GIS設(shè)備局部放電的現(xiàn)階段研究結(jié)果表明，由于SF6氣體的絕緣強(qiáng)度比較高，因此在GIS設(shè)備內(nèi)高氣壓的SF6氣體中，局部放電脈沖的持續(xù)時(shí)間很短，約為幾納秒，波頭的上升時(shí)間僅為1ns左右，這種持續(xù)時(shí)間極短的陡脈沖，包含高達(dá)上GHz的信號(hào)，會(huì)在GIS設(shè)備外殼上產(chǎn)生流動(dòng)的電磁波，接地線上有高頻放電脈沖電流流過，外殼對(duì)地呈現(xiàn)高頻電壓并向周圍空間產(chǎn)生電磁波。局部放電還會(huì)使通道氣體壓力驟增，在GIS設(shè)備氣體中產(chǎn)生縱波或超聲波，并在金屬外殼上出現(xiàn)各種聲波，如縱波、橫波和表面波等。GIS設(shè)備中的局部放電也可導(dǎo)致SF6氣體分解或發(fā)光。這些伴隨局部放電出現(xiàn)的物理和化學(xué)的效應(yīng)變化是實(shí)現(xiàn)GIS設(shè)備在線檢測的依據(jù)。GIS設(shè)備局部放電的檢測方法大致可分為兩大類：電量檢測法和非電量檢測法，電測量法主要有脈沖電流法和超高頻法，非電測量法主要有超聲波檢測法、光學(xué)檢測法、SF6氣體分解產(chǎn)物檢測法。

1.1 脈沖電流檢測法

脈沖電流法是研究zui早、應(yīng)用zui廣泛的一種局部放電檢測方法，也是IEC60270和GB/T7354標(biāo)準(zhǔn)所推薦的檢測方法。由于發(fā)生局部放電時(shí)試樣兩端電荷的變化，與試樣兩端連接的測試回路中就會(huì)有脈沖電流，通過測量局部放電所產(chǎn)生的脈沖電流在檢測阻抗兩端引起的脈沖電壓，可以獲得視在放電量。脈沖電流法是目前檢測局部放電zui常用的方法，測量頻率通常在10MHz以內(nèi)。脈沖電流傳感器按照帶寬的不同可以分為窄帶和寬帶兩類，窄帶傳感器帶寬一般在10kHz左右，中心頻率在20-30kHz之間或更高；寬帶傳感器帶寬為100kHz左右，中心頻率通常在200-400kHz之間。

脈沖電流檢測法具體的檢測原理是利用貼在GIS外殼上的電容電極藕合探測局部放電在導(dǎo)體芯上引起的電壓變化。該方法原理是在產(chǎn)生一次局部放電時(shí)，試品Cx兩端產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)電壓變化△u，此時(shí)若經(jīng)過電Ck藕合到檢測阻抗Zd上，回路就會(huì)產(chǎn)生脈沖電流I，將脈沖電流經(jīng)檢測阻抗產(chǎn)生的脈沖電壓信息，予以檢測、放大和顯示等處理，就可以測定局部放電的一些基本參量（主要是放電量q）。主要優(yōu)點(diǎn)是檢測靈敏度較高、抗電磁干擾能力強(qiáng)、脈沖分辨率高等；缺點(diǎn)是測試頻率較低、信息量少。該方法結(jié)構(gòu)簡單，便于實(shí)現(xiàn)。但是在現(xiàn)場測試時(shí)，無法識(shí)別與多種噪聲混雜在一起的局部放電信號(hào)，因此這種法的使用推廣受到了很大限制。

