安科瑞开关柜局放装置：破解电力隐患的科技密钥

安科瑞 徐浩竣

江苏安科瑞电器制造有限公司

一、引言

对开关柜进行局部放电监测，是评估设备绝缘状况的重要手段。

在电气设备的绝缘内部，若存在气泡间隙、杂质、尖刺等缺陷，在强电场作用下，开关柜绝缘内部的电场分布会变得不均匀，缺陷部位的电场强度会显著变大，进而容易导致该部位发生未贯穿整个绝缘的放电现象，即局部放电。

局部放电通常不会引发开关柜内部绝缘的穿透性击穿，但会导致绝缘介质出现局部损坏。若局部放电长期存在，在一定条件下会破坏绝缘装置的电气强度，最终造成开关柜内部绝缘击穿。

开关柜局放监测能够尽早发现设备的潜伏性故障并实现故障预警，是避免故障发生的有效措施之一。

二、开关柜局放装置的工作原理

1.特高频（UHF）检测法：局部放电会产生特高频电磁波信号，特高频传感器能够捕捉这些信号，通过分析信号的幅值、相位和频次等特征，判断局放的严重程度和位置。这种方法灵敏度高，抗干扰能力强，尤其适用于复杂电磁环境下的开关柜监测。

2.超声波（AE）检测法：当发生局部放电时，会伴随产生超声波信号。超声波传感器可以检测到这些信号，由于超声波在空气中传播衰减小，且方向性好，能够有效地实现非接触式检测，特别适用于对安装空间有限或需要快速巡检的场景。

3.暂态地电压（TEV）检测法：局部放电产生的电流脉冲会在开关柜金属外壳表面产生暂态地电压。TEV 传感器通过检测这种电压信号来判断局放情况，对于金属封闭开关柜，该方法具有很好的检测效果，能够快速定位放电位置。

4.高频电流（HFCT）检测法：通过在电缆或母线等导体上安装高频电流传感器，检测局部放电产生的高频电流信号。这种方法对电缆接头等设备的局部放电监测具有较高的准确性。

三、开关柜局部放电监测装置APD系列

1.APD100

开关柜特高频

局放监测装置

产品功能：

检测带宽：300MHz~1600MHz；

等效高度：≥10.5mm；

接口类型：SMA；

通信方式：同轴电缆；

防护等级：IP65；

安装方式：磁吸式。

2.APD100

开关柜特高频

局放传感器

产品功能：

工作电源：DC10~30V，≤3W；标配220V适配器；

检测通道：1路；

测量范围：-60dBm~+10dBm；

测量内容：放电幅值，放电频次；

连接电缆：同轴电缆；

匹配阻抗：50Ω；

告警输出：1路，5A/AC250V，5A/DC30V；

通信方式：1路RS485, MODBUS-RTU协议；

1路Lora 无线通讯；

安装方式：导轨式安装。

3.APD300-L

开关柜三合一

产品功能：

有线局放传感器

供电方式：DC 9-36V（标配电源适配器）

通讯方式：RS485

采样周期：4s

安装方式：磁吸式

4.APD300-W

开关柜三合一

无线局放传感器

产品功能：

工作电源：电池供电（可充电锂电池）

通讯方式：Lora

采样周期：2h

安装方式：磁吸式

5.APD300局部放电装置已获取国网电科院报告

四、开关柜局放监测现场应用

1.特高频传感器APD100

应用场景：适于中压开关柜（61柜、28柜、环网柜）出厂前集成安装或对已投用的高压开关柜进行停电安装。

产品特点：系统抗干扰能力强，可靠性高。

应用安装：特高频传感器磁吸方式安装于电缆室，采集装置导轨式安装于仪表室。

实现过程：频传感器所检测的信号很高，经过同轴电缆送往开关柜局部放电在线监测装置，进行放大、滤波、检波，数字脉冲提取、数字滤波、局放特征量计算等数字化处理，并完成局放可视化操作、局放判断、数据存储、数据上送等功能。

监测内容：放电次数、放电量、PRPD/PRPS图谱等。

告警机制：采样周期1s，连续5次采样超过报警阈值，报警（寄存器置位+DO输出）。

2.三合一局放传感器APD300

应用场景：适于中压开关柜（61柜/28柜/环网柜）

产品特点：系统抗干扰能力强，可靠性高。

应用安装：三合一有线传感器磁吸方式安装于电缆室，通过RS485总线将局放数据上传至监控系统平台。

三合一无线传感器磁吸方式安装于柜们外，通过无线方式将局放数据上传至局放接收器ATC600-PD。

监测内容：监测3种信号的放电次数和放电量、噪声、温度、湿度。

告警机制：有线款：每4s采样时间内放电次数和放电量同时超过报警阈值，报警（传感器寄存器置位）。

无线款：每2小时的4s采样时间内放电次数和放电量同时超过报警阈值，报警（接收器寄存器置位）

特高频局放监测

五、开关柜局放监测系统