距离对不上。

这一类在判据数值上也与接头不同。规程给终端的允许值远宽于接头，交接试验里新投运电缆终端的判据在两千皮库量级，接头在两百皮库量级，相差一个数量级。原因是终端处的场强畸变自身复杂，判据留出了余量。读终端的图谱，先看位置是否与终端吻合，再看幅值是否随电压异常抬升，末了才比对判据数值。

八、三张图要一起看

单看一张图判错的情形，现场并不少见。相位图上形态不对称，可能是针尖状突起，也可能是外部干扰恰好落在某一相位上。时域图上脉冲沿电缆分散，可能是多点缺陷，也可能是行波衰减导致的畸变。定位图上距离对不上，可能是记录有误，也可能是波速取值不准。

表2 给出三张图的分工。

表2 三张图各自回答的问题与常见误读

三张图的读法有先后。先看定位图确定部位，接头、本体还是终端。再看相位图定机理，对称与否、集中与否。末了用时域图校核，看脉冲的分布是否与前两步的判断一致。三步互相印证，结论才站得住。

定位精度这一层要留余量。标准对定位误差的要求是相对于电缆全长给出的，同样一个百分比，短电缆换算出的米数小，长电缆换算出的米数大。把定位给出的距离与施工记录比对时，误差带要按全长算，不能按经验取固定米数。

波速是定位换算里另一个要核对的量。行波在电缆里的传播速度由绝缘材料与结构决定，不同型号、不同厂家的电缆波速并不相同，取值差百分之几，长线路上便差出十几米。用厂家给出的波速，或者用已知接头位置反算一次波速再校核全线，比直接套经验值稳。定位对不上记录时，先怀疑波速。再怀疑缺陷。

九、判据数值与图谱判读各自管什么

判据数值与图谱判读是两件事，混用会两头落空。数值答「超不超标」，图谱答「是什么」，处置分寸由两者共同决定。

停电局放的激励方式有三种：振荡波、超低频正弦波、超低频余弦方波。振荡波的频率在二十赫兹至五百赫兹之间，波幅按指数衰减。规程对振荡波电压的要求是连续八个周期内峰值衰减不大于百分之五十，频率落在规定区间，试验电压测量值保持在规定值的正负百分之三以内。

交接试验的判据，按 Q/GDW 11838-2018《配电电缆线路试验规程》给出的表：新投运电缆部分，起始局放电压不低于一点二倍 U0，本体不大于一百皮库，接头不大于两百皮库，终端不大于两千皮库。非新投运部分，本体不大于一百皮库，接头不大于三百皮库，终端不大于三千皮库。振荡波电压上限，全新电缆取二点零倍 U0，非全新电缆取一点七倍 U0，在电压上限处的激励次数不低于五次。

诊断性试验的判据分三档给结论。本体不分年限：无可检出局放为正常，小于一百皮库为注意，不小于一百皮库为异常。接头按年限分：五年及以内，无可检出为正常，小于三百皮库为注意，不小于三百皮库为异常。五年以上，无可检出为正常，小于五百皮库为注意，不小于五百皮库为异常。终端同样按五年分界，注意与异常的门槛在三千皮库与五千皮库两档。试验电压上限振荡波取一点七倍 U0。

DL/T 1576-2016 给出的是另一套写法。新投运电缆试验电压上限二点零倍 U0，接头大于三百皮库、本体大于一百皮库、终端大于三千皮库应更换。已投运超过一年的电缆上限一点七倍 U0，接头大于五百皮库、本体大于一百皮库、终端大于五千皮库。与上一节的诊断性判据对齐着看，本体一百皮库、接头五百皮库、终端五千皮库这三处是吻合的，差别只在分界年限（五年与一年）与判定性质（三档评价结论与参考临界量加处理建议）。交接那一档两套并不相同：接头是两百皮库与三百皮库，终端是两千皮库与三千皮库，差值不小。写报告时选定一套并注明出处。两套别混用。

