文章由山東華科信息技術(shù)有限公司提供

在高壓電力設(shè)備運行中，局部放電是絕緣劣化的重要表征。脈沖電流法作為局部放電檢測的核心技術(shù)之一，正通過高靈敏度傳感器與智能算法的融合，為設(shè)備健康管理提供精準(zhǔn)的“偵察”手段。

一、技術(shù)原理：捕捉放電的“電磁指紋”

脈沖電流局部放電監(jiān)測傳感器基于電磁耦合原理，通過羅氏線圈或電容耦合器捕捉放電產(chǎn)生的瞬態(tài)電流脈沖。其核心技術(shù)包括：

高頻響應(yīng)設(shè)計：

傳感器頻響范圍覆蓋10kHz至100MHz，可捕捉納秒級放電脈沖，檢測靈敏度達0.1pC（皮庫侖），適用于電纜接頭、開關(guān)柜等設(shè)備的微弱放電信號捕捉。

抗干擾技術(shù)：

采用差分輸入、數(shù)字濾波算法，有效抑制工頻干擾、無線電噪聲等背景信號，確保在復(fù)雜電磁環(huán)境下仍能穩(wěn)定工作。

多通道同步采集：

支持多傳感器陣列部署，通過時間戳對齊技術(shù)實現(xiàn)放電源的空間定位，精度可達厘米級。

傳感器將捕捉到的脈沖電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，經(jīng)邊緣計算終端處理后，提取放電幅值、頻次、相位分布（PRPD譜圖）等特征參數(shù)，為設(shè)備健康評估提供量化依據(jù)。

二、應(yīng)用場景與核心價值

電力電纜監(jiān)測：

在電纜接頭、終端等關(guān)鍵節(jié)點部署傳感器，實時監(jiān)測局部放電活動，預(yù)警絕緣老化、水樹缺陷等隱患，延長電纜使用壽命。

開關(guān)設(shè)備檢測：

對GIS（氣體絕緣開關(guān)設(shè)備）、開關(guān)柜等設(shè)備進行在線監(jiān)測，捕捉觸頭松動、絕緣子污穢等缺陷引發(fā)的放電信號，避免短路故障。

變壓器健康管理：

通過套管末屏接地線耦合放電脈沖，評估繞組絕緣狀態(tài)，提前發(fā)現(xiàn)匝間短路、油紙老化等隱患。

核心價值：

故障預(yù)警提前量：相比傳統(tǒng)離線檢測，脈沖電流法可將故障預(yù)警時間提前6-18個月。

運維成本優(yōu)化：通過數(shù)據(jù)驅(qū)動決策，減少非計劃停機。

安全風(fēng)險防控：對充電樁、餐飲廚房等關(guān)鍵負荷區(qū)域?qū)嵤┲攸c監(jiān)測，避免因設(shè)備故障引發(fā)次生災(zāi)害。

三、技術(shù)演進方向

多模態(tài)融合：

結(jié)合特高頻（UHF）、超聲波（AE）檢測技術(shù)，構(gòu)建設(shè)備健康多維評估體系，提升缺陷檢出率與定位精度。

智能診斷升級：

運用深度學(xué)習(xí)算法建立放電模式庫，實現(xiàn)缺陷類型自動識別與嚴重程度分級，輔助運維人員制定精準(zhǔn)處置方案。

四、行業(yè)意義與未來展望

在新型電力系統(tǒng)建設(shè)背景下，脈沖電流局部放電監(jiān)測傳感器正成為電力設(shè)備智能化運維的核心基礎(chǔ)設(shè)施。其通過高靈敏度監(jiān)測與智能診斷，不僅提升了設(shè)備運行的可靠性，更為電網(wǎng)企業(yè)實現(xiàn)了從“被動維修”到“主動健康管理”的轉(zhuǎn)型。未來，隨著技術(shù)的持續(xù)演進，傳感器將向更微型化、更低功耗、更高集成度方向發(fā)展，為電力設(shè)備的安全運行提供更加堅實的保障。