超（chāo）聲波檢測法簡介

電力設備內部（bù）產生局部放電信號的時候，會（huì）產生衝擊的振動及聲音。超聲波（bō）法通過在設備腔體外壁上安裝（zhuāng）超聲波傳感器來測量局（jú）部放電（diàn）信號。聲波是（shì）一種機械振動波（bō）。當發生局部放電時（shí），在放（fàng）電的區域中，分子間產生劇烈的撞（zhuàng）擊，這種撞擊在宏觀上表現為一種壓（yā）力。由於局部放電是一連串的脈衝形式，所（suǒ）以由（yóu）此（cǐ）產生的壓力（lì）波（bō）也是脈衝形式的，即產生了聲波。它含有各種頻率分量，頻帶很寬（kuān），從幾十赫茲到幾十兆赫茲都有。聲音頻率超過20kHz範（fàn）圍的稱為（wéi）超聲（shēng）波。由於局部放電區域很小，局放源通常可看成點（diǎn）聲源。

聲波在氣體和液（yè）體中傳播的是縱波，縱波主要是靠（kào）振動方（fāng）向（xiàng）平（píng）行於波傳（chuán）播方（fāng）向上的分子撞擊傳遞壓力。而聲波在固體（tǐ）中傳播的，除了縱波之外還有橫（héng）波。發（fā）生（shēng）橫波時，質點的振動（dòng）方向垂直於（yú）波的傳播方向，這需要（yào）質點間有足夠的引力（lì），質點振動才能帶動鄰近的質點跟著振動，所（suǒ）以隻有在固體或濃度很大的液體中才會出現橫波。當縱波通過氣體或液體（tǐ）傳播到達金屬外殼時，將會出（chū）現橫波，在金屬（shǔ）體中繼續（xù）傳播。

不（bú）同（tóng）類型、不（bú）同頻（pín）率的聲波，在不同的溫度下，通過不（bú）同媒質時的速率不同（tóng）。縱波要比橫波快約1倍，頻率越高傳播速（sù）度越快，在礦物油（yóu）中聲（shēng）波傳播速度（dù）隨溫度的升高而下降。在氣體中（zhōng）聲波傳播速率在130m/s-1300m/s範圍內（nèi），在固體中聲波傳（chuán）播速度要快得多。由（yóu）於聲傳播隨距離的增加衰減較快（kuài），對信號傳輸距離較長的待測對象，如電纜（lǎn）本體，檢測效果不佳，但是可用於電纜接頭（tóu）附近的（de）檢測。

該（gāi）方法的特點是傳感器與（yǔ）電力設（shè）備的（de）電（diàn）氣回路無任何聯係（xì），不受電氣方麵的幹擾，但在現場使用時易受周圍環境噪聲或設備機械振動（dòng）的影響。由一於超聲信號（hào）在電力設備常用絕緣材料中的衰減較大，超聲波檢測法的檢測範圍有限，但具有定位準確度高的優點。超聲檢測技術（shù）適用於對開關櫃、互感（gǎn）器等在運設備的電暈放電（diàn）進行檢測及（jí）定位（wèi），對電暈、爬電、電弧和較強的局部放電較有效。根據檢測傳感方式的不同，該方法（fǎ）可（kě）以分為接觸式與非接觸式兩種（zhǒng），對於開關櫃來說，一般使用（yòng）非接觸式的檢測方法，即對空氣中的聲波進行檢測，檢測原理如圖所示，可將傳感器放置在開關櫃的縫隙處進行檢（jiǎn）測。

超聲（shēng）波法檢測原理示意圖