局放傳感器的檢測性能（如靈敏度、準確性、穩定性、抗干擾能力等）受多種因素影響，這些因素既包括傳感器自身特性，也涉及安裝條件、環境干擾、設備狀態等外部因素。以下從多個維度詳細分析關鍵影響因素：

一、傳感器自身性能參數

傳感器的固有特性是決定其檢測性能的基礎，直接影響對放電信號的捕獲與解析能力：

靈敏度
靈敏度指傳感器對微弱放電信號的響應能力（如最小可檢測放電量）。例如：UHF 傳感器靈敏度不足時，可能漏檢早期微弱放電（<10pC）；HFCT 傳感器線圈匝數或磁芯材料不佳，會導致對高頻脈沖電流的感應能力下降。

頻率響應范圍
局部放電產生的信號頻率跨度大（從 kHz 到 GHz），傳感器的頻率響應需與目標信號匹配：

超聲波傳感器若僅覆蓋 20~50kHz，可能錯過設備內部放電的高頻振動（>100kHz）；

TEV 傳感器若頻率上限低于 100MHz，會過濾掉部分暫態地電波信號，導致信號失真。

帶寬與濾波能力
帶寬過窄會限制信號傳輸的完整性，過寬則易引入無關噪聲。例如：UHF 傳感器若帶寬未覆蓋 300MHz~3GHz 核心頻段，會丟失關鍵放電電磁波；同時，若內置濾波電路無法剔除特定頻段干擾（如手機信號、雷達波），會降低信噪比。

線性度與動態范圍
線性度差會導致信號強度與放電量的對應關系失真（如 HFCT 傳感器無法準確量化大放電量）；動態范圍不足時，強放電信號可能被 “飽和截斷”，而微弱信號被噪聲淹沒。

二、安裝條件

局放信號的傳播路徑、衰減程度與傳感器安裝方式密切相關，安裝不當是導致檢測性能下降的常見原因：

安裝位置
傳感器需靠近放電源才能有效捕獲信號，位置偏差會導致信號大幅衰減：

UHF 傳感器若安裝在 GIS 腔體的金屬屏蔽外側（而非內部觀察窗附近），電磁波會被金屬殼遮擋，信號強度下降 90% 以上；

超聲波傳感器若距離放電點超過 1 米，空氣對超聲波的衰減（每米衰減約 20dB）會導致靈敏度驟降；

HFCT 傳感器若卡在遠離放電源的接地線上（如電纜中間段而非終端），脈沖電流已被大地分流，信號微弱難以識別。

安裝方式
機械耦合的緊密性直接影響信號傳遞效率：

超聲波傳感器若未緊密貼合設備外殼（如磁吸式傳感器存在間隙），超聲波會因空氣層反射損失 60% 以上能量；

HFCT 線圈若未閉合（卡扣松動），會導致磁通量泄漏，感應電流信號強度下降 50% 以上；

TEV 傳感器若吸附在設備非導電表面（如開關柜絕緣門板），無法有效耦合地電波，直接失去檢測能力。

設備侵入性
對封閉設備（如變壓器、GIS），傳感器是否侵入內部影響顯著：外置 UHF 傳感器因設備外殼屏蔽，靈敏度僅為內置傳感器的 1/10~1/100；而侵入式安裝若破壞設備密封性（如未做好絕緣密封），可能引入新的放電風險。

