一、局部放電的波形分析
檢測阻抗Zm上的電壓(即檢測信號)是相當小的,必須經過放大才能使儀器上有明顯的指示。經放大器放大后的脈沖信號的峰值可由示波器測量,除此之外,示波器上還可以看出放電發生在工頻的什么相位,測定脈沖波形和放電次數,觀察整個局部放電的特征。以確定放電的大致部位和性質。示波器可用水平掃描和橢圓掃描。水平掃描時全屏偏轉相當于一個周期,并與試驗電壓同步,以確定脈沖的相位。橢圓掃描也是每掃一周相當于試驗電壓一個周期。圖1-1為兩種掃描時屏上波形的示意圖。
在局部放電試驗時,除絕緣內部可能產生局部放電外,引線的聯接,電接觸以及日光燈,高壓電極的電暈等,也可能會影響局部放電的波形。為此,要區別絕緣內部的局部放電與其他干擾的波形,圖1-2就是幾種典型的波形。
二、局部放電的圖譜識別
圖1-3為不同類型的局部放電示波圖,示波圖是在接近起始電壓時得到的。
其中圖(a)、(b)、(c)、(d)為局部放電的基本圖譜,(e)、(f)、(g)為干擾波的基本圖譜。
(a)中,絕緣結構中僅有一個與電場方向垂直的氣隙,放電脈沖疊加于正與負峰之間的位置,對稱的兩邊脈沖幅值及頻率基本相等。但有時上下幅值的不對稱度3:1仍屬正常。放電量與試驗電壓的關系是起始放電后,放電量增至某一水平時,隨試驗電壓上升放電量保持不變。熄滅電壓基本相等或略低于起始電壓。
(b)中,絕緣結構內含有各種不同尺寸的氣隙,多屬澆注絕緣結構。放電脈沖疊加于正及負峰之前的位置,對稱的兩邊脈沖幅值及頻率基本相等,但有時上下幅值的不對稱度3:1仍屬正常。放電剛開始時,放電脈沖尚能分辨,隨后電壓上升,某些放電脈沖向試驗電壓的零位方向移動,同時會出現幅值較大的脈沖,脈沖分辨率逐漸下降,直至不能分辨。起始放電后,放電量隨電壓上升而穩定增長,熄滅電壓基本相等或低于起始電壓。
(c)中,絕緣結構中僅含有一個氣隙位于電極的表面與介質內部氣隙的放電響應不同。放電脈沖疊加于電壓的正及負峰值之前,兩邊的幅值不盡對稱,幅值大的頻率低,幅值小的頻率高。兩幅值之比通常大于3:1,有時達10:1。總的放電響應能分辨出。放電一旦起始,放電量基本不變,與電壓上升無關。熄滅電壓等于或略低于起始電壓。
(d)中,(1)一簇不同尺寸的氣隙位于電極的表面,但屬封閉型;(2)電極與絕緣介質的表面放電氣隙不是封閉的。放電脈沖疊加于電壓的止及負峰值之前兩邊幅值比通常為3:1,有時達10:1。隨電壓上升,部份脈沖向零位方向移動.放電起始后,脈沖分辨率尚可;繼續升壓,分辨率下降直至不能分辨。放電起始后放電皇隨電壓的上升逐漸增大,熄滅電壓等于或略低于起始電壓。如電壓持續時間在10min以后,放電響應會有些變化。
(e)干擾源為針尖對平板或大地的液體介質。較低電壓下產生電暈放電,放電脈沖總疊加于電壓的峰值位置。如位于負峰值處.放電源處于高電位;如位于正峰處放電源處于低電位。這可幫助判斷電壓的零位,一對脈沖對稱的出現在電壓正或負峰處、每一簇的放電脈沖時間間隔均各自相等。但兩簇的幅值及時間間隔不等,幅值較小的一簇幅值相等、較密。一簇較大的脈沖起始電壓較低,放電量隨電壓上升增加;一簇較小的脈沖起始電壓較高,放電量與電壓無關,保持不變;電壓上升,脈沖頻率密度增加,但尚能分辨;電壓再升高,逐漸變得不可分辨。
(f)針尖對平板或大地的氣體介質。較低電壓下產生電暈放電,放電脈沖總疊加于電壓的峰值位置。如位于負峰處,放電源處于高電位;如位于正峰處,放電源處于低電位。這可幫助判斷電壓的零位。起始放電后電壓上升,放電量保持不變,惟脈沖密度向兩邊擴散、放電頻率增加,但尚能分辨;電壓再升高,放電脈沖頻率增至逐漸不可分辨。
(g)懸浮電位放電。在電場中兩懸浮金屬物體間,或金屬物與大地間產生的放電。
波形有兩種情況:1正負兩邊脈沖等幅、等間隔及頻率相同;2兩邊脈沖成對出現,對與對間隔相同,有時會在基線往復移動。起始放電后有3種類型:
(1)放電量保持不變,與電壓無關,熄滅電壓與起始電壓完全相等。
(2)電壓繼續上升,在某一電壓下,放電突然消失。電壓繼續上升后再下降,會在前一消失電壓下再次出現放電。
(3)隨電壓上升,放電量逐漸減小,放電脈沖隨之增加。