轨道交通电力电缆带电检测的常见缺陷识别与判断

一、引言

随着轨道交通的快速发展，电力电缆的安全性至关重要，直接影响列车运行的稳定性与安全。传统的电缆检测方法常需停运设备，影响系统运行。带电检测技术作为一种新兴的无停运检测手段，能够实时监测电力电缆状态，提升检测效率和设备安全性。本文将探讨轨道交通电力电缆带电检测中常见缺陷的识别与判断方法，分析各类检测技术的优缺点，为电力设施的管理与维护提供理论依据。

二、轨道交通高压电缆带电检测技术概述

2.1 带电检测技术的基本原理

带电检测技术是通过对电缆进行在线监测，在不关闭电源的情况下，实时诊断电缆的运行状态。该技术主要依赖先进的传感器和监测设备，如红外热成像仪、局部放电检测仪、光纤传感器等，来获取电缆的各类数据[1]。这些设备能够检测电缆表面的温度变化、局部放电、振动等特征，从而识别电缆存在的缺陷。带电检测技术的关键在于能够在设备正常运行的状态下进行实时、无干扰的检测，极大减少了设备停运的风险。

2.2 主要检测方法及其应用

带电检测方法根据检测原理和设备的不同，主要分为红外热成像法、局部放电法、振动监测法等[2]。红外热成像法通过检测电缆表面温度的变化，判断电缆是否存在过热、接触不良等问题；局部放电法通过检测电缆内部的局部放电情况，来判断电缆是否存在绝缘老化或损伤；振动监测法通过监测电缆的振动信号，分析电缆的运行状态及潜在故障。每种方法都有其优势和局限性，因此在实际应用中常常结合多种方法进行综合判断，以提高检测的准确性。

2.3 带电检测技术的挑战与发展方向

尽管带电检测技术在轨道交通中的应用越来越广泛，但在实际使用中仍面临一些挑战。首先，环境因素如温度、湿度、电磁干扰等可能影响检测仪器的准确性。其次，不同类型的电缆和不同的故障模式需要采用不同的检测方法，这增加了检测系统的复杂性和成本。此外，带电检测技术的标准化和自动化程度仍然有待提高，现有的技术和设备在处理复杂问题时往往存在一定的局限。未来的发展方向包括提高设备的灵敏度、优化数据分析算法，以及在大数据和人工智能技术的支持下，实现智能化、自动化的电缆检测。

三、轨道交通高压电缆常见缺陷的识别与判断

3.1 电缆老化与绝缘损伤

电缆的老化是轨道交通电力设施中常见的缺陷之一。随着使用时间的增加，电缆的绝缘材料会逐渐退化，导致电缆的绝缘性能下降，甚至可能发生电气故障。带电检测技术能够有效识别电缆老化的早期迹象，尤其是通过局部放电检测法，能够及时发现电缆绝缘损伤的潜在风险。在绝缘受损的情况下，局部放电信号会出现异常变化，检测系统可以通过分析这些信号来判断电缆是否存在老化问题。

3.2 接头部位故障

电缆的接头部位是高压电缆系统中最容易出现问题的地方之一。接头故障通常由于接头处的接触不良、氧化腐蚀、机械应力等原因造成。带电检测可以通过红外热成像仪或振动监测法来识别接头部位的温度异常或振动异常，从而判断接头是否存在问题。例如，当接头处的接触不良时，电流通过时会产生局部过热现象，红外成像技术可以清晰地捕捉到这一变化，帮助工作人员及时处理。

3.3 电缆表面损伤

电缆表面损伤通常是由于外部因素如机械碰撞、施工损坏或老化引起的。虽然电缆表面损伤不一定会立即引发电气故障，但如果不及时处理，可能会导致进一步的绝缘损坏或电缆失效。通过带电检测，尤其是红外热成像法，可以有效监测电缆表面温度的变化，发现是否有局部过热的现象。这种温度异常通常是电缆表面损伤的一个重要信号。

