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變壓器局部放電光譜分布特征

發布時（shí）間：2020-06-10 06:38:45人氣：

放電（diàn）的過程中輻射出光信號（hào）是因為能量的轉移和釋（shì）放，光輻射受到離子、自由電子的溫（wēn）度和密度的影響，從宏觀角度，光信號輻射的強度分（fèn）布和波長（zhǎng）範圍與（yǔ）放電強弱程度以及放電的類型（xíng）等因素有關。

由於存在電位梯度，高壓電力（lì）設備電離放電時會產生閃絡、電暈或電弧等放電現象。介質中的電子在（zài）電離過程中不斷循（xún）環的獲（huò）得和釋放能量。電暈放電是一種自持放電現象，是帶（dài）電體表麵在氣（qì）體或液體介質中出現不（bú）擊（jī）穿或導通的局部激發和電離過程。

電暈放電的光譜分布，如（rú）圖下圖1所示。由圖可知，電暈放電時產生光信號的既存在連續的光譜也存在線狀的光譜，波長主要是分布在（zài）280-400nm之間，屬於紫外波段，也（yě）有小部分波長分布在230-280nm之間。上述的光譜分布說明在電暈（yūn）放電階段，光譜分布主要位於紫外波段。

電暈（yūn）放電圖譜

通過對不同電壓下針板放電的光譜進行試（shì）驗測試，分析得到的光譜圖如下圖所示，結果表明放電的光譜曲線分布在平緩（huǎn）連續的可見光區（qū）和（hé）帶狀譜與連續譜疊加而成近紫外區和近紅外（wài）區，這說明電弧放電光譜包括（kuò）了原（yuán）子和離子的發射光譜以及分子光譜。下圖2中（a），（b），（c）分別體現了不同電（diàn）壓與針（zhēn）板間（jiān）距條件下的放電光譜，通過（guò）對比三圖可知，電暈放電時（shí），可見光的（de）輻射都是較弱的連續譜；而紅外區和紫外區的輻射強度與電極具體間距和放電電壓（yā）等條件相關，電暈放電光譜的紫外區輻射隨著外施電壓的增加而增加。外加電壓較低而（ér）氣隙長度較長時，紅外光譜較強。可見光區域與氣隙長度和外加電壓（yā）沒有特別的（de）相關性。一般電力係統（tǒng）都是在較（jiào）高的電（diàn）壓環境下運行，因此可以認為在電力設備發生電暈放電輻射的光譜中，主（zhǔ）要是紫（zǐ）外（wài）區輻射。

不同電壓下的針板放電的光譜

下圖3圖所示為利用光柵單色儀、鎖相（xiàng）放大器等設備檢測交流電暈放電中輻（fú）射的光譜特性。從光譜圖上可知放電產生的可見光部（bù）分的輻射較弱於其他（tā）兩種光譜，光譜主要集中分布在紫外區域。由光譜圖可知，光譜（pǔ）幅值隨著電壓的增加（jiā）而增加（jiā），即光輻射強度與放電強度之間存在著對應的關係，因此可以通過檢測光譜幅值來判斷局部放電的發展程度。

不同交流電壓下電（diàn）暈放電光譜圖

從上述（shù）分析可以發（fā）現，交流放（fàng）電的光譜主要集中分布在（zài）紫外區域。對於（yú）油浸式（shì）電（diàn）力（lì）變壓器局部放電，放電的起始電壓都比較高，可以認為（wéi）放電時光輻射的光譜分布中紫外區域的（de）輻射強度總是較高，因此（cǐ）紫外光能夠作為電力變壓器局部放電光測法的特征光信號。

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