三种激励的电压上限不同，不能互套。诊断性试验里，振荡波取一点七倍 U0，超低频正弦波取二点五倍 U0，超低频余弦方波取二点零倍 U0。规程把这三条并列，是因为不同激励下绝缘承受的应力过程不同，判据数值也是按各自的激励给出的。用超低频做到二点五倍 U0 的读数，不能拿振荡波一点七倍 U0 的判据表去比。

还有一条前置条件：绝缘电阻小于三十兆欧时不宜进行局放检测。绝缘已经受潮或存在集中性缺陷的线路，加上电压只会把缺陷放大，测出来的数也不可信。这一条是硬门槛。

表3 把判据与图谱的分工摆在一起。

表3 判据数值与图谱判读的分工

十、从图谱到动作：接头缺陷的处置分寸

接头缺陷的处置分寸，由部位、形态、幅值三者共同决定。同样是注意档，接头上的内部气隙与终端上的沿面放电，动作不一样。

按状态结论分三档。正常状态留记录，按周期复测。注意状态缩短检测周期，规程要求及时消缺，不具备条件时应在五年内复测。异常状态立即消缺，修复后按交接试验要求试验合格方可投运。这三档的判定按状态评价里的差者认定。

按部位加一层分寸。中间接头的缺陷处置要更积极，因为接头是线路上的薄弱环节，且修复要解开接头重新制作。终端的缺陷相对可处理，应力管一类的缺陷往往只需重装或换管。本体绝缘的缺陷没有可修复的余地，只能换段。

按形态再加一层。单半周主导的突起放电与幅值偏高的悬浮放电，即便幅值未达注意值，也应缩短周期重点跟踪，这两类的发展速度快于对称稳定的气隙。沿面放电受环境驱动，处置要连同密封、清洁、防凝露一起做，只换接头不管密封，半年后照样复发。环境不能省。

表4 给出形态与部位组合下的处置分寸。

表4 缺陷形态与部位对应的处置分寸

复测的价值要靠台账兑现。接头编号、历次放电量、起始电压、判定的形态类型、定位距离、试验电压与激励方式，几项一行按时间排下来。形态类型这一列别省，两次测试幅值相差不大但形态从对称变成单半周主导，说明机理在变，这比幅值本身更值得警惕。只记幅值的台账，看不出机理的迁移。

作业环境这一层也要记下来。规程给的条件是试验对象及环境温度宜在负十摄氏度至正四十摄氏度，空气相对湿度不宜大于百分之九十。温湿度偏离时，图谱的形态本身会变，比对要挑条件相近的两次。

产品落点上，孟德超低频局放测试仪用于电缆这一侧的局放检测与定位。它走超低频路线，可搭配超低频、工频、串联谐振三种电压源，局放检测范围零点一皮库至一万皮库，皮库分辨力零点一皮库，电缆定位精度不大于测试距离的百分之一，信号分离用时频图加频谱选频，频段一千赫兹至十兆赫可调，采样精度十四位，主机自动生成含幅值、相位分布与定位图谱的 PDF 报告。相位分布图直接用于本章的形态判读，定位图用于与施工记录比对。同门还有走振荡波路线的系统，覆盖三十五千伏电缆的交接与预防性试验，两条路线按电压等级与试验性质分工。

十一、结语：形状给性质，位置给部位

电缆局放判读有两把尺。一把是放电量，按规程的判据表给出正常、注意、异常三档结论。另一把是图谱，按形态与位置给出缺陷类型的方向。两把尺不能互相替代：幅值超了不知道是什么，形态像了不知道超不超。

五类典型缺陷各有各的形状特征，内部气隙对称稳定，针尖状突起单半周主导，沿面分散起伏，悬浮幅值偏高而集中，终端未装应力管靠位置先定性。判读的顺序是先定位定部位，再看相位定机理，末了用时域校核，三步互相印证。

形态特征按机理推，判据数值按规程取，两者在报告里要分开写、各标出处。做到这一点，一份局放报告才不只给出「某个接头三百皮库」，而是给出「接头部位、气隙性质、幅值超注意值、建议缩短周期跟踪」这样一条能直接排进检修计划的结论。

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