局放傳感器（局部放電傳感器）是專門用于檢測電力設備內部局部放電現象的關鍵裝置，廣泛應用于高壓開關柜、變壓器、電纜、GIS（氣體絕緣開關設備）等設備的狀態監測，是預防設備故障和保障電力系統安全運行的重要工具。以下從核心原理、主要類型、技術參數、應用場景及發展趨勢等方面詳細介紹：

一、核心檢測原理

局部放電是指電力設備絕緣內部或表面發生的非貫穿性放電現象，會伴隨產生電磁波、超聲波、脈沖電流、化學氣體等物理或化學信號。局放傳感器通過捕捉這些特征信號，實現對局部放電的檢測，具體原理包括：

特高頻（UHF）檢測：局部放電會產生 300MHz~3GHz 的特高頻電磁波，傳感器通過接收該頻段信號，可有效避開外界低頻干擾，適用于 GIS、變壓器等封閉設備的局放檢測。

超聲波（AE）檢測：放電過程中會產生高頻機械振動（超聲波，頻率通常為 20kHz~200kHz），傳感器通過壓電元件將振動信號轉化為電信號，適合檢測開關柜、電纜頭等設備的表面或近表面放電。

暫態地電波（TEV）檢測：放電產生的脈沖電流會沿設備外殼傳播，在外殼表面形成暫態地電波，傳感器通過檢測外殼的電位變化實現局放監測，常用于開關柜等金屬封閉設備。

高頻電流（HFCT）檢測：通過羅戈夫斯基線圈等感應元件，檢測設備接地線或中性線上因局部放電產生的高頻脈沖電流（10kHz~100MHz），適用于電纜、變壓器等設備的在線監測。

超高頻（VHF）檢測：針對 30MHz~300MHz 頻段的電磁波信號，靈敏度介于 UHF 和 HFCT 之間，常用于開放式設備的局放檢測。

二、主要類型及特點

根據檢測原理和應用場景，局放傳感器可分為以下幾類：

三、關鍵技術參數

靈敏度：最小可檢測的局放信號強度（如 UHF 傳感器通常要求≤10pC）。

頻率響應：有效檢測的信號頻率范圍（如超聲波傳感器多為 40~100kHz）。

抗干擾能力：對環境電磁噪聲、機械振動等的抑制能力（如通過濾波技術或屏蔽設計實現）。

工作溫度：適應電力設備運行的溫度范圍（通常為 - 40℃~85℃）。

安裝方式：磁吸式、粘貼式、螺紋固定等，需根據設備結構選擇（如 GIS 設備常用內置式 UHF 傳感器）。

四、應用場景

局放傳感器是電力設備狀態監測系統的 “前端感知” 核心，主要應用于：

高壓開關柜：通過 TEV + 超聲波組合傳感器，監測母線、斷路器等部位的局部放電，預防絕緣老化擊穿。

變壓器：采用 UHF 傳感器內置或 HFCT 傳感器外接，監測繞組、套管的局放信號，早期發現絕緣缺陷。

GIS 設備：利用特高頻傳感器檢測內部放電、懸浮放電，避免氣體絕緣失效。

電纜線路：通過 HFCT 傳感器卡在電纜接地線上，監測電纜中間接頭、終端的局放，預防過熱燒毀。

五、發展趨勢

智能化：集成數據預處理功能（如濾波、放大），直接輸出數字信號，減少后端系統壓力。

無線化：結合 LoRa、NB-IoT 等無線通信技術，擺脫布線限制，適用于老舊設備改造。

多參量融合：與溫度、濕度、SF6 氣體濃度等傳感器集成，實現設備 “局放 + 環境” 聯合監測。

微型化：縮小體積，適應狹小空間安裝（如開關柜內部元器件間隙）。

通過局放傳感器的實時監測，運維人員可提前發現設備絕緣隱患，避免突發性故障，顯著提高電力系統的可靠性和經濟性。