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一、引言

對開關柜進行局部放電監測，是評估設備絕緣狀況的重要手段。

在電氣設備的絕緣內部，若存在氣泡間隙、雜質、尖刺等缺陷，在強電場作用下，開關柜絕緣內部的電場分布會變得不均勻，缺陷部位的電場強度會顯著變大，進而容易導致該部位發生未貫穿整個絕緣的放電現象，即局部放電。

局部放電通常不會引發開關柜內部絕緣的穿透性擊穿，但會導致絕緣介質出現局部損壞。若局部放電長期存在，在一定條件下會破壞絕緣裝置的電氣強度，最終造成開關柜內部絕緣擊穿。

開關柜局放監測能夠盡早發現設備的潛伏性故障并實現故障預警，是避免故障發生措施之一。

二、開關柜局放裝置的工作原理

1.特高頻（UHF）檢測法：局部放電會產生特高頻電磁波信號，特高頻傳感器能夠捕捉這些信號，通過分析信號的幅值、相位和頻次等特征，判斷局放的嚴重程度和位置。這種方法靈敏度高，抗干擾能力強，尤其適用于復雜電磁環境下的開關柜監測。

2.超聲波（AE）檢測法：當發生局部放電時，會伴隨產生超聲波信號。超聲波傳感器可以檢測到這些信號，由于超聲波在空氣中傳播衰減小，且方向性好，能夠實現非接觸式檢測，特別適用于對安裝空間有限或需要快速巡檢的場景。

3.暫態地電壓（TEV）檢測法：局部放電產生的電流脈沖會在開關柜金屬外殼表面產生暫態地電壓。TEV 傳感器通過檢測這種電壓信號來判斷局放情況，對于金屬封閉開關柜，該方法具有很好的檢測效果，能夠快速定位放電位置。

4.高頻電流（HFCT）檢測法：通過在電纜或母線等導體上安裝高頻電流傳感器，檢測局部放電產生的高頻電流信號。這種方法對電纜接頭等設備的局部放電監測具有較高的準確性。

三、開關柜局部放電監測裝置APD系列

1.APD100

開關柜特高頻

局放監測裝置

產品功能：

檢測帶寬：300MHz~1600MHz；

等效高度：≥10.5mm；

接口類型：SMA；

通信方式：同軸電纜；

防護等級：IP65；

安裝方式：磁吸式。

2.APD100

開關柜特高頻

局放傳感器

產品功能：

工作電源：DC10~30V，≤3W；標配220V適配器；

檢測通道：1路；

測量范圍：-60dBm~+10dBm；

測量內容：放電幅值，放電頻次；

連接電纜：同軸電纜；

匹配阻抗：50Ω；

告警輸出：1路，5A/AC250V，5A/DC30V；

通信方式：1路RS485, MODBUS-RTU協議；

1路Lora 無線通訊；

安裝方式：導軌式安裝。

3.APD300-L

開關柜三合一

產品功能：

有線局放傳感器

供電方式：DC 9-36V（標配電源適配器）

通訊方式：RS485

采樣周期：4s

安裝方式：磁吸式

4.APD300-W

開關柜三合一

無線局放傳感器

產品功能：

工作電源：電池供電（可充電鋰電池）

通訊方式：Lora

采樣周期：2h

安裝方式：磁吸式

5.APD300局部放電裝置已獲取國網電科院報告

四、開關柜局放監測現場應用

1.特高頻傳感器APD100

應用場景：適于中壓開關柜（61柜、28柜、環網柜）出廠前集成安裝或對已投用的高壓開關柜進行停電安裝。

產品特點：系統抗干擾能力強，可靠性高。

應用安裝：特高頻傳感器磁吸方式安裝于電纜室，采集裝置導軌式安裝于儀表室。

實現過程：頻傳感器所檢測的信號很高，經過同軸電纜送往開關柜局部放電在線監測裝置，進行放大、濾波、檢波，數字脈沖提取、數字濾波、局放特征量計算等數字化處理，并完成局放可視化操作、局放判斷、數據存儲、數據上送等功能。

監測內容：放電次數、放電量、PRPD/PRPS圖譜等。

告警機制：采樣周期1s，連續5次采樣超過報警閾值，報警（寄存器置位+DO輸出）。

2.三合一局放傳感器APD300

應用場景：適于中壓開關柜（61柜/28柜/環網柜）

產品特點：系統抗干擾能力強，可靠性高。

應用安裝：三合一有線傳感器磁吸方式安裝于電纜室，通過RS485總線將局放數據上傳至監控系統平臺。

三合一無線傳感器磁吸方式安裝于柜們外，通過無線方式將局放數據上傳至局放接收器ATC600-PD。

監測內容：監測3種信號的放電次數和放電量、噪聲、溫度、濕度。

告警機制：有線款：每4s采樣時間內放電次數和放電量同時超過報警閾值，報警（傳感器寄存器置位）。

無線款：每2小時的4s采樣時間內放電次數和放電量同時超過報警閾值，報警（接收器寄存器置位）

特高頻局放監測

五、開關柜局放監測系統

審核編輯 黃宇