原理簡介：

若試品Ｃa在試驗電壓下產(chǎn)生局部放電時，經(jīng)耦合電容Cｋ產(chǎn)生脈沖電流，由輸入單元拾取得脈沖訊號，經(jīng)低噪聲前置放大、濾波放大器選擇所需頻帶及主放放大后，在示波屏的橢圓掃描基線上顯示出放電脈沖，同時也送到脈沖峰值表（對數(shù)表）顯示其峰值。時間窗單元控制試驗電壓每一周期內(nèi)脈沖峰值表的工作時間，并在這段時間內(nèi)將顯示屏的顯示加亮，寬度與位置可以改變，進(jìn)一步加強(qiáng)了抗*力。

名詞術(shù)語：

局部放電檢測儀專業(yè)生產(chǎn)！

1． 局部放電

局部放電是指在絕緣的局部位置放電，它并不構(gòu)成整個絕緣的貫通性擊穿。它包含三種放電形式：內(nèi)部放電（在介質(zhì)內(nèi)部）、沿面放電（在介質(zhì)表面）、電暈放電（在電極*）。

2． 電荷量q

在試品兩端瞬時注入一定電荷量，使試品端電壓的變化和由局部放電本身引起的端電壓的變化相同，此注入量即為局部放電的視在電荷量。

3． 視在放電量校準(zhǔn)器

視在放電量校準(zhǔn)器是一標(biāo)準(zhǔn)電量發(fā)生器，試驗前它以輸出某固定電量加之試品兩端，模擬該試品在此電量下放電時局部放電測試儀的響應(yīng)，此時調(diào)整刻度系數(shù)，確定局部放電檢測儀的量程，以便在試驗時測量該試品在額定電壓下的視在放電量。因該放電量時以標(biāo)準(zhǔn)電量發(fā)生器比較后間接測出，而非直接測出，故此放電量稱為“視在放電量”。

校正電量發(fā)生器是測量局部放電時*的儀器，它的性能參數(shù)直接關(guān)系到測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

視在放電量校準(zhǔn)器由校準(zhǔn)脈沖電壓發(fā)生器和校準(zhǔn)電容串聯(lián)組成，其參數(shù)主要包括：脈沖波形上升時間、衰減時間、內(nèi)阻、脈沖峰值、校準(zhǔn)電容值等。

校準(zhǔn)脈沖電壓發(fā)生器電壓波形上升時間為從0.1U0到0.9U0的時間，衰減時間定義為從峰值下降到0.1U0的時間。

4．檢測阻抗

檢測阻抗是拾取檢測信號的裝置，在使用中，應(yīng)根據(jù)不同的測試目的，被試品的種類來選擇合適的檢測阻抗，以提高局部放電測量的靈敏度、分辨能力、波形特性及信噪比。

檢測阻抗按調(diào)諧電容范圍分1～12號。（見表1）

5．時間窗(門單元)

時間窗是為防止大于局部放電的干擾信號進(jìn)入峰值檢波電路而設(shè)計的一種電路裝置。因在實際試驗時，尤其是在現(xiàn)場做試驗時，不可避免地會引入一些干擾，所以，時間窗的使用更顯得重要。

時間窗的工作原理是把橢圓掃描時基分成導(dǎo)通(加亮區(qū)域)和截止(未加亮區(qū)域)兩部分,通過改變時間窗的位置和寬度將放電脈沖置于導(dǎo)通(加亮區(qū)域)，干擾脈沖置于截止(未加亮區(qū)域)，此時儀表讀數(shù)即為放電脈沖數(shù)值，而干擾則不論大小，皆不會影響放電脈沖數(shù)值。若此時兩個時間窗同時關(guān)閉，則儀表讀數(shù)為整個橢圓上脈沖之峰值。

