局部放電超聲波檢測(cè)的特點(diǎn)

1、可以避免電磁干擾

超聲波信號(hào)由其所處的頻帶范圍及物理性質(zhì)決定了其抗電氣干擾的能力比較強(qiáng)。

2、便于實(shí)現(xiàn)在線帶電檢測(cè)

目前國(guó)內(nèi)外采用的超聲波檢測(cè)局部放電的方法是利用超聲波傳感器緊貼在接地的高壓設(shè)備或者手持傳感器接近被測(cè)設(shè)備進(jìn)行局部放電檢測(cè)，無(wú)需要求對(duì)設(shè)備進(jìn)行停電檢測(cè)，對(duì)電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和操作沒(méi)有任何影響。光纖具有良好的隔離作用，在傳感器與檢測(cè)設(shè)備之間采用光纖連接，可以使設(shè)備和檢測(cè)人員的安全得到保障，并且不存在在線帶電檢測(cè)結(jié)果與離線停電檢測(cè)結(jié)果存在差異的問(wèn)題，因此得出結(jié)論：利用超聲波法可以比較容易實(shí)現(xiàn)高壓設(shè)備局部放電的在線帶電檢測(cè)。

3、便于實(shí)現(xiàn)局部放電音頻信號(hào)的再現(xiàn)

局部放電超聲波信號(hào)可通過(guò)載波調(diào)頻，得到20Hz-20KHz頻域范圍內(nèi)的信號(hào)，即我們?nèi)硕陕?tīng)到的信號(hào)，載波頻率的選擇需根據(jù)檢測(cè)對(duì)象發(fā)射的超聲波信號(hào)的頻率來(lái)選擇。如：采集開(kāi)關(guān)柜局部放電超聲波信號(hào)的傳感器中心頻率為40KHz，語(yǔ)音信號(hào)大約分布在0.3-4KHz之內(nèi)，本文中所涉及到的載波頻率為38.4KHz。經(jīng)過(guò)調(diào)頻處理后可得到中心頻率約為1. 6KHz的信號(hào)。本文正是基于這樣的原理實(shí)現(xiàn)局部放電信號(hào)從超聲波轉(zhuǎn)換至音頻信號(hào)。

4、利用超聲波進(jìn)行局部放電模式識(shí)別和定量分析
很對(duì)專(zhuān)家學(xué)者致力于實(shí)現(xiàn)基于超聲波的局部放電定量分析及智能識(shí)別。德國(guó)和日本的科學(xué)家曾在此方面進(jìn)行過(guò)研究，但并未取得良好的進(jìn)展。隨著信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)利用頻譜識(shí)別技術(shù)來(lái)診斷局部放電寄予厚望。非線性數(shù)學(xué)及人工智能的發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)局部放電的模式識(shí)別奠定了堅(jiān)實(shí)的基石，其嘗試也取得了一些進(jìn)展，特別是在成熟的數(shù)學(xué)分析體系及傳感器的輔助下，基于超聲波的局部放電模式識(shí)別不再僅僅是停留在論證階段。

局部放電超聲波信號(hào)檢測(cè)原理
一般的超聲波檢測(cè)系統(tǒng)由聲電轉(zhuǎn)換、前置放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換和信號(hào)處理顯示4個(gè)基本部分組成，在開(kāi)關(guān)柜中，超聲波從金屬箱體的內(nèi)表面通過(guò)柜體之間的空隙連接處傳播出去，通過(guò)聲電轉(zhuǎn)換原理可將信號(hào)放大，在超聲檢測(cè)系統(tǒng)中，應(yīng)用廣泛的聲電轉(zhuǎn)換及增益的傳感器是壓電陶瓷傳感器，此類(lèi)傳感器利用壓電陶瓷的正壓電效應(yīng)原理。在傳感器的選擇中，傳感器的工作頻帶是非常正要的參考指標(biāo)，本文中信號(hào)的采集是選用中心頻率為40KHz的超聲波傳感器。

采集得到的超聲波信號(hào)頻率高，根據(jù)信號(hào)采樣原理，需采集大量數(shù)據(jù)才會(huì)保證信號(hào)不失真，對(duì)硬件要求與軟件要求均比較高。利用信號(hào)的調(diào)頻原理，將信號(hào)調(diào)制到音頻信號(hào)頻段。再利用音頻信號(hào)分類(lèi)技術(shù)及模式識(shí)別技術(shù)即可實(shí)現(xiàn)故障信號(hào)的識(shí)別。