局部放电缺陷是引发电缆故障的重要诱因,及时发现电缆中的局部放电对保证电缆正常运行具有重要意义。光纤传感技术作为检测局部放电的非电测法之一,具有防腐蚀、抗电磁干扰能力强等显著优点,能够克服电测法现场应用存在的一些问题。针对10kV交联聚乙烯(XLPE)电缆的局部放电检测,本文对基于光纤光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)和萨格纳克(Sagnac)干涉两种光纤传感技术进行了研究。由于光纤传感技术多是因受到局部放电所产生的声波信号的应力作用而实现检测功能,故本文首先基于10kV XLPE电缆本体仿真模型研究了声波在电缆中的扩散过程和电缆本体中声波幅值和频率与传播距离之间的指数衰减关系,明确了电缆本体多层结构是导致声波信号衰减严重的主要因素;并利用压电陶瓷传感器实测了电缆本体局部放电声波幅值随传播距离的衰减系数为0.05Np/mm。然后,搭建了基于FBG的XLPE局部放电检测系统,通过试验对制作的四种FBG传感器的检测性能进行了分析和对比,发现普通裸光栅测得的XLPE局部放电信号幅值较小、主要频率低于20kHz,相移光栅和自由端谐振式传感器更为灵敏;同时,利用自由端谐振式FBG传感器测得的XLPE局部放电信号的一阶和二阶指数衰减系数分别为0.05Np/mm和0.09Np/mm。最后,介绍了 Sagnac干涉法检测局部放电的基本原理,通过仿真研究了光纤传感器芯轴材质、芯轴直径、绕制方式和光纤长度对其检测灵敏度的影响,通过试验确定了保证系统具有较高灵敏度的最佳延迟光纤长度为6km,并对XLPE尖刺-气隙模型和悬浮电位模型的局部放电信号进行了检测对比,发现该方法对XLPE局部放电的检测效果好于FBG,且对悬浮电位放电的检测效果好于尖刺-气隙放电;集成化实用检测系统统计了两个放电模型的相位谱图,发现文中所用尖刺-气隙模型的放电脉冲主要分布在第一、三象限,而悬浮电位模型的放电脉冲主要分布在第二、四象限,且尖刺-气隙模型的放电脉冲相位分布更为集中。