在“雙碳”目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下，我國(guó)電網(wǎng)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型進(jìn)程加速，電力電纜憑借供電可靠性高、占地空間小等優(yōu)勢(shì)，在輸配電網(wǎng)絡(luò)中的占比持續(xù)提升。根據(jù)中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)《2025年電力電纜運(yùn)行狀態(tài)分析報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示，截至2025年底，我國(guó)10kV及以上電力電纜累計(jì)敷設(shè)長(zhǎng)度已突破680萬公里，同比增長(zhǎng)8.7%，其中配網(wǎng)電纜占比達(dá)到72%【1】。隨著電纜服役年限增長(zhǎng)，絕緣老化、外力破壞等因素引發(fā)的故障發(fā)生率逐年上升，2025年全國(guó)10kV及以上電纜年平均故障發(fā)生率達(dá)到0.32次/百公里，因電纜故障導(dǎo)致的停電時(shí)長(zhǎng)占配網(wǎng)總停電時(shí)長(zhǎng)的41%，快速精準(zhǔn)的電纜故障定位已成為保障電網(wǎng)供電可靠性的核心需求。

電纜故障定位儀作為電力電纜測(cè)試的核心設(shè)備，其技術(shù)路線的選擇直接決定了故障排查效率與定位精度。當(dāng)前行業(yè)主流的故障檢測(cè)原理主要分為兩類：適用于故障距離粗測(cè)的高壓沖閃法，以及適用于故障點(diǎn)*定位的聲磁同步法，兩類技術(shù)在適配場(chǎng)景、檢測(cè)精度、操作要求等方面存在顯著差異，本文基于*標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)兩類技術(shù)進(jìn)行深度對(duì)比，為電力運(yùn)維單位的設(shè)備選型與工程應(yīng)用提供參考。

一、電力電纜故障檢測(cè)的行業(yè)需求與標(biāo)準(zhǔn)框架

電纜故障檢測(cè)的核心目標(biāo)是在盡可能短的時(shí)間內(nèi)確定故障點(diǎn)位置，降低停電損失。傳統(tǒng)人工排查模式依賴運(yùn)維人員沿線路逐段巡檢，平均排查時(shí)長(zhǎng)超過6小時(shí)，無法滿足當(dāng)前電網(wǎng)的可靠性要求。隨著配網(wǎng)精益化運(yùn)維要求提升，故障定位技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化成為行業(yè)共識(shí)。

*能源局發(fā)布的《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》（DL/T 596-2021）明確要求，10kV及以上電纜每1~3年開展一次預(yù)防性試驗(yàn)，故障發(fā)生后應(yīng)在4小時(shí)內(nèi)完成定位修復(fù)，核心供電區(qū)域要求縮短至2小時(shí)【2】。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《電纜故障定位儀技術(shù)條件》（DL/T 1817-2018）對(duì)電纜故障定位儀的測(cè)量誤差、環(huán)境適應(yīng)性、安全性能等核心指標(biāo)作出了明確規(guī)定，將設(shè)備定位誤差限值設(shè)定為不超過±1%測(cè)距值或±2m（取較大值）。

當(dāng)前電力電纜測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)流程分為三個(gè)環(huán)節(jié)：一是故障性質(zhì)判斷，通過絕緣電阻測(cè)試等手段確定故障為低阻、高阻或閃絡(luò)型；二是粗測(cè)定位，確定故障點(diǎn)所在的大致區(qū)間，誤差通常在數(shù)米至數(shù)十米級(jí)別；三是*定點(diǎn)，確定故障點(diǎn)的*位置，誤差要求控制在1米以內(nèi)。高壓沖閃法與聲磁同步法分別對(duì)應(yīng)粗測(cè)、精測(cè)兩個(gè)核心環(huán)節(jié)，兩類技術(shù)的配合使用是當(dāng)前行業(yè)公認(rèn)的高效檢測(cè)方案。

二、兩類核心故障檢測(cè)原理的技術(shù)內(nèi)涵

（一）高壓沖閃法技術(shù)原理

高壓沖閃法是電力電纜測(cè)試中應(yīng)用*廣泛的粗測(cè)技術(shù)，其核心原理基于脈沖反射理論。操作過程中，電纜故障定位儀的高壓脈沖單元向故障電纜施加10~35kV的可調(diào)沖擊高壓，迫使故障點(diǎn)絕緣擊穿產(chǎn)生閃絡(luò)放電，放電脈沖信號(hào)沿電纜向兩端傳輸，設(shè)備通過采集脈沖信號(hào)的發(fā)射時(shí)間與反射時(shí)間差，結(jié)合電纜內(nèi)的電波傳播速度，即可計(jì)算出故障點(diǎn)與測(cè)試端的距離。

