电缆局放检测方法-电磁耦合法

电缆局放检测方法-电磁耦合法

电磁耦合法

电磁耦合法也可以称作高频CT法或脉冲电流法（HFCT），是一种测量电缆设备局部放电广泛应用的方法。电磁耦合法主要应用了一个类似于传统的罗戈夫斯基线圈的电流耦合器。它采用高频铁氧体磁性材料作磁芯，可以做成环状，也可以做成两个半圆环，经铰链及忙箍形成一个圆环。经专门的设计可使其具有较宽的频带，以利于提高灵敏度和更完整地采集放电信号。当高压设备发生局部放电时，在低压侧接地引线上会有相应的脉冲电流流过。电磁耦合法的基本原理就是将罗戈夫斯基线圈放在电缆终端或连接头上，穿过电缆屏蔽层的接地线，通过感应流过电缆屏蔽层的局放脉冲电流来检测局放。

宽频带电磁耦合法可以将装置做到小巧灵活和便携，操作安全，抗干扰性较强，能更加真实地反映脉冲波形，比较适合于现场操作。这种方法较早应用于发电机、变压器的绝缘监测，而后才逐渐应用于电力电缆的局部放电检测。若要长期在线检测，可将传感器永久地安装在电缆线路的若干个接线盒处，操作人员只需带上带有数据采集卡的手提式电脑，定期到现场进行数据的采集和分析即可。也还可以通过转换设备将若干个位置处的检测信号转换为数字或光信号，用通信的方式传输至监控室或电脑终端进行实时监视与分析，以便长期跟踪信号、及时发现问题。

为了电流耦合器能有效地提取放电信号，其设计是关键环节，其中电流耦合器的原理见图0。

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图0 电流耦合器示意图

图中，R是自积分电阻，Cs是电路的等效杂散电容，为了使电流耦合器工作频带足够宽，在线圈尺寸一定的情况下，应选用磁导率L高的磁性材料并增大线圈匝数N，但增加匝数来提高带宽将会降低测量灵敏度。积分电阻R对频带宽度，传感器灵敏度均有影响，R增大，会增加传感器的灵敏度，同时会减小频带宽度。因此，选定磁性材料后，有一个最佳的积分电阻R及线圈匝数N的匹配，使电流传感器达到较宽的工作频带，且保持一定的响应灵敏度。电磁耦合法可用于10kV及以上电力电缆局部放电的在线检测，由电缆中间接头处安装穿芯式高频电磁耦合传感器，采集信号并传输到局放信号分析仪。它要求制作中间接头时将中间接头金属屏蔽连接用的铜带直接穿过高频电磁耦合传感器，再与接头两端金属屏蔽层电气连接。

由于电磁耦合法是将电力电缆接地线中的局部放电电流信号通过电磁耦合线圈与测量回路相连，而不需要在高压端通过耦合电容器来取得局部放电信号，因此适合用于电缆敷设后的交接验收试验和运行中的在线监测。此外电磁耦合法是通过电磁耦合来测量局部放电电流，由于在高压电缆和测量回路间没有直接的电气连接，从而能很好的抑制噪声。同时由于外界干扰噪声信号与局部放电信号幅频特性不

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同，因此采集的信号经前置放大器处理后，可用频谱分析法判断和识别。

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