绝缘子放电声发射识别的试验研究
王成江1， 贾智斌1，顾玉凯2，杨 溢2，许和明3
（1.三峡大学电气信息学院，湖北 宜昌 443002； 2.重庆市万州供电局， 重庆 万州 404000；
3.安徽省宣城供电局，安徽 宣城 242000）
Experimental Research of Acoustics Emission Identification of Partial Discharge from Insulators
WANG Cheng-jiang1, JIA Zhi-bin1, GU Yu-kai2, YANG Yi2, XU He-ming3
(1. College of Electrical Engineering and Information Technology, Three Gorges University, Yichang 443002, China;
2. PowerSupply Bureau of W anzhou, W anzhou 404000, China;
3. Power Supply Bureau of Xuancheng, Xuancheng 242000, China)
摘 要：提出了声发射法检测绝缘子放电的方案，试验研究了该方案的可行性及不同放电形式的识别问题。具体内容包括试验装置，试验方法和试验结果，在大量试验的基础上，分别研究和总结了绝缘子内部放电( 表面污秽放电和电晕放电时，声发射波的特征，研究了声发射检测中的干扰和抗干扰措施。
关键词：绝缘子；放电；声发射；检测
中图分类号：TM835.4 文献标识码:A
Abstract: A method of monitoring partial discharge from insulators based on acoustic emission (AE) is proposed, its feasibility and AE's properties of different partial discharge patterns are studied by experiments in this paper. The test facilities and methods are introduced, the properties of AE wave of internal discharge, contaminant discharge and corona discharge from insulators are investigated by experiments and summarized respectively. Jamming and anti-jamming measures during AE identifying to insulator partial discharge are studied by experiments as well.
Key words: insulator; partial discharge; acoustic emission;identification
1 引言
多年来，高压绝缘子的在线检测一直困扰着众多的电力系统从业人员"世界各国的研究者一直在寻找有效的检测手段去解决这一难题。至今已有以超声波检测法(激光多普勒振动法及红外热像仪法为代表的非电量测量法和以电压分布检测法(绝缘电阻法及脉冲电流法为代表的电量测量法被尝试用于解决绝缘子在线检测问题[1]。它们各有其特点，也存在各自的不足，新测量方法的探索及测量装置的设计制造对于解决生产实际中遇到的问题至关重要。
笔者研究利用绝缘子放电时出现的声发射波，来实现对绝缘子绝缘检测的可行性及不同放电形式的声发射识别问题。
2 基于声发射原理的绝缘子放电检测
2.1放电声发射现象
材料中局域源快速释放能量产生瞬态弹性波的现象称为声发射（AE）声发射是一种常见的物理现象。大多数材料变形和断裂时都会有声发射现象，从能量的角度来看，放电是一个能量瞬时爆发的过程。是电能以声能、光能、热能、电磁能等形式释放出去的过程，在空气间隙中发生电气击穿时，放电瞬时完成。其电能瞬时转化为热能导致放电中心气体的膨胀。这种瞬时膨胀的结果以声波的形式传播出去。就是最初的声源。随着最初的声波传播，传播区域内的气体被加热，形成一个等温区，其温度高于环境温度；当这些气体冷却时，气体又开始收缩，收缩的结果就是较低频率和强度的后续波。 它可以是可闻声波或超声波[2-4]。由于每次放电的时间很短，因此它产生的声波的频谱很宽，可以从几十赫兹到几兆赫兹，其中频率低于20kHz的信号能够被人耳听到,而高于这一频率的超声波信号必须用声传感器才能接收到。放电及其产生的声信号都有一定程度的随机性。使得每次测得的放电声发射信号的频谱都不尽相同。 即频谱峰值对应的频率是变化的。
