超声波检测技术最早出现于上个世纪80年代,它属于非电测方法,最开始是利用该方法来检测输油管道。之后随着研究的深入,又开发得到了超声波智能检测技术。电力设备由于绝缘故障而导致局部放电时,通常还会有很多物理现象和化学现象同时发生。而超声波技术实现对放电的诊断测量所采用的就是对局部放电过程中产生的声波信号进行测量。
由于超声波的传播速度是固定的,因此可以利用这个匀速传播的特性,来检测管道的绝缘健康状况。该方法测量的过程是将检测器内置于电力设备内部的管道中,探头会发射出超声波信号,信号沿着管道进行双向传播并反射。接收到这些反射信号之后,在己知超声波传播速度的前提下,我们通过简单的计算就可以得到两组波的时间差。超声波检测器中的声发射传感器能够把接收得到的声信号转换为可以诊断分析和处理的电信号。现阶段超声波检测法己经成功的应用于GIS设备(Gas Insulated Switchgear,气体绝缘组合电器设备)、变压器设备和电力电缆设备的故障检测。如图所示为超声波检测原理图。由探测杆来接收电缆放电源发生局部放电时产生的超声波信号,然后声发射传感器会将采集到的超声波信号转化为电信号,再经过一系列的前置放大电路、滤波电路、谐调放大电路之后,对信号稍加规范化处理,最后将诊断结果通过显示器输出。
超声波检测原理图