超高頻法

目前超高頻（pín）法是很受關注的一種局部（bù）放電檢測方法（fǎ），主要集（jí）中在兩個方麵：一個是對（duì）GIS進行局部放電的（de）在線檢測，一個是對大型電機的在線檢測。

電（diàn）力電纜絕緣係統內部的局部放電源（yuán）可以看成是一個點脈衝信號源，即由放電產生電磁擾動，並隨（suí）時間變化而再空間產生的電磁波。該電磁波是時間和位置的函（hán）數，是一種橫向電磁波(TEM波)。由於電纜的同軸結（jié）構可以（yǐ）看作電磁波（bō）的波導，這種電磁脈衝可（kě）以沿著電纜傳播。在現場測量時，超高頻下距離傳感器較遠處的幹擾衰（shuāi）減較快，且可以利用（yòng）適當（dāng）的方法進行識別，所（suǒ）以理論（lùn）上超高（gāo）頻技術適用（yòng）於電纜及其（qí）接頭附件的在線檢測。值得注意的（de）是，超（chāo）高頻（pín）下信號的（de）衰減要比低頻信號嚴重得多，一般隻能在電纜中傳播幾百米，所（suǒ）以在線監測時要安裝（zhuāng）多個傳感器而且盡量安裝在靠近電纜的接頭（tóu）或端部處。

超高頻法是在靠近電纜的接頭或端部處安裝一種（zhǒng）超高頻（pín）電容耦合器（qì），檢測耦合器上耦合到的放電信號。這種方法需要在安裝（zhuāng）耦合器的地方，剝去部分的電纜護套，將金屬箔貼在外半導電層上作為電極，被測量的電（diàn）力電纜的阻抗與（yǔ）絕緣層的阻（zǔ）抗並聯，如圖所示，圖中沒有標出電纜的內外半導電層。信號由（yóu）耦合器上的BNC頭取出，高（gāo）頻（pín）接地端是外金屬屏蔽層。這種方法測量的頻率（lǜ）高，可達數百MHz，具有靈敏度高和抗幹擾能力強等優點，但傳感器的安裝需要破壞電纜的外護（hù）套，在實際應用中（zhōng）受到限製。另外，該方法在測量頻帶的選取（qǔ）上還需要做進一步的研究。

國外有人將超高頻法應用於帶有螺旋結構接地屏蔽電纜的局部放電（diàn）在線監測（cè）。其（qí）原理為：螺旋（xuán）結構接地屏蔽電纜的局放脈衝為ns級，而接地屏蔽（bì）中局部（bù）放電（diàn）電流脈衝可分為沿電（diàn）纜方向分（fèn）量和切向分量，後者產生附加軸向磁場，其磁力線接近電纜外皮，在電纜外屏蔽（bì）層上纏繞的線圈的淨磁通正比於切（qiē）向電流，可以通過線圈（quān）上淨磁通的大小（xiǎo）判斷局部放電量。此方法的局限性在於隻能用於帶有(圖（tú）中D為剝去的電纜護套的氏度；D1為金屬箔（bó）和護套（tào）之間的距離；D2為（wéi）金屬（shǔ）箔的寬（kuān）度)螺旋結構接地屏蔽電纜（lǎn），而且超高頻（pín）信號（hào）在電纜中衰減（jiǎn）非常嚴重（chóng）。因此傳感器與局部放電源的（de）距離在10米以內時才有（yǒu）較好的靈敏度。可用於在線（xiàn）監測短電纜及電纜高壓附件。

超高頻電容傳感器示意圖