根據麥克斯韋電磁場(chǎng)理論,局部放電產(chǎn)生的電磁波,會(huì )通過(guò)屏蔽層不連續的部分傳輸到設備表面,在設備表面產(chǎn)生感應電流,設備表面存在波阻抗,進(jìn)而在設備外層形成一個(gè)暫態(tài)對地電壓,簡(jiǎn)稱(chēng)TEV。目前TEV法檢測大都采用電容耦合探測器來(lái)檢測局部放電的幅值和放電脈沖頻率。
根據TEV產(chǎn)生原理及檢測原理,研制TEV傳感器如圖所示。由TEV傳感器的幅頻特性曲線(xiàn)可以看出,對于頻率10kHz-100MHz的寬頻段范圍內,其輸出幅值較高且比較穩定,比較適用于開(kāi)關(guān)柜表面暫態(tài)地點(diǎn)波的捕獲。TEV法不作為定量測量的手段,而以對數單位“dB”來(lái)表示放電強度,TE號(mV)與信號輸出(dB)關(guān)系如下式:dB=201og(mV)。
TEV法可以對設備進(jìn)行帶電檢測,原理簡(jiǎn)單、操作方便、成本較低,但由于工作現場(chǎng)存在大量的電磁干擾,使得其信號有被淹沒(méi)的可能,所以單一使用TEV方法進(jìn)行檢測存在一定的局限性。
發(fā)生局部放電時(shí),在放電的區域中,分子間產(chǎn)生劇烈的撞擊,宏觀(guān)上產(chǎn)生了聲波,通常頻率大于20kHz的稱(chēng)為超聲波。通過(guò)檢測局部放電產(chǎn)生的超聲波信號來(lái)判定局部放電的方法稱(chēng)為局部放電的超聲波檢測法。當開(kāi)關(guān)柜內部發(fā)生放電時(shí),產(chǎn)生的聲波信號傳遞到開(kāi)關(guān)柜表面,由超聲波傳感器將超聲信號轉換為電信號,并進(jìn)一步放大后傳輸到采集系統,以達到檢測局部放電的目的。超聲波在柜體內傳播時(shí)會(huì )發(fā)生不同程度的折反射,在一定的角度超聲波發(fā)生全發(fā)射而接收不到信號。
超聲波檢測法zui大的優(yōu)點(diǎn)是不受電氣上的干擾,且可以實(shí)現放電源的準確定位,但是開(kāi)關(guān)柜內游離顆粒對柜壁的碰撞可能對檢測結果造成干擾,同時(shí)由于開(kāi)關(guān)柜內部絕緣結構復雜,以及超聲波的衰減和折反射,使得有些絕緣內部的局部放電可能無(wú)法被檢測到。
綜上所述,開(kāi)關(guān)柜局部放電的檢測,應將TEV方法與超聲波方法結合應用,既可以排除現場(chǎng)電磁環(huán)境的干擾,又可以排除游離顆粒與柜壁碰撞等的干擾,從而大大提高檢測結果的準確性,且采用聲電聯(lián)合的方法,可以實(shí)現局部放電源的定位。