技術(shù)參數(shù)：

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1．可測試品的電容范圍：6ｐF~250ｕF

2．檢測靈敏度及允許電流(見表1)。

3．橢圓掃描時基

(1) 頻率：50、100、150、200、400Ｈz

(2) 旋轉(zhuǎn)：以30度為一檔，可旋轉(zhuǎn)120度。

(3) 工作方式：標(biāo)準(zhǔn)－擴(kuò)展－直線。

(4) 高頻時基橢圓的輸入電壓范圍：13~275Ｖ。

4．顯示單元

采用100×80mm矩形示波管，有亮度與聚焦調(diào)節(jié)旋鈕。

5．放大器

(1) 3dB低頻端頻fL：20、40KHz任選。

(2) 3dB高頻端頻率fH：200、300KHz任選。

(3) 增益調(diào)節(jié)：粗調(diào)6檔，檔間增益差10倍±5%。

(4) 細(xì)調(diào)范圍：＞10倍。

(5) 正、負(fù)脈沖響應(yīng)不對稱性：＜5%。

6．時間窗

(1) 窗寬：5度~150度(50Hz) 連續(xù)可調(diào)。

(2) 窗位置：每一窗可旋轉(zhuǎn)0度~170度。

(3) 兩個時間窗可分別或同時控制。

脈沖峰值表

(1) 線性指示：0~10*不大于5%。

對數(shù)指示：1~10*不大于5%。

表1  檢測靈敏度及輸入單元允許電流值

輸入單元序號

調(diào)電容范圍

靈敏度(PC)

(不平衡電路)

允許電流有效值

不平衡電路

平衡電路

試驗方法：

(一)試驗?zāi)康?/p>

(1) 證實試品在規(guī)定電壓下沒有高于規(guī)定值之局部放電；

(2) 測定電壓上升時出現(xiàn)放電超過某一規(guī)定值時的zui低電壓(起始放電電壓)和電壓下降時放電低于規(guī)定值時zui高電壓(終止放電電壓)。

(3) 測定在某一規(guī)定電壓下的放電強(qiáng)度。

(二)試驗條件

(1) 交流電源電壓應(yīng)為正弦波，不應(yīng)有過大的高次諧波。

(2) 試品的電氣、機(jī)械、溫度條件應(yīng)良好且穩(wěn)定。

(3) 由于電壓回滯現(xiàn)象的影響，在試驗前至少幾小時以上的時間內(nèi)，不要承受超過規(guī)定的局部放電試驗電壓zui高值以上的電壓。

(4) 經(jīng)過搬運(yùn)后的試品，必須靜放一段時間后再局部放電試驗(油浸)。

(三)試驗程序

1. 將試驗區(qū)內(nèi)的雜物盡量移到試區(qū)以外，各種金屬物體應(yīng)牢固接地，檢查和改善試區(qū)內(nèi)一切可能放電的部位，應(yīng)特別注意各種地線是否已接地。

2. 根據(jù)不同的試品和試驗條件，選擇正確的接線方式。

3.  用視在放電量校準(zhǔn)器（Q視）對整個測試系統(tǒng)進(jìn)行刻度系數(shù)K校正。如圖1將視在放電量校準(zhǔn)器接入線路中，調(diào)節(jié)儀器的增益旋鈕，把指針調(diào)至參考值H，則刻度系數(shù)K＝H/Q視（詳見具體操作說明5）　。校正完畢后，測試儀器的細(xì)調(diào)（連續(xù)調(diào)節(jié)）增益旋鈕不得隨意變動，同時應(yīng)將視在放電量校準(zhǔn)器從高壓線路上取下，以免在加壓試驗時將視在放電量校準(zhǔn)器擊穿而使高壓線路短路。

注意事項：

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1. 在試驗開始加壓以前，試驗人員必須詳細(xì)而全面地檢查一遍線路，以免線路接錯。測試儀器處的接地線是否與接地體牢固連接，若連接不牢或在準(zhǔn)備工作時掐頭去尾線被腳踢斷，這將可能引起人身和設(shè)備事故。

2．對于連接線應(yīng)避免將*暴露在外，防止*電暈放電，尤其對于電壓等級較高的局部放電試驗，必要時要加粗高壓連接線及加裝防電暈罩，減小因場強(qiáng)過高引起的電暈放電。屏蔽罩不能與試品的瓷裙相接觸。

3. 一般情況下，在試驗過程中，被試品在耐壓、預(yù)升壓時局部放電量都比正常值大很多，此時儀器的儀表必然會超出滿刻度。為防止儀器損壞，應(yīng)將儀器的增益粗調(diào)旋鈕逆時針旋轉(zhuǎn)一檔或更多檔，以不超出滿刻度為標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)電壓降至測量電壓時，再將增益粗調(diào)開關(guān)順時針旋轉(zhuǎn)一檔或更多檔，以便記錄測量值。

