局部放电检测仪的测试频率：选择与应用

局部放电（PD）是高压电气设备绝缘劣化的重要标志。为了准确捕捉这些微弱但关键的信号，局部放电检测仪会选择在特定的测试频率范围内工作。这是因为局部放电会产生一个非常宽广的电磁波频谱，从几赫兹到几吉赫兹，不同的频率范围对应着不同的检测原理、抗干扰能力和适用场景。

常见的测试频率范围及其特点

1. 传统局放测量（低频段）：

• 频率范围： 主要集中在 10 kHz 到 1 MHz。

• 特点： 这是历史最悠久、应用最广泛的局放测量方法，并有明确的国际标准（如IEC 60270）指导。它通过耦合电容直接测量放电脉冲的电荷量（pC值）。主要用于实验室或经过严格屏蔽的现场环境，对外部干扰较为敏感。

2. 高频电流法（HFCT）：

• 频率范围： 通常在 100 kHz 到 20 MHz 甚至更高。

• 特点： 通过高频电流互感器（HFCT）夹在接地线上，测量由局部放电引起的瞬态电流信号。相较于传统方法，抗干扰能力有所提升，适用于电缆、开关设备等多种设备的在线监测。

3. 暂态地电压法（TEV）：

• 频率范围： 通常在 3 MHz 到 80 MHz 或更广。

• 特点： 检测的是局部放电脉冲在金属外壳上感应产生的瞬态电压信号。主要用于金属封闭式开关柜、变压器等设备的表面检测，具有较好的抗干扰能力，适合快速巡检。

4. 特高频法（UHF）：

• 频率范围： 普遍在 300 MHz 到 3 GHz，部分设备可达更高。

• 特点： 这是目前抗干扰能力最强的局放检测方法。UHF频段远离工频噪声和大部分无线电干扰，信噪比极高，能捕捉到非常微小的放电信号。特别适用于气体绝缘开关设备（GIS）、油浸式变压器等金属封闭式高压设备的在线监测，因为UHF信号在这些腔体中衰减小且外壳能有效屏蔽外部干扰。

5. 超声波法（Acoustic）：

• 频率范围： 通常在 20 kHz 到 300 kHz（人耳听不见的超声波范围）。

• 特点： 局部放电会产生声波，超声波传感器通过接收这些声波来检测。它通常作为辅助定位手段，适用于开放式设备或外部可听见的放电，但易受环境噪声影响。

如何选择合适的测试频率？

选择局部放电检测仪的测试频率，需要综合考虑以下因素：

• 设备类型： 开放式设备（如绝缘子）可能适合超声波，而GIS和变压器则更适合UHF。

• 检测环境： 现场干扰大的环境需要选择UHF等抗干扰能力强的方法。

• 所需信息： 是否需要精确的放电量（pC值）或仅仅是缺陷的存在。

• 检测目的： 是进行例行巡检、在线监测还是故障诊断。