电缆局部放电在线监测是及时发现电缆绝缘缺陷、预防电缆故障的重要手段,以下是一些常见的方法:
脉冲电流法:
原理:当电缆发生局部放电时,会在放电点产生快速的电荷迁移,形成脉冲电流。通过在电缆的接地线上或其他合适位置安装高频电流传感器,检测这些脉冲电流信号,从而实现对局部放电的监测。
特点:灵敏度较高,能够检测到较小的局部放电信号;对电缆的正常运行影响较小。但易受外界电磁干扰的影响,需要采取有效的抗干扰措施。
超高频法(UHF):
原理:局部放电会产生频率很高的电磁波,超高频法利用安装在电缆终端、接头等部位的超高频传感器,接收局部放电产生的超高频电磁波信号(频率范围一般在 300MHz - 3GHz)。通过对这些信号的分析和处理,判断局部放电的存在和特征。
特点:抗干扰能力强,因为一般的外界电磁干扰频率相对较低,与超高频信号频段不同;能够实时监测电缆的局部放电情况。但对传感器的安装位置和方向有一定要求,且信号的传播特性较为复杂,需要进行准确的校准和分析。
超声波法:
原理:局部放电会产生机械振动,从而发出超声波信号。在电缆的外表面或接头处安装超声波传感器,接收这些超声波信号,通过对信号的分析来判断局部放电的位置和强度。
特点:可以实现对局部放电的定位,便于查找故障点;对环境电磁干扰不敏感。但超声波信号在电缆中的传播会受到电缆结构和材料的影响,信号衰减较大,监测距离有限,且灵敏度相对较低,对于较小的局部放电可能检测不到。
光测法:
原理:局部放电会产生光辐射,光测法利用光纤传感器或其他光探测器,检测局部放电产生的光信号。通过对光信号的强度、频率等参数的分析,判断局部放电的情况。
特点:抗电磁干扰能力极强,因为光信号不受电磁干扰的影响;灵敏度较高,能够检测到微弱的局部放电光信号。但光纤传感器的安装和维护相对复杂,成本较高,且光信号在电缆中的传播特性也需要进一步研究和优化。
射频法(RF):
原理:局部放电会产生射频信号,通过在电缆周围或相关设备上安装射频传感器,检测这些射频信号。射频传感器可以是耦合器、天线等形式,将检测到的射频信号进行放大、滤波等处理后,分析信号的特征来判断局部放电的情况。
特点:可以在不接触电缆的情况下进行监测,安装方便;对电缆的正常运行影响小。但也容易受到外界射频干扰的影响,需要采取有效的干扰抑制措施。
红外热像法:
原理:局部放电会产生热量,导致电缆局部温度升高。利用红外热像仪对电缆进行扫描,检测电缆表面的温度分布情况,通过分析温度异常区域来判断是否存在局部放电。虽然该方法不能直接检测局部放电信号,但可以作为一种辅助手段,与其他方法结合使用。
特点:能够直观地显示电缆的温度分布情况,便于发现电缆的热点区域;非接触式检测,对电缆无损害。但温度升高并不一定完全是由局部放电引起的,还可能受到其他因素的影响,需要进行综合判断。