隨著我國大中型城市建設的飛速發(fā)展和城市規(guī)劃的要求，以往的城郊架空線路現(xiàn)在也慢慢的退出了歷史的舞臺，而鋪設于地下的電力電纜以其占地少、對人身安全、供電可靠、維護工作量小等諸多優(yōu)點，獲得到了廣泛的應用。隨著電力電纜的廣泛應用，隨著而來的電纜故障問題就日益顯現(xiàn)出來了。為了保證供電的可靠和安全性，電纜的檢測技術就顯得尤為重要，特別是電纜局部放電檢測技術成為了電力行業(yè)的研究熱點。

電力電纜的按絕緣種類可分為油浸紙電力電纜、塑料電力電纜、橡皮電力電纜、氣體絕緣電力電纜和特種絕緣電力電纜，其中以油浸紙和塑料電力電纜最為常見。

油浸紙絕緣電力電纜是以油浸紙作為絕緣的，具有最長的歷史，安全可靠，使用壽命長，價格低廉，但也存在著諸如鋪設受落差限制的缺點。自從研制開發(fā)出不滴流油浸紙絕緣后，解決了落差限制問題，使其得以繼續(xù)廣泛使用，如今油浸紙電力電纜多使用在中壓及高壓電纜上。油浸紙絕緣電纜在電壓場強增加或者絕緣油泄漏使紙絕緣變得干燥時易發(fā)生局部放電現(xiàn)象，局部放電反過來又導致絕緣層不斷碳化，最終使絕緣層絕緣性能下降或損壞。

塑料絕緣電力電纜是以擠塑塑料為絕緣層，常用的塑料有聚氯乙烯，聚乙烯，交聯(lián)聚乙烯。這種電纜結構簡單，輕便，敷設安裝方面，不受落差限制，廣泛應用于中低壓電纜。近幾年，由于交聯(lián)聚乙烯電力電纜在其電氣性能和耐熱性能上的突出特點，傳輸容量大，結構輕便，易于彎曲，附件接頭簡單，安裝敷設方便，不受落差限制，尤其是沒有漏油和引起火災危險等的優(yōu)點，得到了廣泛的推廣和應用，并且向高壓、超高壓傳輸領域發(fā)展，有逐漸替代油浸紙電力電纜的趨勢。例如上海專用隧道、跨江跨海大橋線路大量采用了220kV和110kV交聯(lián)聚乙烯電力電纜，另外根據(jù)上海電網(wǎng)規(guī)劃，上海城市電網(wǎng)將采用500kV交聯(lián)聚乙烯電力電纜，以實現(xiàn)500kV雙環(huán)網(wǎng)和500kV進城站。

盡管交聯(lián)聚乙烯電力電纜有諸多優(yōu)點，但是電纜惡劣的運行環(huán)境還是會造成早期投入運行的電纜的電化、老化，破壞電纜絕緣，以致事故屢屢發(fā)生。研究顯示，交聯(lián)聚乙烯電纜的擊穿故障中有74%是由電纜或附件的絕緣體內(nèi)的雜質引起的電樹枝老化，26%是由屏蔽層表面粗糙引起的電樹枝化。一般認為，影響交聯(lián)聚乙烯電纜及其附件絕緣性能的主要原因是局部放電和電水樹枝，而局部放電是定量分析樹枝劣化程度的有效方法之一。以現(xiàn)在普遍應用的交聯(lián)聚乙烯電纜為例，在發(fā)生電樹枝初期，其放電量只有0.1pC，而在樹枝發(fā)展到介質臨界擊穿狀態(tài)時，放電量可達到1000pC。眾所周知，一旦發(fā)生絕緣擊穿等嚴重的電纜故障，那么將會浪費更大的人力物力和財力，造成社會損失和經(jīng)濟損失。所以研究電纜早期絕緣檢測方法對于延長電纜壽命，提高電網(wǎng)運行可靠性有至關重要的作用。局部放電檢測的意義就是判斷檢測到的放電量的大小，以此為依據(jù)判斷電纜的運行狀況。當此參數(shù)大于一定的閾值時，就需要相關部門作出相應的補救措施。

