高壓局部放電

局部放電是電力設(shè)備絕緣在足夠強(qiáng)的電場作用下局部范圍內(nèi)發(fā)生的放電，每一次局部放電對絕緣介質(zhì)都會產(chǎn)生一些影響，使絕緣強(qiáng)度下降，造成高壓電力設(shè)備絕緣損壞，甚至?xí)斐扇税踩[患。

目前，預(yù)防性維護(hù)人員已經(jīng)開始使用聲學(xué)成像技術(shù)定位局部放電，甚至能在設(shè)備過熱之前就發(fā)現(xiàn)設(shè)備特有的聲音特征。與FLIR紅外熱像儀配合使用，像FLIR Si124之類的聲學(xué)成像儀是必不可少的設(shè)備，可以有效地發(fā)現(xiàn)局部放電，避免出現(xiàn)設(shè)備故障、代價高昂的損壞和意外停機(jī)等問題。

聲學(xué)成像技術(shù)可減少高壓設(shè)備因局部放電/電暈問題導(dǎo)致的設(shè)備故障和停機(jī)問題

局部放電的過程與危害

根據(jù)IEC 60270的正式描述，局部放電指“只是局部地橋接導(dǎo)線間絕緣體的局部放電現(xiàn)象，可能發(fā)生在導(dǎo)線附近，也可能發(fā)生在其他地方。通常，局部放電是局部電應(yīng)力在絕緣體或絕緣體表面集中的結(jié)果，一般表現(xiàn)為持續(xù)時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1毫秒的脈沖。

電流總是趁人不注意時試圖逃逸、跳離導(dǎo)線、徒勞地嘗試橋接附近的電極。在尋找逃逸路線時，它首先會從老化的絕緣體上的裂縫開始。如果是架空電線，則是從因多年積污的電線表面開始。也許是在高壓電纜的紙繞組上戳一個小孔，也可能隱藏在老化的液體電介質(zhì)中形成的氣泡附近。在電壓正弦波的每個波峰和波谷，它都會持續(xù)不斷地嘗試（局部放電）。

電流就這樣日復(fù)一日地試圖穿越到相鄰的導(dǎo)線上，肉眼卻無法看到這類局部放電。受持續(xù)性高壓應(yīng)力影響，附近的絕緣材料會在某個時刻失效，喪失對電流的約束。

最終，電流會分流進(jìn)入另一導(dǎo)線。這種情況發(fā)生時，導(dǎo)線會完全失效。這會對線路上連接的電氣設(shè)備、開關(guān)設(shè)備、機(jī)械或設(shè)施造成了極大的破壞，代價高昂。局部放電有可能損壞工廠設(shè)備或灼傷敏感的電子設(shè)備。嚴(yán)重時，局部放電可能導(dǎo)致社區(qū)停電數(shù)小時，閑置設(shè)備，浪費(fèi)寶貴的生產(chǎn)力。

聲學(xué)成像儀是預(yù)防性維護(hù)的必要工具

局部放電檢測是狀態(tài)監(jiān)測(CBM)或預(yù)防性維護(hù)(PdM)計劃切實(shí)發(fā)揮作用的必要條件。越早發(fā)現(xiàn)，局部放電對絕緣體的損壞就越少，設(shè)備故障和后續(xù)停機(jī)風(fēng)險也就越低。

追蹤局部放電問題有著簡單的經(jīng)濟(jì)動機(jī)：發(fā)現(xiàn)問題，安排停機(jī)，然后在局部放電現(xiàn)場修復(fù)和更換絕緣體及電氣接頭，其成本和破壞性要低得多。

為了準(zhǔn)確定位局部放電，電氣承包商、檢查人員和專業(yè)維護(hù)人員可以使用多種診斷技術(shù)。

絕緣測試儀提供了絕緣體的有效性或電阻的數(shù)值讀數(shù)。FLIR紅外熱像儀可以定位并識別電氣設(shè)備產(chǎn)生的阻熱，通過逐像素的溫度讀數(shù)在可視圖像中精確定位問題所在。還可以將熱成像技術(shù)與聲學(xué)成像技術(shù)結(jié)合起來，確定局部放電的嚴(yán)重程度。溫度升高和聲學(xué)特征可以表明絕緣設(shè)備的完整性遭到破壞。

FLIR Si124滿足聲像儀的所有需求

作為整個診斷生態(tài)系統(tǒng)的一部分，F(xiàn)LIR在紅外熱像診斷方案以外，還推出了聲學(xué)成像解決方案。FLIR Si124工業(yè)聲學(xué)成像儀是一款基于聲學(xué)原理的解決方案，它可以定位和分析工業(yè)故障、老化以及缺陷如局部放電等。研究發(fā)現(xiàn)，在元件發(fā)熱到能被紅外熱像儀檢測到之前，局部放電會導(dǎo)致聲音異常。這就為我們額外提供了一層提示，幫助我們提前檢測到潛在的故障。

雖然我們經(jīng)常能在電線附近聽到嗡嗡聲，但人耳通常是聽不到局部放電的，因此局部放電人耳很難定位，尤其是在過于嘈雜的工作場所。借助手持式聲學(xué)成像儀（FLIR Si124），用戶可以掃描一整個區(qū)域，在被檢組件的聲像圖上看到局部放電產(chǎn)生超聲波的位置，即使人耳聽不到、背景噪聲很大也沒關(guān)系。