TEV與超聲波法原理

1.1 TEV法原理

根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，局部放電產(chǎn)生的電磁波，會(huì)通過屏蔽層不連續(xù)的部分傳輸?shù)皆O(shè)備表面，在設(shè)備表面產(chǎn)生感應(yīng)電流，設(shè)備表面存在波阻抗，進(jìn)而在設(shè)備外層形成一個(gè)暫態(tài)對(duì)地電壓，簡稱TEV。目前TEV法檢測(cè)大都采用電容耦合探測(cè)器來檢測(cè)局部放電的幅值和放電脈沖頻率。

根據(jù)TEV產(chǎn)生原理及檢測(cè)原理，研制TEV傳感器如圖所示。由TEV傳感器的幅頻特性曲線可以看出，對(duì)于頻率10kHz-100MHz的寬頻段范圍內(nèi)，其輸出幅值較高且比較穩(wěn)定，比較適用于開關(guān)柜表面暫態(tài)地點(diǎn)波的捕獲。TEV法不作為定量測(cè)量的手段，而以對(duì)數(shù)單位“dB”來表示放電強(qiáng)度，TEV信號(hào)（mV）與信號(hào)輸出（dB）關(guān)系如下式：dB=201og（mV）。

TEV法可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行帶電檢測(cè)，原理簡單、操作方便、成本較低，但由于工作現(xiàn)場(chǎng)存在大量的電磁干擾，使得其信號(hào)有被淹沒的可能，所以單一使用TEV方法進(jìn)行檢測(cè)存在一定的局限性。

1.2 超聲波法原理

發(fā)生局部放電時(shí)，在放電的區(qū)域中，分子間產(chǎn)生劇烈的撞擊，宏觀上產(chǎn)生了聲波，通常頻率大于20kHz的稱為超聲波。通過檢測(cè)局部放電產(chǎn)生的超聲波信號(hào)來判定局部放電的方法稱為局部放電的超聲波檢測(cè)法。當(dāng)開關(guān)柜內(nèi)部發(fā)生放電時(shí)，產(chǎn)生的聲波信號(hào)傳遞到開關(guān)柜表面，由超聲波傳感器將超聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并進(jìn)一步放大后傳輸?shù)讲杉到y(tǒng)，以達(dá)到檢測(cè)局部放電的目的。超聲波在柜體內(nèi)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(hào)。

超聲波檢測(cè)法最大的優(yōu)點(diǎn)是不受電氣上的干擾，且可以實(shí)現(xiàn)放電源的準(zhǔn)確定位，但是開關(guān)柜內(nèi)游離顆粒對(duì)柜壁的碰撞可能對(duì)檢測(cè)結(jié)果造成干擾，同時(shí)由于開關(guān)柜內(nèi)部絕緣結(jié)構(gòu)復(fù)雜，以及超聲波的衰減和折反射，使得有些絕緣內(nèi)部的局部放電可能無法被檢測(cè)到。

綜上所述，開關(guān)柜局部放電的檢測(cè)，應(yīng)將TEV方法與超聲波方法結(jié)合應(yīng)用，既可以排除現(xiàn)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(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，且采用聲電聯(lián)合的方法，可以實(shí)現(xiàn)局部放電源的精確定位。