局部放電是GIS設(shè)備絕緣老化的核心先兆信號(hào)，在軌道交通供電場(chǎng)景中，地鐵供電系統(tǒng)多部署于地下密閉空間，GIS設(shè)備因占地小、防護(hù)等級(jí)高成為核心供電設(shè)備，一旦發(fā)生絕緣故障將導(dǎo)致全線停運(yùn)，嚴(yán)重影響市民出行安全。

一、行業(yè)背景與市場(chǎng)需求

根據(jù)中國(guó)城市軌道交通協(xié)會(huì)2025年發(fā)布的統(tǒng)計(jì)報(bào)告，國(guó)內(nèi)城市軌道交通運(yùn)營(yíng)線路總里程已突破9500公里，其中地鐵占比超78%，新增線路中35kV及以上電壓等級(jí)GIS設(shè)備的應(yīng)用占比超過(guò)82%【2】。中國(guó)電力科學(xué)研究院2026年的調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，GIS絕緣故障占地鐵供電系統(tǒng)非計(jì)劃停運(yùn)故障的32%，其中80%的故障發(fā)生前存在持續(xù)1-3個(gè)月的GIS局部放電異常信號(hào)，若能提前捕捉這類信號(hào)并處置，可減少90%以上的GIS突發(fā)停運(yùn)事故。隨著城市軌道交通客流密度持續(xù)提升，運(yùn)維單位對(duì)供電可靠性的要求不斷提高，針對(duì)GIS設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)、帶電巡檢以及定期GIS設(shè)備試驗(yàn)，已成為地鐵供電運(yùn)維的核心剛需環(huán)節(jié)。

二、核心概念解析

軌道交通供電系統(tǒng)采用“主變電站-牽引變電站-降壓變電站”三級(jí)架構(gòu)，其中地鐵供電系統(tǒng)的中高壓環(huán)網(wǎng)、主進(jìn)線間隔多采用GIS設(shè)備，將斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)、互感器等元件封閉在充有SF6氣體的金屬殼體內(nèi)，絕緣性能優(yōu)異但內(nèi)部缺陷隱蔽性強(qiáng)。GIS局部放電是指設(shè)備內(nèi)部存在絕緣缺陷時(shí)，在電場(chǎng)作用下發(fā)生的非貫穿性局部擊穿現(xiàn)象，不會(huì)立刻造成整體絕緣失效，但長(zhǎng)期放電會(huì)腐蝕絕緣件、分解SF6氣體，逐步擴(kuò)大缺陷直至引發(fā)擊穿。地鐵局放檢測(cè)分為三類模式：24小時(shí)在線監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)捕捉異常信號(hào)，日常帶電巡檢對(duì)重點(diǎn)部位進(jìn)行排查，例行試驗(yàn)結(jié)合多種離線檢測(cè)手段對(duì)設(shè)備健康狀態(tài)進(jìn)行全面評(píng)估，三者結(jié)合形成完整的GIS絕緣防護(hù)體系。相關(guān)檢測(cè)需符合DL/T 1815-2018、IEC 62271-203等標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求【3】【4】。

三、市場(chǎng)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

2025年以來(lái)，國(guó)內(nèi)多數(shù)省級(jí)軌道交通主管部門已明確要求新建地鐵線路的GIS設(shè)備必須配套局部放電在線監(jiān)測(cè)裝置，覆蓋率從2024年的42%提升至2026年的87%。南方電網(wǎng)2026年發(fā)布的《軌道交通供電系統(tǒng)運(yùn)維導(dǎo)則》明確要求，GIS設(shè)備每季度開(kāi)展1次帶電局放檢測(cè)，每年開(kāi)展1次全項(xiàng)目GIS設(shè)備試驗(yàn)，投入運(yùn)行超過(guò)10年的設(shè)備檢測(cè)周期減半。當(dāng)前行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)呈現(xiàn)三個(gè)特征：一是檢測(cè)模式從單一離線試驗(yàn)轉(zhuǎn)向“在線預(yù)警+帶電排查+離線復(fù)核”的三維體系，減少停電對(duì)運(yùn)營(yíng)的影響；二是檢測(cè)技術(shù)從單參數(shù)檢測(cè)轉(zhuǎn)向特高頻、超聲波、SF6分解物多參數(shù)聯(lián)合檢測(cè)，提升缺陷檢出準(zhǔn)確率；三是診斷模式從人工經(jīng)驗(yàn)判斷轉(zhuǎn)向AI算法輔助診斷，降低對(duì)運(yùn)維人員技術(shù)水平的依賴。

