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近年来，电力电缆得到了越来越广泛的应用，已成为电力系统的重要组成部分。它具有优良的介电性能和耐热性能、传输容量大、重量轻、电缆终端头结构简单、安装敷设方便的优点。国内外已经对其进行了许多方面的研究。充分的统计研究表明:电力电缆的故障主要发生在金属护层及其电缆附件等部件中，对电力电缆金属护层进行在线监测有利于确保电力系统的安全可靠运行。 本论文首先对电力电缆的基本结构、在线监测的国内外研究现状进行了系统分析;研究表明电力电缆金属护层的感应电压和电流为电缆运行过程中的重要参数，在电缆发生故障时会产生明显的变化，能够及时反映故障信息，为故障诊断提供必要的依据。在单端接地的情况下，对任意敷设方式下的金属护层感应电压建模进行理论计算，完成了正常运行下及短路故障情况下的金属护层感应电压的计算;同时建立了电力电缆金属护层接地电流的电路模型，可以为在线监测提供必要的参考信息。 在上述理论分析的基础上，对南京供电公司所属某电缆线路的工程实例进行分析，利用该工程实例中所涉及的各项参数，计算金属护层感应电压和护层感应环流，通过对工程实例测量参数值与理论计算值的对比分析，验证了本文提出的以护层感应环流为监测指标的分析方法的有效性和可行性。此外，本文给出了一种基于感应电压和接地电流的电力电缆护层在线监测系统的设计方案，并对该设计方案的硬件结构与通信方式等反面进行了较为具体的探讨，以期能够满足对电力系统在线监测设备实时性和准确性等方面的要求。