Как ультразвуковой тестер частичных разрядов обнаруживает частичные разряды? 

Ультразвуковой тестер частичных разрядов — ключевой инструмент для обнаружения дефектов изоляции в высоковольтном электрооборудовании. Он выполняет неинвазивную диагностику неисправностей, «прослушивая» ультразвуковые сигналы, генерируемые частичным разрядом внутри оборудования. Итак, как же неслышимый ультразвук обнаруживает мельчайшие частичные разряды?

Принцип обнаружения: от преобразования энергии к распознаванию сигнала

Основной процесс обнаружения состоит из трёх основных этапов: генерации сигнала, передачи и приёма, а также анализа и локализации.

1. Генерация сигнала: разряд возбуждает звуковые волны
Когда слабое место изоляции устройства подвергается воздействию электрического поля, происходит частичный разряд (ЧР). Этот крошечный разряд мгновенно высвобождает энергию, вызывая сильные столкновения молекул и тепловое расширение и сжатие газа или жидкости, окружающей точку разряда. Это генерирует звуковую волну или ультразвуковой импульс с частотой, как правило, от 20 до 300 кГц. Этот звук похож на шипение, создаваемое электрической искрой, но не слышен человеческому уху.

2. Приём сигнала: преобразование акустического сигнала в электрический
Основным компонентом ультразвукового тестера частичных разрядов является ультразвуковой датчик. Пьезоэлектрический кристалл на поверхности датчика является ключевым элементом преобразователя. Когда ультразвуковой сигнал проникает через корпус устройства и достигает датчика, он вызывает слабые механические колебания в пьезоэлектрическом кристалле. Благодаря пьезоэлектрическому эффекту эти механические колебания преобразуются в электрический сигнал микровольтного уровня соответствующей частоты. Датчик действует как «микрофон», улавливая ультразвуковой «звук», неслышимый человеческим ухом.

3. Обработка и анализ сигнала
Выходной электрический сигнал датчика крайне слаб и подвержен помехам. Высокоточный усилитель прибора фильтрует и усиливает сигнал, используя методы цифровой обработки сигнала для извлечения его характеристик. В конечном итоге прибор представляет пользователю обработанный сигнал в различных форматах:

◦ График формы сигнала: отображает исходную амплитуду и временную зависимость ультразвукового сигнала.

◦ График спектра: анализирует основные частотные составляющие ультразвукового сигнала.

◦ Среднеквадратичное/пиковое значение: количественно определяет интенсивность разряда.

Преимущества и области применения

Главные преимущества ультразвукового обнаружения заключаются в его высокой устойчивости к электромагнитным помехам и возможности точного позиционирования. Поскольку ультразвуковые волны распространяются по прямой внутри металлического корпуса, место разряда можно определить с высокой точностью, сравнивая временные разницы между сигналами, полученными несколькими датчиками, или используя один датчик для сканирования поверхности оборудования в поисках «горячей точки» с наиболее сильным сигналом.

Таким образом, ультразвуковые тестеры частичных разрядов особенно подходят для оперативного тестирования и определения неисправностей в работающем оборудовании, таком как трансформаторы, КРУЭ (коммутационные устройства с элегазовой изоляцией) и распределительные устройства, что делает их важнейшим техническим инструментом для технического обслуживания по состоянию.

Ультразвуковой детектор частичных разрядов MSJF-3001B использует ультравысокочастотные (УВЧ) земные волны и ультразвуковые волны для обнаружения частичных разрядов. Внешний УВЧ-датчик принимает УВЧ- и ультразвуковые сигналы, генерируемые излучением частичных разрядов в КРУЭ, эффективно обнаруживая внутренние разряды внутри оборудования.
Этот новый детектор частичных разрядов в первую очередь предназначен для обнаружения частичных разрядов в работающих распределительных устройствах, трансформаторах, кабелях, КРУЭ, воздушных линиях электропередачи и другом оборудовании. Он отличается компактной конструкцией и привлекательным внешним видом. Питание от литиевой батареи большой емкости обеспечивает длительное время работы в режиме ожидания.
Он оснащен 4-дюймовым цветным RGB-ЖК-дисплеем с сенсорным управлением для простоты и удобства использования! Он объединяет в себе встроенный ультразвуковой и геомагнитный датчик «два в одном», что позволяет обнаруживать частичные разряды в распределительных устройствах без необходимости использования внешних датчиков. Неинвазивный процесс обнаружения устраняет необходимость в отключении электроэнергии, делая эксплуатацию простой и универсальной.