1、局部放電信號的產生與信號采集邏輯

　　絕緣材料內部，會存在氣泡、縫隙、雜質這類微觀結構，設備處于帶電運行狀態，這些位置電場強度會高于周邊區域，當電場水平達到閾值，就會發生小范圍放電，也就是局部放電。這類放電規模較小，不會立刻造成設備停運，但是放電會持續侵蝕絕緣材料，日積月累不斷擴大缺陷范圍。放電發生的瞬間，會同步產生多種類型的物理信號，包含超聲波信號、特高頻電磁波信號，部分場景下還伴隨暫態地電壓信號。不同的信號傳播路徑不一樣，傳播過程當中的衰減程度也存在區別。

　　手持式多功能局部放電測試儀可以針對多種類型信號完成采集，不同信號來源對應不同的適用場景。超聲波信號可以通過空氣或者固體構件向外傳播，適合在設備外殼外側開展非接觸采集，操作流程相對便捷，但是超聲波在傳播途中損耗較大，距離較遠時信號強度會明顯下降。特高頻電磁波信號，大多來自放電產生的高頻電磁輻射，這類信號可以穿過設備縫隙向外泄露，對設備內部的放電缺陷有較好感知能力，不過容易受到現場其他無線電磁信號的干擾。暫態地電壓信號，出現在金屬柜體類設備，放電脈沖會在金屬殼體上形成短暫電壓脈沖，適合柜體類電氣設備的巡檢工作。

　　實際采集信號的時候，設備本身只負責把外界的物理信號轉化為可以識別的數字信息，原始信號當中混雜大量現場環境帶來的噪聲。環境當中各類電氣設備運行，開關操作，無線通信設備，都會產生干擾信號，會和真實的局部放電信號混合在一起。想要有效識別缺陷，就要區分有效信號和環境噪聲，這也是信號處理環節的重點工作。

　　2、不同巡檢場景下的采集工作要點

　　在不同電氣設備現場開展檢測，采集的方式和關注的重點會做出調整。第一類是封閉柜體類電氣設備，這類設備外殼為金屬材質，內部安裝各類帶電部件，柜體外殼會阻擋部分信號向外傳遞。開展檢測的時候，可以結合暫態地電壓與超聲波兩種采集方式，沿著柜體外殼依次完成測點采集，重點關注柜體接縫、觀察窗、電纜引入的位置，這些位置是內部放電信號向外泄露的主要通道。采集過程中，同一個柜體不同位置的信號水平可以相互對比，同一批次多臺同類柜體之間的數據也可以拿來參照，信號水平明顯高于其余點位的區域，需要重點標記。

　　第二類場景為戶外高壓設備巡檢，戶外設備大多直接暴露在自然環境，設備結構形態多樣，空間開闊。該場景當中，超聲波信號會受到風力、鳥類活動、周邊物體摩擦產生的噪聲干擾，開展工作的時候，需要避開噪聲來源，選擇合適的時段開展巡檢。戶外設備各個部件分布較為分散，需要規劃合理的行走路徑，對每一個關鍵部件對應的空間位置完成信號采集，同時留意周邊其他帶電物體帶來的電磁干擾。

　　第三類場景為電纜相關檢測，電纜終端、接頭位置，是局部放電容易發生的位置。電纜本體埋入地下，大部分信號很難向外傳遞，檢測工作主要集中在終端和接頭部位。該場景當中，周邊其他電纜、電力設備會帶來較多背景噪聲，需要反復多次采集同一測點的信號，用來確認信號是否具備重復性，偶發單次出現的信號，大概率屬于外界干擾，不能直接判定為絕緣缺陷。

　　第四類場景為實驗室輔助檢測，在試驗環境當中，配合其他試驗設備，捕捉試驗過程當中產生的放電信號。該場景環境可控，外界干擾相對有限，可以用來觀察不同缺陷對應的信號特征，積累識別經驗。

　　3、采集過程中需要分辨的各類干擾來源

　　現場檢測獲取到異常強度的信號，不等于設備內部一定存在局部放電缺陷，大量外部因素會輸出相似特征的信號，需要做好分辨。第一類干擾來自設備本體之外的帶電物體，現場其他高壓部件，絕緣子表面污穢產生的外部電暈放電，會向外釋放超聲波以及電磁信號，這類信號會被儀器接收，容易和設備內部缺陷信號混淆。外部電暈大多發生在設備金屬，潮濕天氣條件下會變得更加明顯，可以結合觀測環境條件輔助判斷。

