伴随城市用电需求激增,输电通道存在空间限制及城市美化建设等因素,城市配电网广泛使用高压电力电缆,随着电力电缆大量投运,由于高压电缆接头绝缘易劣化,故障发生率远高于电缆本体,近年来,因电缆头故障引发的输电中断及电缆通道火灾、爆燃事故也屡见不鲜,严重威胁到电力系统的供电安全。开展高压电力电缆头运行状态在线监测研究,对降低电缆事故障率和保障电缆系统安全运行至关重要,为此本文对110kV电缆接头故障机理进行了分析并研制了电缆头在线监测装置。本文依据实际事故案例及文献资料对电缆头故障机理进行了分析,利用有限元分析软件COMSOL建立了110kV电缆接头典型故障模型,分别仿真了电缆头在有制造缺陷、安装缺陷、外力破损以及多种运行环境因素影响状态下的电场分布,通过分析其电场分布及异常增大现象,发现多种因素均能导致电缆头绝缘劣化,运行状态受到影响。在此基础上,分析了电缆头绝缘劣化过程与绝缘参数变化、接地线电流增大、电缆头温度升高的相关性,并依据上述理论研究及仿真结果,结合实际工程监测需求,确立能够反映电缆头绝缘状态及其运行工况安全的监测特征值。研制了电缆头运行状态在线监测装置,通过电缆接地线电流采集模块、温度采集模块、水位采集模块、有害气体浓度采集模块等九种采集模块实现对电缆头绝缘状态及其运行工况的多元化信息监测,本装置将电缆头运行状态的监测信息、状态判定信息、报警信息通过以太网传输至 后台服务器,实现对电缆头绝缘状态及运行状态实时监测及安全判定,使工作人员能够及时、全面地了解电缆头运行状态,为电缆头检修及异常状况处理提供依据。通过对电缆头运行状态监测装置的功能进行实验测试。实验结果验证了装置的各项功能,运行良好,达到了预期要求。