四、主流檢測(cè)技術(shù)對(duì)比

目前針對(duì)GIS局部放電的主流檢測(cè)技術(shù)分為四類，各有適用場(chǎng)景。特高頻檢測(cè)技術(shù)通過(guò)捕捉放電產(chǎn)生的300MHz-3GHz特高頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)，抗電磁干擾能力較強(qiáng)，適合地鐵地下復(fù)雜電磁環(huán)境下的在線監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)距離排查，對(duì)金屬微粒、懸浮電極等缺陷的檢出率可達(dá)92%【1】。超聲波檢測(cè)技術(shù)通過(guò)檢測(cè)放電產(chǎn)生的超聲波信號(hào)實(shí)現(xiàn)定位，適合對(duì)異常信號(hào)的精準(zhǔn)定位，對(duì)氣室內(nèi)部的局部放電定位準(zhǔn)確率可達(dá)87%，但易受環(huán)境振動(dòng)干擾。SF6分解物檢測(cè)技術(shù)通過(guò)檢測(cè)SF6分解產(chǎn)生的SO2、H2S等組分濃度，判斷設(shè)備內(nèi)部的長(zhǎng)期老化缺陷，適合例行試驗(yàn)中的健康狀態(tài)評(píng)估。特高頻-超聲波聯(lián)合檢測(cè)技術(shù)結(jié)合兩類技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)采集電信號(hào)和聲信號(hào)，可大幅降低誤報(bào)率，是當(dāng)前地鐵局放檢測(cè)的主流選擇。

五、康高特一體化檢測(cè)方案優(yōu)勢(shì)

針對(duì)地鐵供電系統(tǒng)的特殊運(yùn)行場(chǎng)景，康高特推出“在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)+手持帶電檢測(cè)設(shè)備+離線例行試驗(yàn)設(shè)備”的一體化GIS局放檢測(cè)方案，適配地鐵運(yùn)維的多場(chǎng)景需求。其中金吒/哪吒手持式多功能局放測(cè)試儀集成特高頻、超聲波雙傳感器，內(nèi)置針對(duì)地鐵場(chǎng)景優(yōu)化的自適應(yīng)濾波算法，可有效屏蔽牽引整流設(shè)備、雜散電流等干擾信號(hào)，干擾屏蔽率超過(guò)90%，非常適合日常地鐵局放檢測(cè)的快速排查。子龍高頻局放測(cè)試儀可用于GIS設(shè)備試驗(yàn)中的離線高精度局放檢測(cè)，檢測(cè)靈敏度符合IEC 62271-203標(biāo)準(zhǔn)要求，配合司南SF6綜合測(cè)試儀可同時(shí)完成SF6氣體組分、濕度、純度等多參數(shù)檢測(cè)，一次性完成全項(xiàng)目例行試驗(yàn)。整套方案的檢測(cè)數(shù)據(jù)可直接對(duì)接地鐵運(yùn)維管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)GIS設(shè)備全生命周期的健康狀態(tài)管理。

