原理簡介：

若試品Ｃa在試驗電壓下產生局部放電時，經耦合電容Cｋ產生脈沖電流，由輸入單元拾取得脈沖訊號，經低噪聲前置放大、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（對數表）顯示其峰值。時間窗單元控制試驗電壓每一周期內脈沖峰值表的工作時間，并在這段時間內將顯示屏的顯示加亮，寬度與位置可以改變，進一步加強了抗*力。

名詞術語：

局部放電檢測儀專業(yè)生產！

1． 局部放電

局部放電是指在絕緣的局部位置放電，它并不構成整個絕緣的貫通性擊穿。它包含三種放電形式：內部放電（在介質內部）、沿面放電（在介質表面）、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． 視在放電量校準器

視在放電量校準器是一標準電量發(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，此時調整刻度系數，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。因該放電量時以標準電量發(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，它的性能參數直接關系到測試結果的準確性。

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

校準脈沖電壓發(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，應根據不同的測試目的，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入峰值檢波電路而設計的一種電路裝置。因在實際試驗時，尤其是在現場做試驗時，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)，此時儀表讀數即為放電脈沖數值，而干擾則不論大小，皆不會影響放電脈沖數值。若此時兩個時間窗同時關閉，則儀表讀數為整個橢圓上脈沖之峰值。

技術參數：

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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：以30度為一檔，可旋轉120度。

(3) 工作方式：標準－擴展－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) 增益調節(jié)：粗調6檔，檔間增益差10倍±5%。

(4) 細調范圍：＞10倍。

(5) 正、負脈沖響應不對稱性：＜5%。

6．時間窗

(1) 窗寬：5度~150度(50Hz) 連續(xù)可調。

(2) 窗位置：每一窗可旋轉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)試驗目的

(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)定電壓下的放電強度。

(二)試驗條件

(1) 交流電源電壓應為正弦波，不應有過大的高次諧波。

(2) 試品的電氣、機械、溫度條件應良好且穩(wěn)定。

(3) 由于電壓回滯現象的影響，在試驗前至少幾小時以上的時間內，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) 經過搬運后的試品，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)內的雜物盡量移到試區(qū)以外，各種金屬物體應牢固接地，檢查和改善試區(qū)內一切可能放電的部位，應特別注意各種地線是否已接地。

2. 根據不同的試品和試驗條件，選擇正確的接線方式。

3.  用視在放電量校準器（Q視）對整個測試系統(tǒng)進行刻度系數K校正。如圖1將視在放電量校準器接入線路中，調節(jié)儀器的增益旋鈕，把指針調至參考值H，則刻度系數K＝H/Q視（詳見具體操作說明5）　。校正完畢后，測試儀器的細調（連續(xù)調節(jié)）增益旋鈕不得隨意變動，同時應將視在放電量校準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，若連接不牢或在準備工作時掐頭去尾線被腳踢斷，這將可能引起人身和設備事故。

2．對于連接線應避免將*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，應將儀器的增益粗調旋鈕逆時針旋轉一檔或更多檔，以不超出滿刻度為標準。當電壓降至測量電壓時，再將增益粗調開關順時針旋轉一檔或更多檔，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，并關閉電源開關，且儀器的增益細調旋鈕不可再調。因增益粗調開關每相鄰兩檔之間的關系是十倍，且檔位有指示，故升壓后根據放電量大小，可選擇合適量程。逆時針旋轉時，每降一檔量程擴大十倍；反之，順時針時，量程縮小十倍。

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

操作說明：

（一）試驗準備

120×1000

120+1000

1． 根據試品的容量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。

輸入單元應盡量靠近試品，輸入單元經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系列三倍頻感應試驗設備

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。在正負半波上對稱出現，幅值相差不大。干擾在低電壓時即出現。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。有時在電壓達到某一定數值后會*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半波部分出現。等幅值間隙不等。由于余輝，有時成對的出現，有時圖像有飄動。電壓增加時，根數增加，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。

起因：金屬或碳質導體之間的間隙放電。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，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關周，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，則時基橢圓的正負半周就出現兩組訊號。

（4）液體介質中的*放電

波形見圖4，特別：在試驗電壓正負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，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。或一組大的訊號出現在正半周，則*位于高壓部分；若它出現在負半周，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，且同試驗電壓大小無關。

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，每一元件產生一個獨立的高頻脈沖訊號。電路接通，電磁耦合效應增強時，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：供電網絡中有可控硅器件在運行。干擾的大小同所用可控硅器件的功率直接有關。

（7）異步電機

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

起因：異步電機運行時產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：在橢圓時基上出現欄柵狀幅值大致相等的脈沖，并伴有正負半波時對稱出現的二簇脈沖組。

（9）電動機

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：帶換向器的電動機如風扇、電吹風運轉時所發(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，但僅在半周內出現。

起因：感應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）磁飽和產生的諧波

干擾波形見圖12。特點：在時基橢圓正負半波上對稱出現一對諧波振蕩訊號，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，能重復再現。

起因：試驗系統(tǒng)中鐵芯設備（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，調壓變壓器）磁飽和時產生的諧振訊號。

（13）電極在電場方向運動

干擾波形見圖13。特點：僅在時基橢圓的半周中出現二個訊號脈沖，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）在電場作用下運動。

（14）介質表面放電

干擾訊號波形見圖14。特點：放電訊號出現在試驗電壓峰值之前。正負半周中都有，而且幅值基本相等。訊號幅值和位置有隨機性變化。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：二個接觸的絕緣導體之間介質表面上的，或介質表面上切向場強較高的區(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。

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。