局部放電是指在(zài)電場作用下發生在絕緣中非貫穿性的放電現象。XLPE電纜及其附件中發(fā)生的局部放電信號幅值可(kě)達1000pC,頻帶可高達GHz。超高(gāo)頻段內的其它幹擾也相對較(jiào)少。因此,成版人APP网站應該選擇高頻段的電磁信(xìn)號(hào)來檢測,這樣可以避免常規(guī)電氣測量方法不容易避開的幹擾。因此,研究如何檢測超(chāo)高頻信號,提(tí)高信噪比是目前研(yán)究(jiū)的主要方向。
1. 超高頻電感法
1993年,荷(hé)蘭人將線圈纏繞在繞包愷裝電纜上,如圖(tú)所示,脈衝電流在鎧裝層下產生的軸向磁場作用於線圈使得線圈產生感應電流,從(cóng)而通(tōng)過測量線圈得到的磁通量來衡量局部放電的大小。這種(zhǒng)超高頻電感耦合係(xì)統(tǒng)頻(pín)帶(dài)寬度可以達到600MHz,測量靈敏度是10-20pC,頻帶(dài)高出上麵提(tí)到的各種檢測方法一個數量級。這種方法受到特殊的電纜結構限製,隻適用於帶有繞包鎧裝結構的電纜,並(bìng)且檢測的高頻信號傳輸距(jù)離有(yǒu)限,所以更適合電纜附件的檢測(cè)。2. 超高(gāo)頻電容耦合法
以電容耦合原(yuán)理為依據,重慶大學和西安交通大學都(dōu)研製出了測量電纜附件局部放(fàng)電信號的內置式電容耦合傳感係統,這(zhè)種係統是將金屬箔耦合電極預製在接頭附近電纜的外半導電層上,被破壞的外(wài)屏蔽層通過圓形(xíng)金屬(shǔ)法蘭連接恢複屏蔽。這種係統(tǒng)所能檢測的有效頻帶寬為500MHz,係統靈敏度是2pC。此外,我國的許多科研機構、電力行業公司以及大學也對這種方法進行了研究和改進,比如(rú)興(xìng)迪公司直接從(cóng)外(wài)半導(dǎo)電層通過(guò)傳輸線提取局部(bù)放電信(xìn)號,最大限度的減少了外環境的(de)背景噪聲幹擾。
超高頻電感法示意圖
3. 電磁波(bō)檢測法(UHF法)
電磁波檢測法就是通過阿基(jī)米德螺旋天線接收局部放電產生的電磁波,通過測量超高頻段的電磁波來檢(jiǎn)測局部放電的(de)大(dà)小,通常檢測(cè)的範圍可以達到500MHz-1500MHz的頻率。根據規(guī)定(dìng)300MHz-3GHz的頻率範(fàn)圍屬於超高頻,用於(yú)檢測這個頻段的在線檢測方法簡(jiǎn)稱為UHF法(fǎ)。GIS和變壓器(qì)的局放(fàng)監(jiān)測中己經成功實現了UHF法的應用。2006年,哈爾濱(bīn)理(lǐ)工大(dà)學和清(qīng)華大學的學者們提出利(lì)用局部放電高頻(pín)信號和(hé)特高頻(pín)信號相結合的方式抑製電力變壓器的現場(chǎng)幹擾,並給(gěi)出絕緣(yuán)油中局部放電的測量的頻帶範圍。2008年,意大利(lì)研(yán)究天線(xiàn)具有方向性(xìng)定(dìng)位局部放電位置的功能,但美中不足的是天線帶寬僅僅隻有25MHz-30MHz。韓國研究的天線比較特殊(shū),稱為Planer Loop Antenna,意思就是平麵(miàn)回(huí)路天線,是製作在電路板上的。德國研(yán)製了300MHz-800MHz頻率帶寬的天線用於GIS電纜接頭的檢測。2009年,上海電力局電纜輸配電公司通過科研,對於局部放電信(xìn)號進行分(fèn)析和(hé)辨認,最終研發出了(le)便攜(xié)式電力(lì)電纜局部放電在線(xiàn)監測儀器。電力電(diàn)纜附件在局部放電發生時,也會輻射出超高頻電磁(cí)波信號,因而理論上UHF法也可以應用在電纜(lǎn)附件的檢測上,用來判斷(duàn)是否產生局部放電。2013年,哈爾濱(bīn)理工大學的學者(zhě)將局部放(fàng)電的(de)高頻與超高頻(pín)檢測聯合方法(fǎ)拓展到電力電纜局部放電上,利用互相鑒別以(yǐ)及時域開窗、基於複小波多周期疊加的幹擾濾除算法等手段,有效的(de)抑製(zhì)了多種幹擾,其局部放電檢測的分度係(xì)數為1mV/pC,檢測靈敏度小於(yú)10pC。對於XLEP電纜附件超高頻檢測法優缺點對比如表(biǎo)所(suǒ)示。

XLEP電纜附件超高頻檢測法對(duì)比