不同類型的局放傳感器基于不同的檢測原理，在實際應用中各有優缺點，選擇時需結合設備類型、安裝環境、干擾情況等因素綜合判斷。以下是常見類型局放傳感器的實際應用優缺點

一、特高頻（UHF）傳感器

核心原理：檢測局部放電產生的 300MHz~3GHz 特高頻電磁波。

優點：

抗干擾能力強：特高頻頻段避開了電力系統常見的工頻干擾（50Hz）和低頻電磁噪聲，信號信噪比高，尤其適合變電站等強電磁環境。

定位精度高：電磁波傳播速度快且方向性較強，結合多個傳感器可實現放電源的精準定位（誤差可控制在數厘米內），適合 GIS、變壓器等封閉設備內部放電的定位。

檢測距離適中：在封閉設備（如 GIS 腔體、變壓器油箱）內，電磁波衰減較慢，可覆蓋設備內部較大范圍。

適合早期微弱放電檢測：對放電、懸浮放電等早期絕緣缺陷的靈敏度高（最小可檢測≤10pC 的放電量）。

缺點：

安裝位置要求嚴格：需貼近設備內部放電源（如 GIS 內部、變壓器繞組附近），若安裝位置與放電源之間有金屬遮擋，信號會嚴重衰減。

開放性設備適用性差：在開關柜等半開放環境中，電磁波易向外界擴散，檢測靈敏度大幅下降。

成本較高：傳感器本身及配套的信號放大、濾波電路復雜度高，價格高于超聲波、TEV 傳感器。

二、超聲波（AE）傳感器

核心原理：檢測局部放電產生的 20kHz~200kHz 高頻機械振動（超聲波）。

優點：

非接觸式檢測：可通過設備外殼（如開關柜門板、變壓器油箱壁）間接檢測，無需侵入設備內部，安裝方便（磁吸式、粘貼式均可）。

對表面放電敏感：適合檢測開關柜母線接頭、絕緣子表面等外露部位的放電，這類放電伴隨明顯的機械振動。

抗電磁干擾能力強：超聲波屬于機械波，不受電磁噪聲影響，在強電磁環境中仍能穩定工作。

缺點：

信號衰減快：超聲波在空氣或固體中傳播時衰減顯著，檢測距離通常不超過 1 米，遠距離放電易漏檢。

環境噪音干擾大：設備運行時的機械振動（如風機、斷路器操作）可能被誤判為放電信號，需結合濾波算法優化。

定量精度低：超聲波信號強度與放電量的對應關系受傳播路徑影響大，難以精準量化放電嚴重程度。

三、暫態地電波（TEV）傳感器

核心原理：檢測局部放電產生的脈沖電流沿設備外殼傳播形成的暫態地電波（頻率 1MHz~100MHz）。

優點：

安裝便捷：直接吸附在開關柜、環網柜等金屬外殼表面即可，無需改動設備結構，適合老舊設備改造。

針對性強：專門針對金屬封閉型設備設計，對開關柜內部的放電（如母線、斷路器）檢測靈敏度高。

成本低：結構簡單，價格親民，適合大規模部署（如配電房批量開關柜監測）。

缺點：

檢測范圍有限：僅能覆蓋傳感器附近 1~2 米的區域，超出范圍后信號衰減明顯，易出現 “盲區”。

受接地方式影響大：若設備接地不良或多點接地，地電波傳播路徑紊亂，可能導致信號失真或漏檢。

抗干擾能力較弱：易受設備外部高頻電磁脈沖（如附近設備操作）干擾，需通過算法剔除干擾信號。

四、高頻電流（HFCT）傳感器

核心原理：通過羅戈夫斯基線圈感應設備接地線 / 中性線上的高頻脈沖電流（10kHz~100MHz）。

優點：

可定量分析：脈沖電流信號與放電量直接相關，能通過校準實現放電量的精準量化（誤差≤10%），便于評估放電嚴重程度。

安裝靈活：線圈可直接卡在接地線上，無需斷開線路，對設備運行無影響，適合電纜、變壓器等設備的在線監測。

靈敏度高：能檢測微弱的放電脈沖（最小可測 5pC），適合早期絕緣缺陷的發現。

缺點：

易受接地系統干擾：若接地線存在多個分支或接地電阻過大，脈沖電流會被分流，導致信號衰減。

對安裝位置敏感：需卡在靠近放電源的接地線上（如電纜終端接地線），若距離過遠，信號可能被其他設備的放電干擾。

抗電磁干擾差：線圈易感應空間電磁噪聲，需配合屏蔽層和濾波電路使用。

五、多合一傳感器（融合 2 種及以上技術）

核心原理：常見組合為 “UHF + 超聲波”“TEV + 超聲波”“UHF+HFCT” 等，通過多信號互補實現更可靠的檢測。

優點：

降低誤判率：不同原理的信號相互驗證（如局部放電同時產生電磁波和超聲波），可有效區分真實放電與干擾（如單獨的超聲波可能是機械振動）。

適應復雜場景：既能檢測設備內部放電（UHF），又能檢測表面放電（超聲波），覆蓋更多缺陷類型。

數據更全面：為后端診斷系統提供多維度數據，便于分析放電類型（如放電、沿面放電）。

缺點：

成本高：集成多種檢測模塊，價格通常是單一傳感器的 2~3 倍。

安裝復雜度增加：需同時滿足不同傳感器的安裝要求（如 UHF 需貼近內部，超聲波需貼外殼），對空間有限的設備（如緊湊型開關柜）不夠友好。

功耗較高：多模塊同時工作時，若為有源傳感器，電池壽命會縮短，增加維護成本。

總結：實際應用中的選擇建議

封閉設備（GIS、變壓器）：優先選UHF 傳感器，抗干擾強且定位準；若需外部安裝，可搭配超聲波傳感器輔助驗證。

金屬封閉開關柜：選TEV + 超聲波組合，安裝方便且覆蓋內部 + 表面放電；預算充足時用多合一傳感器提高可靠性。

電纜、避雷器：必選HFCT 傳感器，可量化放電量，適合在線長期監測。

強電磁干擾環境（如變電站）：優先用UHF 或超聲波傳感器，避開電磁噪聲影響。

實際應用中，單一傳感器往往難以應對所有場景，通過 “主傳感器 + 輔助傳感器” 的組合方案，可發揮各類傳感器的優勢，提升局部放電檢測的準確性和可靠性。