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在地下电力隧道中,高压电缆长期处于潮湿、电磁干扰复杂的环境,局部放电作为绝缘劣化的早期征兆,其精准监测对保障电网安全至关重要。暂态地电压(TEV)监测技术通过非接触式感知电磁脉冲,为隧道电缆状态评估提供了创新解决方案。
一、技术原理与核心优势
暂态地电压监测基于电磁耦合原理:当电缆绝缘层发生局部放电时,高频电磁波沿金属护套传播,在接地系统产生纳秒级暂态电压信号。TEV传感器通过电容耦合方式采集信号,避免直接接触高压部件,实现安全可靠的非侵入式检测。
相较于传统检测手段,TEV技术具备三大优势:
抗干扰能力强:采用宽频带设计,有效抑制工频噪声干扰
定位精度高:通过多传感器协同,可实现米级故障源定位
早期预警能力:故障发生前数小时即可检测到TEV异常
二、系统架构与功能实现
系统采用"端-边-云"三层架构:
终端层:部署环形开合式TEV传感器,支持宽温工作
边缘层:配置工业级数据采集器,内置带通滤波算法,实现信号预处理与异常初判
云端层:构建深度残差网络模型,结合历史运行数据生成个性化诊断报告
核心功能包括:
实时监测体系:同步采集TEV幅值、频次、相位等参数,支持PRPD/PRPS图谱分析
趋势预测模块:建立设备健康指数(HI)模型,预测绝缘劣化路径
智能告警系统:根据DL/T 1630-2016标准设定三级阈值,支持短信/APP/声光多级告警
三、关键技术突破
抗噪算法优化
开发自适应滤波技术,在85dB背景噪声下,目标信号识别率仍达92.3%。采用小波变换去噪算法,有效分离放电脉冲与电磁干扰。
边缘计算优化
基于TensorRT框架优化神经网络,在嵌入式平台实现实时处理能力。
四、行业应用价值
该技术适用于城市电力隧道、跨江跨海电缆等场景。通过TEV监测与分布式光纤测温、气体检测等多模态数据融合,可构建更完善的电缆健康管理体系。
随着人工智能技术的演进,TEV监测系统正朝向自学习、自适应方向发展。通过持续积累设备运行数据,系统将形成更精准的个性化诊断模型,为地下高压电缆安全运行提供更可靠的技术支撑。