高壓局部放電
局部放電是電力設備絕緣在足夠強的電場作用下局部范圍內(nèi)發(fā)生的放電，每一次局部放電對絕緣介質(zhì)都會產(chǎn)生一些影響，使絕緣強度下降，造成高壓電力設備絕緣損壞，甚至會造成人安全隱患。
目前，預防性維護人員已經(jīng)開始使用聲學成像技術定位局部放電，甚至能在設備過熱之前就發(fā)現(xiàn)設備特有的聲音特征。與FLIR紅外熱像儀配合使用，像FLIR Si124之類的聲學成像儀是必不可少的設備，可以有效地發(fā)現(xiàn)局部放電，避免出現(xiàn)設備故障、代價高昂的損壞和意外停機等問題。
聲學成像技術可減少高壓設備因局部放電/電暈問題導致的設備故障和停機問題
局部放電的過程與危害
根據(jù)IEC 60270的正式描述，局部放電指“只是局部地橋接導線間絕緣體的局部放電現(xiàn)象，可能發(fā)生在導線附近，也可能發(fā)生在其他地方。通常，局部放電是局部電應力在絕緣體或絕緣體表面集中的結(jié)果，一般表現(xiàn)為持續(xù)時間遠遠小于1毫秒的脈沖。
電流總是趁人不注意時試圖逃逸、跳離導線、徒勞地嘗試橋接附近的電極。在尋找逃逸路線時，它首先會從老化的絕緣體上的裂縫開始。如果是架空電線，則是從因多年積污的電線表面開始。也許是在高壓電纜的紙繞組上戳一個小孔，也可能隱藏在老化的液體電介質(zhì)中形成的氣泡附近。在電壓正弦波的每個波峰和波谷，它都會持續(xù)不斷地嘗試（局部放電）。
電流就這樣日復一日地試圖穿越到相鄰的導線上，肉眼卻無法看到這類局部放電。受持續(xù)性高壓應力影響，附近的絕緣材料會在某個時刻失效，喪失對電流的約束。
最終，電流會分流進入另一導線。這種情況發(fā)生時，導線會完全失效。這會對線路上連接的電氣設備、開關設備、機械或設施造成了極大的破壞，代價高昂。局部放電有可能損壞工廠設備或灼傷敏感的電子設備。嚴重時，局部放電可能導致社區(qū)停電數(shù)小時，閑置設備，浪費寶貴的生產(chǎn)力。
聲學成像儀是預防性維護的必要工具
局部放電檢測是狀態(tài)監(jiān)測(CBM)或預防性維護(PdM)計劃切實發(fā)揮作用的必要條件。越早發(fā)現(xiàn)，局部放電對絕緣體的損壞就越少，設備故障和后續(xù)停機風險也就越低。
追蹤局部放電問題有著簡單的經(jīng)濟動機：發(fā)現(xiàn)問題，安排停機，然后在局部放電現(xiàn)場修復和更換絕緣體及電氣接頭，其成本和破壞性要低得多。
為了準確定位局部放電，電氣承包商、檢查人員和專業(yè)維護人員可以使用多種診斷技術。
絕緣測試儀提供了絕緣體的有效性或電阻的數(shù)值讀數(shù)。FLIR紅外熱像儀可以定位并識別電氣設備產(chǎn)生的阻熱，通過逐像素的溫度讀數(shù)在可視圖像中精確定位問題所在。還可以將熱成像技術與聲學成像技術結(jié)合起來，確定局部放電的嚴重程度。溫度升高和聲學特征可以表明絕緣設備的完整性遭到破壞。
FLIR Si124滿足聲像儀的所有需求
作為整個診斷生態(tài)系統(tǒng)的一部分，F(xiàn)LIR在紅外熱像診斷方案以外，還推出了聲學成像解決方案。FLIR Si124工業(yè)聲學成像儀是一款基于聲學原理的解決方案，它可以定位和分析工業(yè)故障、老化以及缺陷如局部放電等。研究發(fā)現(xiàn)，在元件發(fā)熱到能被紅外熱像儀檢測到之前，局部放電會導致聲音異常。這就為我們額外提供了一層提示，幫助我們提前檢測到潛在的故障。
