超声波局部放电检测方法及原理说明

超声波检测法

局部放电产生时会辐射出电磁波,所以电检测法是最普遍的局部放电检测手段，但在很多种情况下，电检测法并不能十分有效地工作，特别是当背景干扰严重或试品容量过大时,并且很多情况下电检测法并不能给出局部放电点定位的依据,然而诸如超声波法等非电的检测方法已被证明有效并且发展了很长一段时间积累了很丰富的知识体系。

而且超声检测法在抗于扰和局部放电源定位上有很大的优势。所以，在现场中超声方法与电检测法联合应用于局部放电在线检测，已取得良好的效果,超声波法局部放电检测是一种对电力设备很重要的非破坏性的检测手段。最初的超声法检测是基于超声脉冲回波技术(UltrasonicPulse-echoRadar)，主要应用于材料内部裂纹检测。

近几年兴起的声发射技术(AE)得到了更广泛的应用电力设备内部发生局部放电时会发出超声波，不同的电力设备、环境条件和绝缘状况产生的声波频谱都不相同。GIS发生局部放电时分子间剧烈碰撞并在宏观上瞬间形成一种压力，产生超声波脉冲，信号波长较短，方向性较强，因此它的能量较为集中。

将基于谐振原理的声发射传感器置于设备外壳上检测这一脉冲信号，然后经过前置放大、滤波、放大、检波等处理环节，进而通过信号分析以确定设备的绝缘状况。

超声波信号有横波、纵波和表面波三种传播形式，在SF6气体中只有纵波可以传播，而在带电导体、绝缘子和金属壳体等固体中传播的除纵波外还有横波纵波在气体、固体中衰减很大，横波在固体中衰减小。在传播过程中，由介质吸收效应导致的高频分量衰减、不同介质传播速率的差异以及边界处产生的折、反射，都会对接收到的脉冲信号产生影响。

因此检测的有效性和灵敏性不仅取决于局部放电的类型和能量大小,还取决于声信号在不同介质的传播特性和具体的传播路径。评估设备状态特别是确定缺陷部位时,需要综合考虑这些因素并结合GIS的具体结构进行分析。