4. 校正電量發(fā)生器校正完畢后，一定要從高壓端脫離，并關(guān)閉電源開關(guān)，且儀器的增益細(xì)調(diào)旋鈕不可再調(diào)。因增益粗調(diào)開關(guān)每相鄰兩檔之間的關(guān)系是十倍，且檔位有指示，故升壓后根據(jù)放電量大小，可選擇合適量程。逆時針旋轉(zhuǎn)時，每降一檔量程擴(kuò)大十倍；反之，順時針時，量程縮小十倍。

5. 試驗完畢后，應(yīng)對整個測試系統(tǒng)再進(jìn)行一次復(fù)查校正，驗證是否與試驗前所校正出的刻度系數(shù)相等，以免測試儀器或其它環(huán)節(jié)在試驗過程中發(fā)生故障而使測試結(jié)果不對。

操作說明：

（一）試驗準(zhǔn)備

120×1000

120+1000

1． 根據(jù)試品的容量Ca，耦合電容的大小Ck，選取適合序號的輸入單元。表1中調(diào)諧電容量系指與輸入單元初級繞組并聯(lián)的電容（粗略估算以按試品容量與耦合電容的容量串聯(lián)計算）。例如：試品容量為120ｐF，耦合電容量為1000ｐF，則所需檢測阻抗為有          ≈107，查表1可取2號單元。

輸入單元應(yīng)盡量靠近試品，輸入單元經(jīng)8米長的測量電纜與放大器輸入插座相連。

成套裝置：

1. 輸入阻抗

1~12號任選，7R號測長電纜用。

2. 視在放電量器校準(zhǔn)器（JZF－10校正電量發(fā)生器，局放儀校正脈沖發(fā)生器）任選。

3. LB系列工頻、中頻濾波器

4. SBP系列三倍頻感應(yīng)試驗設(shè)備

5. 無局放電阻分壓器50KV、100KV、150KV、200KV任選。

6. 無局放耦合電容系列

7. YDTW無局放試驗變壓器系列

8. 工頻試驗控制臺

常見圖譜分析

（1）接觸不良

這種干擾源如圖1所示。其特點是干擾波位于橢圓時基的零點附近。在正負(fù)半波上對稱出現(xiàn)，幅值相差不大。干擾在低電壓時即出現(xiàn)。電壓增大時，干擾占位區(qū)域也增大，由于疊加效果幅值增大較慢。有時在電壓達(dá)到某一定數(shù)值后會*消失。

造成這種干擾的原因有：試驗回路中金屬對金屬接觸不良，塑料電線半導(dǎo)電屏蔽層中粒子間接觸不良，電容器卷繞鋁箔電極與插接片接觸不良等。

（2）浮動電位物體

波形見圖2，特別是在電壓峰值之前的正負(fù)半波部分出現(xiàn)。等幅值間隙不等。由于余輝，有時成對的出現(xiàn)，有時圖像有飄動。電壓增加時，根數(shù)增加，間隙縮小，中間值不變。有時電壓增加到一定值后干擾信號會消失，再降低電壓時，又會重新出現(xiàn)。

起因：金屬或碳質(zhì)導(dǎo)體之間的間隙放電。它可以發(fā)生在試樣上或測試回路中。在兩個孤立的導(dǎo)電物之間，例如地面上處于浮動電位的多種物體間發(fā)生。

（3）外部*電暈

波形如圖3，特別是僅在試驗電壓的一個半波中出現(xiàn)，位于外施電壓的峰值部分，等幅值，等間距。電壓增加時，放電訊號波的根數(shù)增加，但幅值總不變。

起因：高壓電極的*或邊緣對空氣中的放電。若干擾訊號位于橢圓時基的負(fù)關(guān)周，則*電暈處于高電壓下，若干擾訊號位于時基橢圓的正半周，則*在接地部分，有時也可能高壓、接地部分都有*電暈放電，則時基橢圓的正負(fù)半周就出現(xiàn)兩組訊號。

（4）液體介質(zhì)中的*放電

波形見圖4，特別：在試驗電壓正負(fù)半周峰值位置均有一組訊號，同一組訊號等幅值，等間隔，一組中間值較大的訊號先出現(xiàn)，隨電壓增加值也增大。一組中間值小的訊號其幅值不隨電壓變化。