四、带电检测技术的实践应用与缺陷识别标准化流程

4.1 实践应用中的关键技术问题

带电检测技术在实际应用中面临的技术问题，尤其是在 35kV 高压电缆检测中显得尤为突出。首先，环境因素对检测结果的影响不可忽视[3]。高压电缆常处于不同的外部环境条件中，温度、湿度和电磁干扰都会对传感器的信号产生影响，导致检测结果不准确。例如，在潮湿天气下，电缆表面的水汽可能干扰红外成像仪的温度感应，导致温度测量误差，从而影响故障定位的准确性。其次，设备精度和灵敏度是另一个关键因素。由于 35kV 电缆通常电力负荷较大，细微的电气变化或局部放电信号可能会受到背景噪音的干扰，降低检测设备的灵敏度。因此，为了确保检测的准确性，设备需要定期校准，并结合多种传感器来综合判断电缆的健康状态。最后，数据分析的能力也是技术应用中的瓶颈之一。

4.2 缺陷识别与判断的标准化流程及关键指标

为了提高带电检测的效率和精确度，建立一套标准化的缺陷识别与判断流程至关重要，尤其是对于 35kV 高压电缆。在缺陷识别的过程中，首先要进行数据采集，确保采集到的数据在准确性和完整性上达到高标准。这一阶段不仅包括电缆的温度、局部放电信号和振动数据，还需对环境条件如湿度、电磁干扰等进行记录，确保这些变量不会影响后续的数据分析。在数据预处理阶段，通过滤波和去噪等技术处理原始数据，去除外部环境的干扰，确保信号清晰。在初步诊断时，根据设定的阈值判断是否存在明显的故障，如温度过高、局部放电增多等。精确诊断则通过结合多种检测方法来深入分析疑似故障区域。对于 35kV 高压电缆，缺陷判断需要更为严格的标准，如温度异常值的设定要比低压电缆更高，局部放电的阈值也应当依据电缆的额定电压进行调整。

4.3 关键指标的建立与智能化判断系统

为了准确判断35kV 高压电缆的运行状态，建立关键指标并结合智能化判断系统至关重要。首先，温度是最常见且直观的关键指标之一。通过红外热成像仪，可以实时监控电缆表面的温度变化，温度的异常升高往往是接头不良、绝缘层老化或外部机械损伤的征兆。对于 35kV 高压电缆，设定一个合理的温度警戒值，如超过 80^cC 或 100^∘C ，通常意味着电缆存在安全隐患。此外，局部放电是判断电缆绝缘状态的重要指标。局部放电检测仪可以实时捕捉电缆内部的电气放电现象，局部放电强度的增加往往预示着电缆绝缘层的损伤，尤其是在高压电缆中，局部放电信号增多的情况需要格外警惕。振动监测也是一种重要的辅助检测手段，机械损伤或接头松动等故障往往伴随着振动异常。近年来，随着人工智能和大数据技术的应用，基于这些关键指标的数据分析可以实现自动化、智能化的故障识别与预测。

五、结论

随着轨道交通系统的不断发展和电力设施的日益复杂，轨道交通高压电缆的带电检测技术在保障电力系统稳定运行中的作用越来越重要。通过带电检测，可以及时发现电缆的老化、接头故障和表面损伤等问题，提前进行维护和修复，避免了可能的安全隐患。然而，带电检测技术在实践应用中仍面临一些技术挑战，需要进一步提高设备的稳定性、准确性和智能化水平。未来，随着人工智能、大数据等技术的发展，带电检测技术有望实现更加精准、高效的电缆故障诊断，为轨道交通的安全运行提供更加有力的保障。

参考文献

[1]莫佳辉,张伟鑫.带电检测技术在电力电缆状态评估中的应用与研究[J].电工技术,2024,(S2):544-546.

[2]陈俊德,张斌山,武尚玉,等.电缆局部放电带电检测技术分析[J].中国设备工程,2025,(02):9-11.

[3]李子秀,张晓明,郭兵.带电检测技术在电缆设备状态检测中的应用[J].自动化应用,2024,65(18):99-101.