一、为什么电缆中间接头是“薄弱环节”

电力电缆线路中，中间接头承担着连接两段电缆本体的功能，但正是这个看似简单的连接点，却成为整条电缆线路中容易发生故障的部位。

1. 统计数据揭示的现状

国内电力行业对电缆运行故障的统计分析表明，在排除外力破坏因素后，10kV电缆线路70%以上的运行故障由电缆附件故障引起，其中中间接头缺陷占据主要部分。有研究数据显示，电缆接头故障概率约占电缆运行整体故障的63%左右，而中间接头的绝缘击穿故障又占其中的31%。另有统计表明，配网电缆投运后5年内的突发故障，除去外力破坏因素，80%是由中间接头缺陷导致的。这些数据说明，中间接头确实是电缆线路中风险为集中的环节。

2. 故障成因的多维分析

电缆中间接头之所以故障率高，根源在于其结构和制造安装过程的特殊性。

制造质量的缺陷是首要因素。接头内部可能存在杂质、气泡等微观缺陷，这些缺陷在电场作用下会成为局部放电的起始点。安装质量的缺陷同样不容忽视，如未按规定尺寸和工艺要求安装、安装过程中引入水气或杂质、外半导电层存在突起、主绝缘结构受损、导体压接部位出现棱角或尖刺、应力锥安装错位等。此外，绝缘与缆芯的界面缺陷，如冷缩头握紧力不足形成气隙，以及绝缘的老化，包括电热多因子老化、受潮和化学腐蚀等，都会加速绝缘性能的劣化。

电缆接头在制造和安装过程中需要剥去电缆原有的结构层，这一过程本身就容易划伤绝缘层。同时，接头部位由于结构不连续，存在电应力集中，其绝缘屏蔽口处的电应力集中尤为突出。研究表明，即使微小的缺陷也会引起场强和电压的突变，导致绝缘劣化。随着缺陷的发展，局部场强过高产生局部放电，加速绝缘老化，终可能引发击穿事故。

受潮是另一个常见且严重的故障原因。电缆接头受潮会导致绝缘劣化，长期运行后产生局部放电烧蚀。在实际运行中，接头所处的电缆隧道、电缆沟或直埋环境往往潮湿甚至积水，防水密封一旦失效，水分侵入会迅速降低绝缘性能。

综合来看，电缆中间接头之所以“容易出事”，既有先天因素——其结构本身决定了它是绝缘的薄弱环节；也有后天因素——制造和安装过程中的质量控制难度大，运行环境恶劣。正是这些因素的叠加，使得中间接头成为电缆线路中故障率的部位。

二、局放在线监测的布点原则

既然中间接头是故障高发部位，对其进行局部放电在线监测就具有明确的针对性。合理的布点方案是确保监测有效性的基础。

1. 监测对象的确定原则

布点的首要原则是重点覆盖薄弱环节。电缆中间接头和终端头是电缆线路的薄弱环节，应作为监测的对象。对于长距离电缆线路，每个中间接头都应纳入监测范围，因为任何一个接头的绝缘劣化都可能导致整条线路故障。

电压等级差异化是另一个重要原则。220kV及以上电压等级的电缆线路，监测点布置更为密集；110kV线路可采用“关键节点加定期巡检”相结合的模式。对于6kV至35kV的配网电缆，则需根据接头数量、敷设方式和现场条件灵活确定监测点位。

2. 传感器选型与安装位置

不同的传感器类型适用于不同的场景，选型需结合现场条件确定。

高频电流互感器（HFCT） 适用于有接地线引出的电缆接头。传感器应安装在电缆接头接地线或交叉互联箱处，这是局部放电信号传导的关键路径。HFCT采用开合式钳形结构，可在不停电的情况下安装。在绝缘接头引线上，HFCT测量到的局部放电信号以同轴模信号为主；而在直通接头引线上信号相对较弱，应优先将HFCT布置在绝缘接头引线的末端。

电容耦合式传感器适用于无接地线引出的场景。传感器应安装在电缆中间接头两侧1米范围内。每一个中间接头通常需要配置2套电容耦合传感器，其中1套安装于监测点位用于采集局部放电信号，另1套安装于电缆隧道的其他电缆回路上用于采集噪声信号。

无论采用哪种传感器，安装时都需注意：传感器应尽可能靠近电缆接头，射频同轴电缆尽量短（建议不超过5米），以减小传输损耗和噪声干扰；同时应远离变频器、通信基站等强干扰源；安装前需清洁电缆表面，确保无明显水渍和油污，传感器与电缆本体之间应良好贴合，避免空气间隙衰减信号。

3. 系统架构与布点方案

局放在线监测系统通常采用分布式结构：各监测点的传感器采集信号后，通过前置单元进行放大、滤波和采集，再经通信网络将数据传输至服务器进行统一分析和展示。

对于高压电缆（6kV至500kV），陕西公众智能科技的高压电缆局部放电在线监测系统通过安装在电缆接头接地线上的高频脉冲电流传感器来耦合局部放电脉冲电流信号。系统支持多通道版本，可分别适配单相或三相电缆的同步监测需求。

对于配网电缆（6kV至35kV），陕西公众智能科技推出了GZPD-1000型配网电缆局部放电及温度在线监测系统。该系统通过安装于电缆接头附近的智能电容耦合式传感器来耦合局部放电脉冲电流信号。在通信方式上，采集数据经LoRa无线方式传送至采集器，再通过4G专网或VPN加密通道上传至管理平台。传感器采用电池供电，解决了现场取电困难的问题。

对于电缆隧道等综合场景，GZZH-1000型电缆隧道综合监测系统可对局部放电、接地环流、温度、振动、气体、水位、视频等多种状态量进行综合监测。

三、布点实施的技术要点

在实际部署中，以下几点值得重点关注：

信号衰减问题。局部放电信号在传播过程中以指数规律衰减。传感器应尽量靠近放电源安装，以获取尽可能强的信号。安装时需保证传感器与电缆之间的良好耦合，现场常用绝缘硅脂填充间隙以减少信号衰减。

干扰抑制。现场电磁环境复杂，开关操作、通信设备等都可能产生干扰。系统需具备噪声识别与剔除能力，通过带通滤波、脉冲分组、相位滤波等手段从强干扰中提取真实的局部放电信号。

供电与通信适应性。电缆隧道、工井等现场往往取电困难，监测装置应支持多种供电方式，包括交流电、太阳能、CT取电（从电缆负荷电流中取电）和电池供电等。通信方式应兼容4G、光纤、RS485、以太网等多种方案，以适应不同现场条件。

环境防护。电缆隧道和工井环境潮湿，部分位置可能长期浸水。监测设备应具备良好的防水防尘能力。陕西公众智能的相关产品防护等级达到IP68标准，可在完全浸没于积水的情况下长期稳定工作。

四、结语

电缆中间接头作为电缆线路中薄弱的环节，其故障率高企的根源在于结构特性和制造安装过程中的质量控制难题。局部放电在线监测通过对中间接头进行持续监测，能够及时发现绝缘劣化的早期征兆，为运维人员争取处置时间。合理的布点方案应遵循“重点覆盖薄弱环节、因地制宜选择传感器、充分考虑现场条件”的原则，将传感器安装在接头附近的关键位置，并通过合适的通信和供电方式保障系统长期可靠运行。