雖然我們經(jīng)常能在電線附近聽到嗡嗡聲，但人耳通常是聽不到局部放電的，因此局部放電人耳很難定位，尤其是在過于嘈雜的工作場所。借助手持式聲學成像儀（FLIR Si124），用戶可以掃描一整個區(qū)域，在被檢組件的聲像圖上看到局部放電產(chǎn)生超聲波的位置，即使人耳聽不到、背景噪聲很大也沒關系。
FLIR Si124工業(yè)聲學成像儀
雖然在聲學成像方面，電工有許多工具可選，但從便攜性到精度，需要考慮多種因素。首先，雖然大多數(shù)聲學成像工具都很輕便，但要選擇便于換場作業(yè)的款式。最好選擇一臺簡單易用、單手可握、攜帶方便，符合人體工學設計且便于瞄準的手持式成像儀。很顯然，F(xiàn)LIR Si124工業(yè)聲波成像儀很好地滿足了以上所有要求！
麥克風更多，檢測速度快10倍
科技領域有一條通用法則：越多越好。從這個意義上講，聲學成像儀中增加麥克風的數(shù)量對形成細節(jié)豐富的聲學圖像至關重要。同樣在科技領域，對于麥克風本身而言，（體積）大不一定好，因此最好使用MEMS（微機電系統(tǒng)）類型的麥克風。這類麥克風的性能達到了良好的平衡，能在不同環(huán)境下穩(wěn)定地工作，功耗低，支持小體積電池，續(xù)航時間長。另外，體積小意味著更容易把它們緊湊地布置在手持工具上。更多的麥克風，都有哪些優(yōu)勢呢？
靈敏度：FLIR Si124聲學成像儀搭載了由124個MEMS麥克風精心布成的陣列，這些麥克風相互配合，使靈敏度達到最高水平。麥克風越多越可以降低“空間混疊”的可能，也就是降低圖像上聲源錯位的可能。
檢測范圍與訪問：增加麥克風的另一個優(yōu)勢是可以擴大檢測范圍。聲音在空氣中的傳播距離每增加一倍就會衰減6分貝（距離聲源15米處聽到的聲音比30米處聽到的聲音強6分貝），中型局部放電的分貝值約為40分貝。為了檢測范圍更廣，聲學成像儀制造商通過增加麥克風的數(shù)量來擴大檢測范圍。FLIR Si124聲學成像儀將麥克風增加三倍，從而使檢測范圍擴大一倍。
FLIR Si124可以檢測架空電線和柵欄后的變電站組件——最遠可達130米
出于安全考慮，許多電氣設備周圍都有柵欄，或者離地較高，很難接近訪問。這種訪問限制也可能與時間有關，比如需要客戶聯(lián)系人在場時才能進入。鑒于這些訪問限制，遠距離也能精確定位局部放電的工具就顯得至關重要。
處理能力：FLIR Si124會產(chǎn)生124個音頻數(shù)據(jù)流，這些數(shù)據(jù)流經(jīng)過處理后可轉(zhuǎn)換為視覺圖像。這款聲像儀搭載了自動音頻頻率篩選功能，既不犧牲性能，也簡化了操作過程。數(shù)據(jù)和圖形處理能力的進步使得將如此大量的聲學數(shù)據(jù)，瞬間整合成屏幕上易于理解的圖像成為可能。
如果用戶選用搭載較少麥克風或老款處理器的成像儀，結(jié)果只能得到較低品質(zhì)圖像、較低的分辨率、以及較慢的刷新率。就生產(chǎn)效率而言，像FLIR Si124這樣先進的聲學成像儀在發(fā)現(xiàn)問題的速度方面比其它可用工具快10倍。
配備124個麥克風的FLIR聲學成像儀
不僅檢測速度快人一步
麥克風頻率還會影響檢查效果
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