充电桩电缆局放监测：智能化解决方案

文章由山东华科信息技术有限公司提供

随着新能源汽车普及，充电桩作为关键基础设施，其电缆线路的绝缘健康状态直接影响充电安全与设备寿命。局部放电（局放）作为绝缘劣化的早期征兆，其有效监测成为保障充电设施稳定运行的核心环节。本文聚焦充电桩电缆局放监测技术，重点解析暂态地电压（TEV）检测原理及应用价值，探讨如何构建智能化监测体系。

暂态地电压检测原理基于电磁感应现象。当电缆绝缘内部发生局部放电时，会产生瞬态电流脉冲，该脉冲通过电缆接地线或金属外壳向外传播，形成高频电磁波。TEV传感器通过高频耦合电容捕捉金属外壳表面的瞬态电压信号，信号经放大、滤波处理后，可提取放电特征参数。该方法无需直接接触高压导体，具有非侵入、安装便捷的优势，特别适合充电桩电缆的在线监测场景。

监测系统硬件设计采用模块化架构。TEV传感器部署于电缆接头、终端等关键部位，支持多通道同步采集，确保空间分辨率与时序一致性。数据采集模块集成高速芯片，实现信号的高速采样与实时预处理。数据传输层采用LoRa与以太网双链路冗余设计，适应充电桩分布分散、通信环境复杂的场景需求。

软件平台基于大数据架构构建，具备实时数据处理与智能分析能力。核心算法采用小波变换与机器学习结合的方式，对TEV信号进行降噪、特征提取与模式识别。系统可辅助识别放电类型（如电晕放电、表面放电）、并生成设备健康度评分。可视化界面支持多维度数据展示与历史趋势分析，运维人员可通过移动端实时接收预警信息，实现故障的快速响应。

在充电桩场景中，该监测系统展现显著应用价值。通过早期预警机制，可将电缆故障发现时间提前，避免因绝缘击穿导致的充电中断与设备损坏。系统支持与充电桩运营平台数据互通，实现充电负荷与绝缘状态的协同分析，为充电桩优化布局与能效提升提供数据支撑。同时，智能诊断功能可减少人工巡检频次，降低运维成本，提升管理效率。

未来，随着物联网与人工智能技术的发展，充电桩电缆局放监测将向“预测性维护”与“自主决策”方向深化。结合数字孪生技术，可构建电缆绝缘状态的虚拟镜像，实现故障场景的模拟推演与维护策略的智能优化。5G与边缘计算技术的应用，将进一步提升数据传输速度与处理效率，支持实时故障诊断与远程专家会诊，推动充电设施向更智能、更可靠的方向发展。