仪器仪表学报

作者：张伟超，张鹏宇，王暄，张涛

单位：张伟超,哈尔滨理工大学高效能特种电缆技术全国重点实验室哈尔滨150080,,张鹏宇,哈尔滨理工大学高效能特种电缆技术全国重点实验室哈尔滨150080,,王暄,哈尔滨理工大学高效能特种电缆技术全国重点实验室哈尔滨150080,,张涛,青岛汉河电缆股份有限公司青岛266000),

关键词：电缆接头;局部放电;有限元分析;柔性传感单元;传播路径

基金：龙江科技英才春雁支持计划（CYQN24002）项目资助

电缆接头是电力电缆最薄弱的环节，检测电缆接头局部放电是预防电缆系统故障发展的最有效方法，但电缆接头结构特殊，常规局部放电传感器用于电缆接头内部绝缘进行局部放电检测极为困难。基于柔性传感单元提出了适用于电缆接头外屏蔽层和护层狭小空间内布设的局部放电信号传感方法。首先，利用有限元仿真软件设计并分析柔性传感单元在交联聚乙烯介质中的有效工作频段，通过对其辐射面进行调整与测试使其工作频段覆盖电缆接头故障时产生的典型局部放电信号，实现柔性传感单元在弯曲状态下的检测能力不丢失；其次，计算局部放电高频电磁辐射信号在电缆接头中狭长多层介质空间的传播特性，明确柔性传感单元安装位置为电缆接头应力堆附近；最后，搭建电缆接头局部放电实验平台对柔性传感单元性能进行分析。仿真和实验表明，柔性传感单元在交联聚乙烯介质中有效工作频段为50~640MHz，在不影响检测性能的前提下弯曲半径可达6~10cm；局部放电高频电磁辐射信号在电缆接头应力堆附近幅值明显增强；柔性传感单元可有效检测距电缆接头局部放电点12~24cm范围的复合缺陷；柔性传感单元在35kV电缆上的实际应用检测性能良好，能够实现在电缆接头狭小空间内的局部放电测量。

来源：2025年第10期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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