苗 堃，韩 光，齐文炎，赵双兵，刘 希，李 杰，王金子

（国网河南省电力公司济源供电公司，河南 济源 459000）

1 引言

随着国家电力需求的日益旺盛，对电力设备的安全可靠运行也有了更高的要求。小型化的开关设备自诞生之初，以其对占地面积的节省而备受青睐。然而随着开关柜设备内部的高度集成化，结构与结构之间的距离大大缩减，加之目前受限于绝缘材料单一化，以及工艺未创新等因素，都会造成设备内部的局部区域场强突然升高的分布不均情况，在这过程中，一旦电场强度高于绝缘材料的耐受程度，就会引发局部放电。局部放电现象通常不会直接引起事故的发生，但其长时间存在会造成绝缘结构变化，使绝缘材料表面被击穿，进而诱发电气设备故障。据中国电力科学院2018年调查报告显示，40.5 kV以下的开关设备中绝缘故障大约占全部故障的35%。

目前对于电网运行中的开关设备故障维修还停留在停电检修的层面，这样的方式存在着诸多弊端。如果局部放电不被及时发现，长期而言必然会导致设备损坏，造成供电事故；而加大检修频率则会影响正常的生产发展，损害社会和人民的利益[1-3]。鉴于此，对于带电运行中的故障发生前局部放电现象的检测尤为重要。为此，设计一种基于超声法的高压开关局部放电巡检仪，可以判断局部放电类型及局部放电程度，进而实现对带电运行中的高压开关设备局部放电情况的巡检检测。

2 检测原理

当高压开关柜中的绝缘介质内部存在气泡且未发生局部放电时，内部气体向外扩张与绝缘介质向内挤压形成的弹性力，与气泡中电场力相平衡。……