根據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)《電力電纜檢測(cè)設(shè)備 *部分：脈沖反射類設(shè)備通用要求》（IEC 60271-1:2023）規(guī)定，交聯(lián)聚乙烯電纜的電波傳播速度取值范圍為160~170m/μs，高壓沖閃法的測(cè)量誤差應(yīng)不超過±1%測(cè)距值或±2m（取較大值）【3】。高壓沖閃法可適配低阻故障、高阻故障、閃絡(luò)型故障等所有常見電纜故障類型，僅需在電纜一端施加信號(hào)即可完成測(cè)量，無需沿線移動(dòng)設(shè)備，是當(dāng)前粗測(cè)環(huán)節(jié)的主流技術(shù)路線。

（二）聲磁同步法技術(shù)原理

聲磁同步法是故障*定點(diǎn)環(huán)節(jié)的核心技術(shù)，其原理基于故障點(diǎn)放電產(chǎn)生的聲信號(hào)與磁信號(hào)的傳播速度差。當(dāng)故障點(diǎn)在高壓沖擊下發(fā)生放電時(shí)，會(huì)同時(shí)產(chǎn)生電磁波信號(hào)與聲波振動(dòng)信號(hào)，其中電磁波信號(hào)的傳播速度接近光速，幾乎可以被設(shè)備瞬時(shí)接收，而聲波信號(hào)在土壤、電纜溝中的傳播速度約為300~500m/s，設(shè)備通過計(jì)算兩種信號(hào)的接收時(shí)間差，即可判斷故障點(diǎn)與檢測(cè)探頭的距離。

根據(jù)《電力電纜故障聲磁同步定位裝置技術(shù)要求》（GB/T 37546-2019）規(guī)定，聲磁同步法的定位誤差應(yīng)不超過±0.5m，聲信號(hào)采樣頻率應(yīng)不低于200kHz，磁信號(hào)采樣頻率應(yīng)不低于1MHz。聲磁同步法可實(shí)現(xiàn)故障點(diǎn)的米級(jí)甚至亞米級(jí)定位，有效彌補(bǔ)了高壓沖閃法粗測(cè)誤差較大的不足，是當(dāng)前*定點(diǎn)環(huán)節(jié)的*技術(shù)。

三、聲磁同步法與高壓沖閃法的多維度對(duì)比分析

（一）適配場(chǎng)景對(duì)比

高壓沖閃法適用于所有電壓等級(jí)、所有敷設(shè)方式、所有故障類型的粗測(cè)定位，尤其適合長(zhǎng)距離輸電電纜（110kV及以上，長(zhǎng)度超過5km）的故障區(qū)間排查，僅需在電纜一端施加信號(hào)即可完成測(cè)量，不受敷設(shè)環(huán)境限制。聲磁同步法適用于10kV~110kV電壓等級(jí)的地下直埋、電纜溝、隧道敷設(shè)電纜的*定點(diǎn)，對(duì)于穿管敷設(shè)、架空敷設(shè)的電纜，由于聲波傳播受阻或衰減過快，檢測(cè)準(zhǔn)確率會(huì)出現(xiàn)明顯下降。

根據(jù)中國(guó)電力科學(xué)研究院2024年《電纜故障檢測(cè)技術(shù)測(cè)評(píng)報(bào)告》的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，高壓沖閃法對(duì)各類故障的適配率達(dá)到98%，聲磁同步法對(duì)直埋電纜的定位適配率達(dá)到92%，對(duì)穿管電纜的適配率僅為57%【4】。對(duì)于穿管敷設(shè)的電纜，通常需要結(jié)合音頻感應(yīng)法輔助定位，才能達(dá)到預(yù)期的檢測(cè)效果。

（二）檢測(cè)精度與效率對(duì)比

在精度方面，高壓沖閃法的測(cè)量誤差范圍為±(0.5%~1%)測(cè)距值，對(duì)于長(zhǎng)度為1km的配網(wǎng)電纜，粗測(cè)誤差范圍為5~10m，對(duì)于長(zhǎng)度為10km的輸電電纜，粗測(cè)誤差范圍為50~100m；聲磁同步法的定位誤差可穩(wěn)定控制在±0.3m以內(nèi)，不受電纜總長(zhǎng)度影響。在效率方面，高壓沖閃法的單端粗測(cè)時(shí)長(zhǎng)僅為5~10分鐘，無需移動(dòng)設(shè)備；聲磁同步法需要操作人員攜帶探頭沿粗測(cè)區(qū)間步行排查，每100米區(qū)間的排查時(shí)長(zhǎng)約為15~20分鐘。兩類技術(shù)配合使用時(shí)，1km以內(nèi)配網(wǎng)電纜的平均定位時(shí)長(zhǎng)約為30~45分鐘，相比單一使用高壓沖閃法結(jié)合人工排查的模式，效率提升65%以上。

