本申请涉及电压监测技术领域，提供了一种非接触式宽频电压监测系统。该系统包括激光源、接收模块、采集模块、通信模块和分析模块，同轴电缆激光源输出端信号连接TEM小室输入端，采集模块中设置有微型光电式感知设备，感知设备中设置有感知中央处理器，感知中央处理器的输入端信号连接激光源的输出端，且感知中央处理器的输出端线性连接通信模块的输入端，实现基于电磁过程分析的实时预警，从大量运行监测状态数据中获得线路故障前兆的信息，对各种故障时输电线路行波特征差异进行比较分析，有效地识别输电线路故障类型，实现故障定位。