電力電纜是用于電網(wǎng)傳輸和分配的線纜。將電力電纜本體連接起來構成電纜線路時，還必須配置各種中間接頭和終端頭等附件。交聯(lián)聚乙烯電力電纜本體的主要結構部件包括四大部分:線芯導體(也稱線芯或纜芯)、絕緣層、保護層及半導電屏蔽層((3KV級以下電力電纜除外)。其中，線芯是電力電纜的導體部分，用來輸送電能，是電力電纜的主要部分。絕緣層是將線芯與大地以及不同相的線芯間在電氣上彼此隔離，保證電能輸送，是電力電纜結構中不可缺少的組成部分。半導電屏蔽層包括內(nèi)半導電屏蔽層(電纜線芯半導電屏蔽層)和外半導電屏蔽層(電纜護套半導電屏蔽層)。保護層是用來保護電力電纜免受外界雜志和水分的侵入，以及防止外力直接損壞電力電纜。圖1是交聯(lián)聚乙烯電纜本體的結構如圖所示：

交聯(lián)聚乙烯電纜本體絕緣在制造過程中如混入金屬雜質、出現(xiàn)氣孔空洞，或由于內(nèi)、外半導體層不規(guī)則突起引起高壓場強的不均勻，或本體絕緣中存在的電樹等，在電場長期作用下，在這些部位都有可能出現(xiàn)局放。另外，電纜終端頭和中間接頭等附件一般在現(xiàn)場制作，由于其絕緣結構復雜，影響其絕緣性能的原因更多。例如，（1）周圍環(huán)境中的水分入侵使電纜附件絕緣局部受潮。（2）在安裝或檢修中，使電纜附件絕緣受到損傷。（3）長期在電場和水分的作用下，交聯(lián)聚乙烯電纜附件絕緣中產(chǎn)生了水樹枝現(xiàn)象。（4）安裝終端和接頭時，在絕緣內(nèi)留下了氣隙。（5）在電纜或接頭的導體表面上存在毛刺。在電場長期作用下，上述原因都可能引發(fā)交聯(lián)聚乙烯電纜附件絕緣中產(chǎn)生局部放電，因而終端和中間接頭發(fā)生事故的概率遠遠大于電纜本體。故電纜局部放電在線檢測方法多側重于電纜附件故障的檢測，同時在電纜中間接頭處獲取信號的靈敏度比從電纜本體獲取信號的靈敏度要高且容易實現(xiàn)。

許多研究表明，在電場作用下絕緣老化的主要原因是局部放電。局部放電對電纜造成的破壞是一種侵蝕作用，主要有以下幾個方面：（1）帶電粒子沖擊絕緣，破壞其分子結構。（2）帶電離子撞擊絕緣，使絕緣出現(xiàn)局部溫升，造成絕緣分子結構一定程度上的碳化破壞。（3）局部放電對絕緣的破壞釋放出臭氧或者氮的氧化物，加上空氣中的水分等發(fā)生化學反應，對絕緣進一步腐蝕。若上述的局部放電侵蝕作用長期存在，就會造成電纜的永久性損傷，這種損傷在長期工作中還會不斷的惡化，以至發(fā)生絕緣擊穿，產(chǎn)生或大或小的電力故障，甚至是生命財產(chǎn)損失。研究絕緣，改善絕緣，不僅僅是經(jīng)濟問題，更是安全問題，而局部放電就是表征電纜絕緣狀況的一個指標，對局部放電的存在，放電強度等進行檢測是判斷電纜絕緣性能的一種可靠的方法，如何能在不影響電力運行的情況下準確的檢測局部放電就成為當前研究的重點。