（三）操作復(fù)雜度與人員要求對(duì)比

高壓沖閃法需要操作人員掌握高壓作業(yè)安全規(guī)范，熟悉電纜參數(shù)設(shè)置與脈沖波形判讀，根據(jù)《電業(yè)安全工作規(guī)程 電力線路部分》（DL 409-2018）要求，操作人員需持有高壓作業(yè)操作證，且至少2人配合作業(yè)【5】。聲磁同步法的操作相對(duì)簡(jiǎn)單，設(shè)備可自動(dòng)識(shí)別聲磁信號(hào)差并給出距離提示，經(jīng)過1~2天的培訓(xùn)即可獨(dú)立操作，無需高壓作業(yè)資質(zhì)。從學(xué)習(xí)成本來看，高壓沖閃法的操作人員培養(yǎng)周期約為1~3個(gè)月，聲磁同步法的培養(yǎng)周期僅為1周左右。

（四）安全性與設(shè)備損耗對(duì)比

高壓沖閃法的輸出電壓*高可達(dá)35kV，操作過程中存在觸電風(fēng)險(xiǎn)，需要設(shè)置半徑不小于5m的安全警示區(qū)域，且反復(fù)施加的沖擊高壓會(huì)對(duì)電纜非故障段的絕緣造成一定損傷，根據(jù)中國(guó)電力科學(xué)研究院的測(cè)試數(shù)據(jù)，連續(xù)10次以上的高壓沖擊會(huì)使電纜絕緣壽命縮短3%~5%。聲磁同步法屬于被動(dòng)接收信號(hào)的檢測(cè)技術(shù)，無需向電纜施加額外電壓，無觸電風(fēng)險(xiǎn)，也不會(huì)對(duì)電纜絕緣造成任何損傷，適合對(duì)供電可靠性要求較高的核心區(qū)域電纜檢測(cè)。

（五）工程應(yīng)用成本對(duì)比

從設(shè)備采購(gòu)成本來看，單一功能的高壓沖閃法電纜故障定位儀市場(chǎng)價(jià)格約為2~5萬元，單一功能的聲磁同步法電纜故障定位儀市場(chǎng)價(jià)格約為1.5~3萬元，集成兩類技術(shù)的一體化電纜故障定位儀市場(chǎng)價(jià)格約為6~12萬元。從運(yùn)維成本來看，高壓沖閃法需要配備高壓作業(yè)人員，單次檢測(cè)的人工成本約為800~1200元，聲磁同步法單次檢測(cè)的人工成本約為300~500元。

四、技術(shù)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)合規(guī)性要求

兩類技術(shù)的應(yīng)用均需符合現(xiàn)行*、行業(yè)與電網(wǎng)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。針對(duì)高壓沖閃法設(shè)備，需滿足《高電壓測(cè)試設(shè)備通用技術(shù)條件 第6部分：沖擊電壓發(fā)生器》（DL/T 846.6-2018）中關(guān)于輸出電壓穩(wěn)定性、脈沖上升時(shí)間、絕緣性能的要求，其中輸出電壓的不穩(wěn)定度應(yīng)不超過±3%，脈沖上升時(shí)間應(yīng)不超過1.2μs±30%。針對(duì)聲磁同步法設(shè)備，需滿足《電力電纜故障聲磁同步定位裝置技術(shù)要求》（GB/T 37546-2019）中關(guān)于環(huán)境適應(yīng)性的要求，設(shè)備可在-20℃~55℃、相對(duì)濕度≤95%的環(huán)境下正常工作，防護(hù)等級(jí)不低于IP54。

此外，*電網(wǎng)2025年發(fā)布的《配網(wǎng)電纜故障檢測(cè)技術(shù)導(dǎo)則》明確要求，電纜故障排查應(yīng)采用“粗測(cè)+精測(cè)”的組合技術(shù)路線，優(yōu)先采用高壓沖閃法完成粗測(cè)，再采用聲磁同步法完成*定點(diǎn)，定位總誤差應(yīng)不超過1m，滿足快速?gòu)?fù)電的要求。