六、典型應(yīng)用場(chǎng)景

2025年某一線城市地鐵12號(hào)線運(yùn)維項(xiàng)目中，該線路共有32個(gè)變電站的128間隔GIS設(shè)備，已投入運(yùn)行8年，此前采用傳統(tǒng)離線試驗(yàn)?zāi)Ｊ?，每次全線路GIS設(shè)備試驗(yàn)需要分段停電，單次試驗(yàn)耗時(shí)超過(guò)72小時(shí)，對(duì)高峰運(yùn)營(yíng)影響較大。采用康高特一體化方案后，首先在重點(diǎn)間隔部署在線監(jiān)測(cè)傳感器實(shí)現(xiàn)24小時(shí)預(yù)警，每季度安排運(yùn)維人員使用金吒手持式局放儀開(kāi)展全線路帶電巡檢，每年例行試驗(yàn)采用子龍高頻局放測(cè)試儀配合司南SF6綜合測(cè)試儀開(kāi)展分段檢測(cè)，運(yùn)維效率提升62%，全年停電試驗(yàn)總時(shí)長(zhǎng)從72小時(shí)壓縮至18小時(shí)，上線后累計(jì)發(fā)現(xiàn)3起早期GIS局部放電缺陷，均在計(jì)劃?rùn)z修窗口完成處置，未發(fā)生一次非計(jì)劃停運(yùn)事件。

七、常見(jiàn)問(wèn)題解答

地鐵供電系統(tǒng)GIS局部放電檢測(cè)需要符合哪些標(biāo)準(zhǔn)？

當(dāng)前國(guó)內(nèi)通用的標(biāo)準(zhǔn)包括DL/T 1815-2018《特高頻法GIS局部放電帶電測(cè)試技術(shù)導(dǎo)則》、DL/T 1416-2015《超聲波法局部放電帶電測(cè)試技術(shù)導(dǎo)則》，以及2026年住建部發(fā)布的《城市軌道交通供電系統(tǒng)運(yùn)維標(biāo)準(zhǔn)》，部分地區(qū)的軌道交通集團(tuán)也會(huì)結(jié)合自身運(yùn)營(yíng)需求制定更嚴(yán)格的企業(yè)規(guī)范，檢測(cè)時(shí)需同時(shí)滿足國(guó)標(biāo)、行標(biāo)以及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

在線監(jiān)測(cè)和例行試驗(yàn)的關(guān)系是什么？

在線監(jiān)測(cè)屬于常態(tài)化預(yù)警手段，可24小時(shí)采集GIS局部放電信號(hào)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)突發(fā)的缺陷異常，但受安裝位置、環(huán)境干擾限制，難以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位和缺陷類型判定。例行試驗(yàn)屬于定期全面檢測(cè)，可結(jié)合多種檢測(cè)手段對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行全面評(píng)估，對(duì)在線監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)的異常信號(hào)進(jìn)行復(fù)核和定位，二者是互補(bǔ)關(guān)系，不能互相替代。

地鐵復(fù)雜電磁環(huán)境下如何提高局放檢測(cè)的準(zhǔn)確率？

首先優(yōu)先選擇特高頻+超聲波聯(lián)合檢測(cè)的設(shè)備，可同時(shí)采集兩類信號(hào)交叉驗(yàn)證，減少誤報(bào)；其次檢測(cè)前需對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的牽引整流設(shè)備、通信基站等固定干擾源進(jìn)行標(biāo)記，通過(guò)濾波算法屏蔽干擾信號(hào)；*后可結(jié)合設(shè)備的歷史檢測(cè)數(shù)據(jù)、同類型設(shè)備的缺陷樣本，通過(guò)AI診斷模型進(jìn)行綜合判定，進(jìn)一步提升檢測(cè)準(zhǔn)確率。

參考文獻(xiàn)

【1】 中國(guó)電力科學(xué)研究院. 2026年GIS設(shè)備局部放電檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用白皮書(shū)[R]. 2026.

【2】 中國(guó)城市軌道交通協(xié)會(huì). 2025年中國(guó)城市軌道交通年度統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告[R]. 2025.

【3】 DL/T 1815-2018 特高頻法GIS局部放電帶電測(cè)試技術(shù)導(dǎo)則[S]. *能源局, 2018.

【4】 IEC 62271-203:2021 高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第203部分：氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備（GIS）[S]. 國(guó)際電工委員會(huì), 2021.