起因：在絕緣液體中發(fā)生了*或邊緣電暈放電?；蛞唤M大的訊號出現(xiàn)在正半周，則*位于高壓部分；若它出現(xiàn)在負(fù)半周，則*處于接地部分。

（5）繼電器，接觸器的動作

干擾訊號波形見圖5，特點：在時基橢圓上干擾訊號波形分布不規(guī)則，間隙地出現(xiàn)，且同試驗電壓大小無關(guān)。

起因：閃光燈，熱繼電器，接觸器和各種火花試驗器或有火花放電的記錄器動作時造成。

（6）可控硅元件

干擾訊號波形見圖6，特點：干擾訊號在時基橢圓上之位置固定，每一元件產(chǎn)生一個獨立的高頻脈沖訊號。電路接通，電磁耦合效應(yīng)增強(qiáng)時，訊號幅值增加，也可能發(fā)生波形展寬、相移，從而在時基上占位增加。

起因：供電網(wǎng)絡(luò)中有可控硅器件在運(yùn)行。干擾的大小同所用可控硅器件的功率直接有關(guān)。

（7）異步電機(jī)

干擾波形見圖7。特點：在時基橢圓上正負(fù)半周波形出現(xiàn)對稱的二組訊號，且沿掃描時基逆時針方向移動。

起因：異步電機(jī)運(yùn)行時產(chǎn)生的干擾訊號耦合到檢測回路中來。

（8）螢光燈

干擾波形見圖8。特點：在橢圓時基上出現(xiàn)欄柵狀幅值大致相等的脈沖，并伴有正負(fù)半波時對稱出現(xiàn)的二簇脈沖組。

（9）電動機(jī)

干擾波形見圖9。特點：沿橢圓時基均布，等幅值每一個單個訊號或“山”字形。

起因：帶換向器的電動機(jī)如風(fēng)扇、電吹風(fēng)運(yùn)轉(zhuǎn)時所發(fā)出的干擾訊號。

（10）無線電干擾

干擾波形見圖10，特點：沿整個時基橢圓分布的幅值有調(diào)制的高頻正弦波。

起因：高頻電力放大器，無線、廣播話筒等。

（11）中高頻工業(yè)設(shè)備

干擾波形見圖11。特點：訊號在時基橢圓上連續(xù)發(fā)生，但僅在半周內(nèi)出現(xiàn)。

起因：感應(yīng)加熱裝置及頻率接近局部放電檢測頻率的超聲波發(fā)生器等。

（12）磁飽和產(chǎn)生的諧波

干擾波形見圖12。特點：在時基橢圓正負(fù)半波上對稱出現(xiàn)一對諧波振蕩訊號，訊號幅值隨電壓增加而增加，電壓除去，訊號消失。訊號穩(wěn)定，能重復(fù)再現(xiàn)。

起因：試驗系統(tǒng)中鐵芯設(shè)備（試驗變壓器，并聯(lián)或串聯(lián)電抗器，濾波電抗器，匹配變壓器，調(diào)壓變壓器）磁飽和時產(chǎn)生的諧振訊號。

（13）電極在電場方向運(yùn)動

干擾波形見圖13。特點：僅在時基橢圓的半周中出現(xiàn)二個訊號脈沖，它們相對于峰值點對稱分布。起始點該二訊號很靠近，隨電壓增大，二者逐漸分開，且有可能產(chǎn)生新的訊號脈沖對。

起因：電極（尤其是金屬箔電極）在電場作用下運(yùn)動。

（14）介質(zhì)表面放電

干擾訊號波形見圖14。特點：放電訊號出現(xiàn)在試驗電壓峰值之前。正負(fù)半周中都有，而且幅值基本相等。訊號幅值和位置有隨機(jī)性變化。開始時，放電訊號是可分辨　的，到一定電壓值后便難以分辨。

起因：二個接觸的絕緣導(dǎo)體之間介質(zhì)表面上的，或介質(zhì)表面上切向場強(qiáng)較高的區(qū)域發(fā)生放電。

（15）漏電痕跡和樹枝

波形特點：訊號與一般典型的圖像不符合，波形呈不規(guī)則，不確定的圖像，與電壓有關(guān)。

起因：臟污絕緣中泄漏，絕緣局部過熱致的碳痕跡或電樹枝足道等。