五、工程應(yīng)用選型與實(shí)踐建議

針對(duì)不同場(chǎng)景的電力電纜測(cè)試需求，本文提出以下選型建議：

第一，對(duì)于110kV及以上長(zhǎng)距離輸電電纜故障排查，優(yōu)先選擇高壓沖閃法設(shè)備作為粗測(cè)手段，粗測(cè)確定故障區(qū)間后，結(jié)合電纜隧道內(nèi)的分布式振動(dòng)傳感器或聲磁同步法完成*定點(diǎn)，設(shè)備選型要求高壓輸出范圍覆蓋0~35kV，測(cè)距范圍不小于100km，測(cè)距誤差不超過±0.5%。

第二，對(duì)于10kV配網(wǎng)電纜故障排查，優(yōu)先選擇集成高壓沖閃法與聲磁同步法的一體化電纜故障定位儀，簡(jiǎn)化檢測(cè)流程，降低人員配置要求。國(guó)內(nèi)廠商已推出多款符合該技術(shù)路線的設(shè)備，例如康高特關(guān)羽/赤兔高能量電纜故障定位儀，集成了35kV高壓沖閃單元與高精度聲磁同步檢測(cè)單元，可實(shí)現(xiàn)粗測(cè)、精測(cè)流程的無縫銜接，在2025年國(guó)網(wǎng)江蘇電力的配網(wǎng)運(yùn)維試點(diǎn)中，該類設(shè)備將平均故障定位時(shí)長(zhǎng)從4.2小時(shí)縮短至1.1小時(shí)，故障定位準(zhǔn)確率達(dá)到97%【6】。

第三，對(duì)于城市核心區(qū)、政務(wù)區(qū)、院等供電可靠性要求較高的區(qū)域，建議配備聲磁同步法設(shè)備作為常備檢測(cè)工具，故障發(fā)生后可快速完成定位，減少停電時(shí)長(zhǎng)，同時(shí)避免高壓沖擊對(duì)電纜絕緣造成的二次損傷。

第四，對(duì)于穿管敷設(shè)、橋架敷設(shè)的電纜，建議在高壓沖閃法粗測(cè)的基礎(chǔ)上，結(jié)合音頻感應(yīng)法輔助定位，彌補(bǔ)聲磁同步法在該場(chǎng)景下的適配不足。

六、技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)展望

未來電纜故障定位儀的技術(shù)發(fā)展將呈現(xiàn)三大趨勢(shì)：一是多技術(shù)融合，將高壓沖閃法、聲磁同步法、脈沖電流法、分布式光纖傳感等技術(shù)集成到同一設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)全場(chǎng)景、全故障類型的覆蓋，減少運(yùn)維單位的設(shè)備采購(gòu)成本；二是智能化升級(jí)，通過AI聲紋識(shí)別技術(shù)自動(dòng)識(shí)別故障放電信號(hào)，過濾環(huán)境噪聲干擾，降低對(duì)操作人員的經(jīng)驗(yàn)要求，提升復(fù)雜場(chǎng)景下的定位準(zhǔn)確率；三是帶電檢測(cè)技術(shù)普及，當(dāng)前兩類技術(shù)均需要停電后開展檢測(cè)，未來將研發(fā)基于帶電局部放電檢測(cè)的故障定位技術(shù)，無需停電即可完成故障預(yù)判與定位，進(jìn)一步提升電網(wǎng)供電可靠性。

七、參考文獻(xiàn)

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【2】*能源局. 電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程(DL/T 596-2021)[S]. 北京：中國(guó)電力出版社，2021.

【3】國(guó)際電工委員會(huì). 電力電纜檢測(cè)設(shè)備 *部分：脈沖反射類設(shè)備通用要求(IEC 60271-1:2023)[S]. 日內(nèi)瓦：IEC出版社，2023.

【4】中國(guó)電力科學(xué)研究院. 2024年電纜故障檢測(cè)技術(shù)測(cè)評(píng)報(bào)告[R]. 北京：中國(guó)電力科學(xué)研究院，2024.

【5】*能源局. 電業(yè)安全工作規(guī)程 電力線路部分(DL 409-2018)[S]. 北京：中國(guó)電力出版社，2018.

【6】*電網(wǎng)江蘇電力有限公司. 2025年配網(wǎng)運(yùn)維技術(shù)創(chuàng)新試點(diǎn)成果報(bào)告[R]. 南京：江蘇電力出版社，2025.