三、環境干擾因素

局放信號通常微弱（mV 級甚至 μV 級），易受環境中各類干擾影響，導致誤判或漏檢：

電磁干擾（EMI）
電力系統中存在大量高頻電磁噪聲（如斷路器操作、電機火花、無線電信號），對不同傳感器的影響差異顯著：

HFCT 和 TEV 傳感器對 1~100MHz 頻段的電磁脈沖敏感，若附近有高頻設備（如高頻加熱器），會被誤判為放電信號；

UHF 傳感器雖抗低頻干擾，但變電站的雷達、微波通信設備（2~3GHz）可能與其頻段重疊，導致干擾。

機械噪聲
超聲波傳感器易受環境機械振動干擾：

開關柜內風機、冷卻泵的振動（10~50kHz）與放電超聲波頻段重疊；

設備操作時的機械沖擊（如隔離開關分合閘）會產生強超聲波信號，掩蓋真實放電。

溫濕度與氣候

溫度：高溫（>60℃）會導致傳感器內置電路（如放大器、濾波器）性能漂移，靈敏度下降；低溫（<-20℃）可能使超聲波傳感器的壓電晶體失效。

濕度：高濕度（>90% RH）會導致超聲波在空氣中傳播時衰減加劇（水分子吸收能量），同時可能使傳感器金屬部件銹蝕，影響信號傳導。

雨雪、灰塵：傳感器表面覆蓋灰塵或積雪時，超聲波反射 / 透射率下降；雨水附著在 UHF 天線表面可能導致信號短路。

四、被檢測設備特性

設備自身的結構、狀態會改變局放信號的傳播路徑，進而影響傳感器檢測效果：

設備結構與材質

封閉性：GIS、變壓器等金屬封閉設備能約束電磁波 / 超聲波，信號衰減慢（適合 UHF / 超聲波傳感器）；開關柜等半開放設備中，電磁波易擴散（UHF 傳感器靈敏度下降）。

材質：非金屬外殼（如玻璃鋼開關柜）對超聲波的反射 / 吸收與金屬不同，可能導致傳感器信號強度不穩定；設備內部絕緣材料（如環氧樹脂）的介電常數會影響電磁波傳播速度。

接地與布線

接地系統：TEV 傳感器依賴設備外殼的地電波傳播，若設備多點接地或接地電阻過大，地電波會被分流（信號失真）；HFCT 傳感器所在的接地線若存在分支，脈沖電流會被分散（靈敏度下降）。

內部布線：設備內部母線、電纜的走向若遮擋放電源（如接頭放電被絕緣子遮擋），會阻礙超聲波 / 電磁波傳播，形成檢測 “盲區”。

設備運行狀態

負荷電流：大電流導致設備溫升，可能使傳感器（如粘貼式超聲波傳感器）的耦合強度下降；同時，載流導體的集膚效應可能微弱影響高頻信號。

絕緣老化：設備內部絕緣劣化（如受潮、開裂）可能改變局放信號的特征（如放電脈沖寬度），若傳感器算法未適配，可能誤判放電類型。

五、信號處理與算法

傳感器采集的原始信號需經處理（濾波、放大、識別）才能輸出有效結果，處理環節的缺陷會直接影響性能：

濾波與放大
若濾波電路未針對性剔除干擾頻段（如未過濾 50Hz 工頻諧波），噪聲會掩蓋真實信號；放大電路的增益不足會導致微弱信號無法識別，增益過高則可能使強信號飽和（失真）。

抗干擾算法
缺乏有效的干擾識別算法（如未區分放電脈沖與開關操作脈沖的波形差異）會導致誤報；算法對放電信號的特征提取不完整（如僅用幅值而非相位），可能漏檢早期微弱放電。

校準與標定
傳感器未定期校準（如 HFCT 的放電量校準曲線偏移）會導致定量誤差（如實際 100pC 被誤判為 50pC）；標定環境與實際應用環境差異大（如實驗室無電磁干擾，現場有干擾），會導致檢測精度下降。

六、維護與老化

傳感器長期運行后的老化、維護不當也會影響性能：

部件老化
有源傳感器的電池電量不足會導致信號采集 / 傳輸不穩定；超聲波傳感器的壓電元件長期使用后靈敏度下降；UHF 天線的饋線接頭氧化會增加信號損耗。

清潔與保養
傳感器表面積灰、油污會阻礙超聲波接收（聲波反射率下降）；HFCT 線圈內部進入金屬碎屑可能改變電感值，影響脈沖電流感應；TEV 傳感器的磁吸面生銹會降低與設備外殼的耦合強度。

總結

局放傳感器的檢測性能是傳感器自身特性、安裝條件、環境干擾、設備狀態、信號處理等多因素共同作用的結果。實際應用中，需通過以下方式優化性能：

選型時匹配傳感器頻率響應與設備類型（如封閉設備選 UHF，開關柜選 TEV）；

嚴格按規范安裝（如確保傳感器與設備緊密耦合、避開遮擋物）；

針對性抗干擾（如加裝屏蔽、優化濾波算法）；

定期校準與維護（避免部件老化、保持清潔）。

通過綜合控制這些因素，可發揮傳感器的檢測能力，提高局放監測的準確性與可靠性。