局部放電檢測儀的測試頻率：選擇與應用

局部放電（PD）是高壓電氣設備絕緣劣化的重要標志。為了準確捕捉這些微弱但關鍵的信號，局部放電檢測儀會選擇在特定的測試頻率范圍內工作。這是因為局部放電會產生一個非常寬廣的電磁波頻譜，從幾赫茲到幾吉赫茲，不同的頻率范圍對應著不同的檢測原理、抗干擾能力和適用場景。

常見的測試頻率范圍及其特點

1. 傳統局放測量（低頻段）：

• 頻率范圍： 主要集中在 10 kHz 到 1 MHz。

• 特點： 這是歷史最悠久、應用最廣泛的局放測量方法，并有明確的國際標準（如IEC 60270）指導。它通過耦合電容直接測量放電脈沖的電荷量（pC值）。主要用于實驗室或經過嚴格屏蔽的現場環境，對外部干擾較為敏感。

2. 高頻電流法（HFCT）：

• 頻率范圍： 通常在 100 kHz 到 20 MHz 甚至更高。

• 特點： 通過高頻電流互感器（HFCT）夾在接地線上，測量由局部放電引起的瞬態電流信號。相較于傳統方法，抗干擾能力有所提升，適用于電纜、開關設備等多種設備的在線監測。

3. 暫態地電壓法（TEV）：

• 頻率范圍： 通常在 3 MHz 到 80 MHz 或更廣。

• 特點： 檢測的是局部放電脈沖在金屬外殼上感應產生的瞬態電壓信號。主要用于金屬封閉式開關柜、變壓器等設備的表面檢測，具有較好的抗干擾能力，適合快速巡檢。

4. 特高頻法（UHF）：

• 頻率范圍： 普遍在 300 MHz 到 3 GHz，部分設備可達更高。

• 特點： 這是目前抗干擾能力最強的局放檢測方法。UHF頻段遠離工頻噪聲和大部分無線電干擾，信噪比極高，能捕捉到非常微小的放電信號。特別適用于氣體絕緣開關設備（GIS）、油浸式變壓器等金屬封閉式高壓設備的在線監測，因為UHF信號在這些腔體中衰減小且外殼能有效屏蔽外部干擾。

5. 超聲波法（Acoustic）：

• 頻率范圍： 通常在 20 kHz 到 300 kHz（人耳聽不見的超聲波范圍）。

• 特點： 局部放電會產生聲波，超聲波傳感器通過接收這些聲波來檢測。它通常作為輔助定位手段，適用于開放式設備或外部可聽見的放電，但易受環境噪聲影響。

如何選擇合適的測試頻率？

選擇局部放電檢測儀的測試頻率，需要綜合考慮以下因素：

• 設備類型： 開放式設備（如絕緣子）可能適合超聲波，而GIS和變壓器則更適合UHF。

• 檢測環境： 現場干擾大的環境需要選擇UHF等抗干擾能力強的方法。

• 所需信息： 是否需要精確的放電量（pC值）或僅僅是缺陷的存在。

• 檢測目的： 是進行例行巡檢、在線監測還是故障診斷。