局放传感器“隐形守护者”

文章由山东华科信息技术有限公司提供

在电力设备运行中，局部放电是绝缘劣化的早期信号。局放传感器作为检测这一现象的核心装置，通过捕捉放电产生的电磁波、超声波、脉冲电流等物理信号，实现对设备绝缘状态的实时监测，为电力系统的安全稳定运行提供关键数据支撑。

从技术原理看，局放传感器基于多物理场耦合检测技术。特高频（UHF）传感器聚焦300MHz-3GHz频段的电磁波，抗干扰能力强，适用于GIS、变压器等封闭设备；超声波（AE）传感器捕捉20kHz-200kHz的机械振动波，适合检测开关柜、电缆头等设备的表面放电；暂态地电压（TEV）传感器监测金属外壳表面的瞬态电压脉冲，适用于开关柜、环网柜等金属封闭设备；高频电流（HFCT）传感器通过电磁感应检测接地线或中性线上的高频脉冲电流（10kHz-100MHz），可量化放电量，适合电缆、变压器等设备的在线监测。多传感器融合方案如“UHF+超声波”“TEV+超声波”等，通过多信号互补提升检测准确率，降低误判风险。

在应用场景方面，局放传感器已广泛应用于高压开关柜、变压器、GIS设备、电缆线路及新能源领域。高压开关柜通过TEV+超声波组合传感器监测母线、断路器等部位的局部放电，预防绝缘老化击穿；变压器采用UHF传感器内置或HFCT传感器外接，监测绕组、套管的局放信号；GIS设备利用特高频传感器检测内部放电、悬浮放电，避免气体绝缘失效；电缆线路通过HFCT传感器监测中间接头、终端的局放，预防过热烧毁；在新能源领域，如光伏电站、风力发电机，局放传感器适应-25℃至75℃的环境温差，保障设备长期稳定运行。

局放传感器的技术优势显著。高精度感知能力使灵敏度高，识别微弱放电信号；强抗干扰能力通过数字滤波、自适应阈值调整等技术抑制环境噪声；智能化诊断集成边缘计算芯片，支持特征提取、模式识别，实时研判放电类型与严重程度；非侵入式检测无需设备停电，降低运维成本与安全风险；实时监测与预警通过7×24小时在线监测，将隐患发现周期缩短，减少非计划停电。

随着技术演进，局放传感器正朝微型化、智能化、融合化方向发展。MEMS工艺使传感器体积缩减至立方厘米级，便于狭小空间安装；集成边缘计算能力的智能传感器实现原始数据预处理，减轻后台系统负担；多物理量传感器融合构建电-声-热多模态监测体系，提升缺陷识别准确率。无线化技术结合LoRa、NB-IoT等通信技术，实现灵活组网与远程监测；人工智能算法推动故障模式自动识别与寿命预测，实现预测性维护。

局放传感器不仅是电网安全的“守护者”，更是电网数字化转型的“基础设施”。通过持续的技术创新，其在电力设备全生命周期管理中的作用日益凸显，为能源互联网的可持续发展注入强劲动能。