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技術(shù)文章

XLPE電纜局部放電硬件去干擾方法

閱讀：187發(fā)布時(shí)間：2025-5-12

電纜局放檢測(cè)

現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中存在強(qiáng)烈的電磁干擾，甚至可能會(huì)掩蓋待測(cè)的局部放電信號(hào)，所以干擾的抑制成為電纜局部放電在線(xiàn)監(jiān)測(cè)中的關(guān)鍵技術(shù)之一。干擾可分為兩大類(lèi)：連續(xù)周期性干擾（窄帶干擾）和脈沖型干擾（寬帶干擾）。連續(xù)周期性干擾主要來(lái)自電力系統(tǒng)的載波通訊，其頻率為3-500kHz。另外無(wú)線(xiàn)電廣播也是重要的干擾來(lái)源，其頻率通常在1MHz一下。

脈沖性干擾可分為周期性脈沖干擾和隨機(jī)性脈沖干擾兩類(lèi)。周期性脈沖干擾在每個(gè)工頻周期中周期性的出現(xiàn)，常來(lái)自于電力電子器件的晶閘管整流設(shè)備，其脈寬約30μs，頻率分布在0-1MHz。隨機(jī)型脈沖干擾主要來(lái)自高壓線(xiàn)路在空氣中的電暈放電和其他設(shè)備局部放電，此類(lèi)干擾的頻譜很寬，與待測(cè)的放電類(lèi)似，比較難以區(qū)別。

此外，待測(cè)的局部放電信號(hào)中還混有白噪聲。由地網(wǎng)噪聲等耦合進(jìn)入測(cè)量系統(tǒng)的噪聲都屬于白噪聲。

目前，XLPE電纜局部放電測(cè)量中主要采取硬件和軟件方法抑制或消除以上各種干擾信號(hào)。其中硬件抑制干擾的方法有：

a）模擬濾波器

連續(xù)周期型干擾可以采用帶通、帶阻濾波器有效地加以抑制。帶寬和中心頻率的選擇視干擾信號(hào)的頻帶而定。窄帶濾波器抑制干擾的性能好，但容易造成待測(cè)信號(hào)的畸變；寬帶濾波器則反之。

b）平衡法

對(duì)來(lái)自電源的干擾及通過(guò)電容耦合進(jìn)入測(cè)量回路中的干擾信號(hào)，采用橋式平衡電路可以取得抑制干擾的效果。對(duì)于不同的試品均可以用調(diào)整電橋的平衡臂來(lái)達(dá)到對(duì)外部干擾信號(hào)的抑制。試品內(nèi)的放電信號(hào)在耦合電容器中的方向與外部干擾的方向相反，則不會(huì)被平衡電橋抑制。采用平衡法式需要注意以下幾個(gè)問(wèn)題。：確保耦合電容在試驗(yàn)電壓下無(wú)內(nèi)部局部放電。第二：校準(zhǔn)脈沖應(yīng)該在被試品的兩端注入，推薦采用電池驅(qū)動(dòng)的雙層屏蔽的方波發(fā)生器。第三：要求藕合電容和被試電纜電容量基本一致，并且兩個(gè)測(cè)量阻抗的特性基本相同，以保證測(cè)量阻抗的輸出信號(hào)的波形和相位相近，以獲得較好的抑制干擾的效果。

c）脈沖鑒別系統(tǒng)

脈沖鑒別系統(tǒng)是70年代初由英國(guó)Black提出的，可以消除外界雜散信號(hào)對(duì)局部放電檢測(cè)的千擾。使用這個(gè)系統(tǒng)不必要求高壓試驗(yàn)變壓器是無(wú)放電的，也不必要求耦合電容內(nèi)部無(wú)局部放電。簡(jiǎn)化了高壓系統(tǒng)內(nèi)的防暈措施。通過(guò)一系列脈沖極性鑒別門(mén)電路，脈沖鑒別系統(tǒng)可以區(qū)分出試品放電和耦合電容放電，而對(duì)于高壓電暈和高壓試驗(yàn)變壓器中的放電脈沖鑒別系統(tǒng)不會(huì)有輸出，以此達(dá)到抑制外界干擾的目的。顯然，對(duì)于脈沖極性鑒別系統(tǒng)，也要求兩路信號(hào)的波形、相位一致，這樣才能獲得良好效果。

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