　　第二類干擾來自現場機械設備，風機轉動，金屬構件振動摩擦，會產生超聲波信號。這類信號和放電產生的超聲波在波形特征上存在差異，熟悉信號特征之后可以進行區分。開展巡檢時，盡量避開正在運轉的機械裝置，或者記錄機械運轉狀態，方便后續對采集的數據進行解讀。

　　第三類干擾來自通信與電力電子裝置，現場的變頻器，無線發射裝置，開關頻繁操作，會向外發射高頻電磁信號，會混入特高頻采集通道。這類干擾大多具備固定的出現規律，會和設備運行工況相關聯，可以通過改變設備運行狀態，觀察信號是否同步發生變化，以此區分干擾和設備本體缺陷。

　　第四類來自檢測操作本身，檢測探頭擺放位置不合適，探頭和外殼發生摩擦，人員走動產生的振動，都會生成額外信號。正式記錄數據之前，要排除操作帶來的偽信號，確認采集到的信號來自被測設備本身。

　　4、信號特征的比對與分析思路

　　拿到一組采集數據，首先觀察信號出現的重復特性，真實的絕緣局部放電，會跟隨工頻電壓周期具備相應的重復規律，在每一個電壓周期固定相位區間反復出現。隨機零散出現，沒有相位關聯的脈沖信號，外界干擾的概率更高。可以將不同測點采集到的信號相互對照，同一個缺陷產生的信號，距離缺陷越近，信號幅值越高，隨著距離增加，信號逐步衰減。如果多個相隔很遠的測點同時出現高強度信號，大概率是來自外部的干擾源。

　　需要注意信號強度的參考意義，信號幅值的高低，不能直接等同于缺陷嚴重程度。信號會經過介質衰減、縫隙泄露之后才被儀器捕捉，同樣程度的缺陷，信號泄露條件不一樣，儀器讀到的數值差距會很大。部分嚴重缺陷，信號向外傳遞的路徑損耗大，采集到的信號強度并不突出；一些輕微的外部電暈，泄露條件好，反而可以采集到較強信號。因此不可以單純依靠讀數大小直接判定缺陷等級，要結合信號波形特征，測點位置，設備結構綜合分析。

　　多次巡檢的數據縱向對比，擁有很高的參考價值。同一臺設備，前后多次巡檢，同一測點的信號如果持續變強，代表對應的缺陷存在發展的可能性，需要給予更多關注。多次檢測信號水平維持穩定，沒有明顯變化，則可以繼續保持常規巡檢周期。

　　5、檢測工作的定位與結果處理方式

　　依靠手持式多功能局部放電測試儀完成的巡檢，屬于狀態篩查類工作。這項檢測可以發現部分已經向外釋放信號的絕緣缺陷，但不是所有的絕緣缺陷都會產生可被捕捉的信號。部分缺陷處于特定的發展階段，不會向外泄露足夠強度的信號，就無法被識別，因此檢測沒有捕捉到異常信號，不能代表設備絕緣不存在任何隱患。該類檢測的價值，是從大量運行設備當中篩選出存在可疑信號的對象，針對篩選出來的設備，再安排其他檢測手段開展進一步核驗。

　　當巡檢捕捉到可疑信號之后，不要直接下故障結論。首先要復查現場，重新回到對應測點，復核信號，再次排查周邊是否存在干擾來源。排除外部干擾之后，再結合設備的歷史運行記錄，過往檢修情況，設備的負荷狀態綜合評估。對于存在可疑信號的設備，可以適當縮短后續巡檢的間隔，跟蹤信號變化趨勢，依據信號發展情況再確定后續處置方案。

　　完成巡檢之后，要完整記錄每一個測點的相關信息，包含測點位置，采集到的信號特征，現場環境情況，周邊設備運行工況。完整的記錄，方便后續巡檢做對比，為設備絕緣狀態的長期跟蹤留存依據。

　　現場局部放電篩查，是一套綜合的判斷過程，手持式多功能局部放電測試儀負責完成信號獲取，而缺陷識別的效果，更多取決于工作人員對信號特征、現場干擾、設備結構的理解。充分認識檢測手段的能力邊界，做好干擾甄別，多維度交叉驗證，才可以把采集得到的信號轉化為有效的設備狀態參考信息。