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变压器局部放电光谱分布特征

发布时间：2020-06-10 06:38:45人气：

放电的过程中辐射出光信号是因为能量的转移和释放，光辐射受到离子、自由电子的温度和密度的影响，从宏观角度，光信号辐射的强度分布和波长范围与放电强弱程度以及放电的类型等因素有关。

由于存在电位梯度，高压电力设备电离放电时会产生闪络、电晕或电弧等放电现象。介质中的电子在电离过程中不断循环的获得和释放能量。电晕放电是一种自持放电现象，是带电体表面在气体或液体介质中出现不击穿或导通的局部激发和电离过程。

电晕放电的光谱分布，如图下图1所示。由图可知，电晕放电时产生光信号的既存在连续的光谱也存在线状的光谱，波长主要是分布在280-400nm之间，属于紫外波段，也有小部分波长分布在230-280nm之间。上述的光谱分布说明在电晕放电阶段，光谱分布主要位于紫外波段。

电晕放电图谱

通过对不同电压下针板放电的光谱进行试验测试，分析得到的光谱图如下图所示，结果表明放电的光谱曲线分布在平缓连续的可见光区和带状谱与连续谱叠加而成近紫外区和近红外区，这说明电弧放电光谱包括了原子和离子的发射光谱以及分子光谱。下图2中（a），（b），（c）分别体现了不同电压与针板间距条件下的放电光谱，通过对比三图可知，电晕放电时，可见光的辐射都是较弱的连续谱；而红外区和紫外区的辐射强度与电极具体间距和放电电压等条件相关，电晕放电光谱的紫外区辐射随着外施电压的增加而增加。外加电压较低而气隙长度较长时，红外光谱较强。可见光区域与气隙长度和外加电压没有特别的相关性。一般电力系统都是在较高的电压环境下运行，因此可以认为在电力设备发生电晕放电辐射的光谱中，主要是紫外区辐射。

不同电压下的针板放电的光谱

下图3图所示为利用光栅单色仪、锁相放大器等设备检测交流电晕放电中辐射的光谱特性。从光谱图上可知放电产生的可见光部分的辐射较弱于其他两种光谱，光谱主要集中分布在紫外区域。由光谱图可知，光谱幅值随着电压的增加而增加，即光辐射强度与放电强度之间存在着对应的关系，因此可以通过检测光谱幅值来判断局部放电的发展程度。

不同交流电压下电晕放电光谱图