什么是開關(guān)柜的局部放電（PD）？

在開關(guān)柜內(nèi)部，由于絕緣材料存在缺陷、老化或安裝工藝問題，電場(chǎng)會(huì)在某些部位高度集中。當(dāng)該處電場(chǎng)強(qiáng)度超過材料的耐受極限時(shí)，會(huì)發(fā)生局部、非貫穿性的擊穿放電，但并未形成整個(gè)絕緣通道的完全短路，這就是局部放電。

危害：PD雖然微弱，但會(huì)持續(xù)侵蝕絕緣材料，產(chǎn)生熱電、化學(xué)腐蝕等效應(yīng)，最終可能導(dǎo)致絕緣擊穿，引發(fā)停電甚至設(shè)備爆炸。

特點(diǎn)：PD信號(hào)非常微弱（通常為pC級(jí)），且往往被強(qiáng)烈的電磁噪聲淹沒。

開關(guān)柜局放檢測(cè)裝置的核心原理與主流技術(shù)

由于開關(guān)柜處于強(qiáng)電磁干擾環(huán)境中，且結(jié)構(gòu)封閉，因此需要專門的技術(shù)來捕捉PD信號(hào)。主流技術(shù)有以下幾種：

1. 暫態(tài)地電壓（TEV）法

原理：PD發(fā)生時(shí)，電荷快速轉(zhuǎn)移會(huì)產(chǎn)生高頻電磁波，一部分會(huì)沿著金屬殼體傳播，并在柜體接縫、縫隙處“泄漏”出來，在柜體表面產(chǎn)生一個(gè)暫態(tài)對(duì)地電壓。

檢測(cè)方式：使用容性耦合傳感器（類似一個(gè)金屬貼片）貼在開關(guān)柜金屬外殼上，測(cè)量這個(gè)微弱的電壓脈沖信號(hào)。

特點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：非侵入式、操作簡(jiǎn)單、可帶電檢測(cè)、性價(jià)比高，是目前應(yīng)用最廣泛的方法。

缺點(diǎn)：易受外部噪聲（如手機(jī)、對(duì)講機(jī)）干擾，無法精確定位放電源，且信號(hào)強(qiáng)度受柜體結(jié)構(gòu)影響大。

2. 超聲波（AE）法

原理：PD過程中會(huì)產(chǎn)生瞬間的爆炸效應(yīng)，在空氣中或固體絕緣材料中激發(fā)超聲波信號(hào)（通常在20kHz-200kHz范圍）。

檢測(cè)方式：使用超聲波傳感器（探頭）接觸柜體表面或通過空氣耦合，接收聲波信號(hào)，并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)行分析。

特點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：對(duì)空氣中的放電（如懸浮電位放電）非常敏感；抗電磁干擾能力強(qiáng)；可利用聲波傳播時(shí)間差進(jìn)行定位。

缺點(diǎn)：信號(hào)在介質(zhì)中衰減快，傳播路徑復(fù)雜，對(duì)固體或油中放電的靈敏度相對(duì)較低。

3. 特高頻（UHF）法

原理：PD產(chǎn)生的電磁波頻譜極寬，可達(dá)數(shù)GHz。開關(guān)柜的縫隙、觀察窗等可作為“天線”，泄漏出特高頻（300MHz - 3GHz）電磁波。

檢測(cè)方式：使用特制的UHF天線傳感器，通過柜體上的縫隙或?qū)Ｓ媒涌冢邮者@些高頻電磁信號(hào)。

特點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：靈敏度極高；抗低頻電磁干擾能力極強(qiáng)（工頻噪聲不在該頻段）；可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的時(shí)差定位。

缺點(diǎn)：成本較高；需要柜體有泄漏信號(hào)的縫隙或預(yù)先安裝內(nèi)置傳感器；檢測(cè)效果受柜體結(jié)構(gòu)影響大。

4. 高頻電流互感器（HFCT）法

原理：PD電流脈沖會(huì)通過接地線或電纜屏蔽層流回大地。

檢測(cè)方式：將HFCT鉗形傳感器卡在開關(guān)柜的接地線或電纜上，感應(yīng)PD產(chǎn)生的高頻電流信號(hào)。

特點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：檢測(cè)靈敏度高，信噪比好，可定量測(cè)量放電量（相對(duì)值）。

缺點(diǎn)：需要接近接地線，在開關(guān)柜密集的室內(nèi)有時(shí)操作不便。