低压固态软起动柜局部放电的超声波检测原理

2022-10-17 10:33:17

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　　声波是一种能在固体、液体和气体中传播的机械振动波。低压固态软起动柜按频率范围划分。软起动设备的声波可分为次声波(<16Hz)、声波(16Hz~20kHz)和超声波(>20kHz)三种;

　　固态软起动柜超声波传感器是能探测到频率大于20kHz的机械波的传感器。超声传感器按工作原理可分为压电式、磁致伸缩式、电磁式等，但最常用的传感器都是压电式;局部放电前，放电点周围的电场应力、介电应力和粒子力处于相对平衡状态;局部放电是电荷快速释放或迁移的过程，它使放电点周围的电场应力、机械应力和粒子力失去平衡，产生振荡变化过程;局部放电时，放电区分子在宏观上产生强烈的冲击和声音。我们称频率大于20KHz的为超声波。

　　当软起动设备存在局部放电等缺陷时，其超声发射光谱集中在20~100KHz。局部放电产生的超声波信号由安装在机柜外墙上的传感器接收，即超声波只有从放电源发送到测量点才能被检测到。声波在传播过程中需要衰减。频率越大，衰减越严重。超声波传感器的探测范围在很大程度上取决于其波长和频率。结合周围环境中声波和噪声的特点，我们选择的传感器是中心频率约为40KHz的接触式传感器，具有较宽的检测带宽。采用超声偶联剂，增加60dB前置放大器，由数字滤波器组成的超声检测电路灵敏度高。由于这些软起动设备的额定电流并不大，高低压固态软起动柜厂家一般不采用杂乱的断路器电路，而是采用小米高压负载和高压熔断器的紧凑规划，即高压环开关一般为负载开关，开关高压网络正常工作，熔断器去除短路电流，并取代当然有一定容量限制的断路器。

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