1.2 超高頻檢測法

超高頻法是近年發(fā)展起來的一種新的GIS設(shè)備局部放電的檢測技術(shù)。它是利用裝設(shè)在GIS內(nèi)部或外部的天線傳感器接受局部放電輻射出的300-3000MHz頻段的特高頻電磁波信號(hào)進(jìn)行局部放電的檢測和分析。運(yùn)行中的GIS內(nèi)部充有高氣壓SF6氣體，其絕緣強(qiáng)度和擊穿場強(qiáng)都很高。當(dāng)局部放電在很小的范圍內(nèi)發(fā)生時(shí)，氣體擊穿過程很快，將產(chǎn)生很陡的脈沖電流，并向四周輻射出特高頻電磁波。GIS設(shè)備的腔體結(jié)構(gòu)相當(dāng)于一個(gè)良好的同軸波導(dǎo)，非常有利于電磁波的傳播。超高頻傳感器的安裝方式目前應(yīng)用較為廣泛的主要有兩種：外置式和介質(zhì)窗口式。外置式傳感器將傳感器貼在GIS設(shè)備盆式或盤式絕緣子的外表面，依靠絕緣子表面電磁波的泄露進(jìn)行UHF信號(hào)的檢測，此方法可帶電安裝。介質(zhì)窗口式傳感器是將傳感器安裝在檢修手孔或CT端子箱處，此方法需停電安裝或在設(shè)備出廠時(shí)安裝。

UHF檢測的特點(diǎn)使其在局部放電檢測領(lǐng)域具有其他方法*的優(yōu)點(diǎn)，因而在近年來得到了迅速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。超高頻法具有以下優(yōu)點(diǎn)：

①抗干擾性好：現(xiàn)場普遍存在的電暈放電的頻率范圍通常在300MHz以下，并且在空氣中傳播時(shí)衰減很快，超高頻傳感器接收UHF頻段信號(hào)，避開了電網(wǎng)中主要電磁干擾的頻率，具有良好的抗電磁干擾能力；

②靈敏度高：GIS的同軸結(jié)構(gòu)非常適合超高頻電磁信號(hào)傳播，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的檢測靈敏度；

③可實(shí)現(xiàn)放電定位：根據(jù)電磁脈沖信號(hào)在GIS內(nèi)部傳播具有衰減的特點(diǎn)，利用傳感器接收信號(hào)的時(shí)差，可以進(jìn)行故障定位；

④檢測效率高：超高頻傳感器檢測局部放電的有效檢測范圍較大，因此需要安裝傳感器的檢測點(diǎn)較少，檢測效率高。

超高頻法雖然有以上諸多優(yōu)點(diǎn)，但是也存在一定的不足：

①難以用超高頻信號(hào)幅值表征局部放電嚴(yán)重程度：GIS設(shè)備局部放電脈沖電流信號(hào)輻射出的電磁波信號(hào)是寬頻信號(hào)，越往低頻能量越高。對(duì)于每種類型的放電，超高頻段信號(hào)的能量在整個(gè)電磁波信號(hào)的能量中所占的比例難以確定，因此，超高頻信號(hào)幅值與視在放電量或?qū)嶋H放電量之間的關(guān)系難以確定，難以依據(jù)超高頻信號(hào)幅值來表征設(shè)備絕緣狀況；

②難以檢測正在運(yùn)行的罐式斷路器內(nèi)的局部放電故障：一般對(duì)于正在運(yùn)行的GIS設(shè)備，可帶電安裝外置式傳感器；但對(duì)于戶外安裝的罐式斷路器，沒有外露的絕緣子，只能將超高頻傳感器放置在套管底部進(jìn)行測量，這就大大降低了檢測的靈敏度與有效性；

③無法實(shí)現(xiàn)視在放電量的標(biāo)定：由于UHF法的測量機(jī)理與脈沖電流法不同，而且信號(hào)在傳導(dǎo)過程中有衰耗，因此無法進(jìn)行視在放電量的標(biāo)定，即使在局放源到傳感器之間的傳播路徑不變的情況下，脈沖電流法的視在放電量與超高頻方法所測得的脈沖信號(hào)幅值之間也沒有確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，這就加大了應(yīng)用該方法進(jìn)行局部放電實(shí)際放電量預(yù)估的難度。

超高頻局部放電檢測適用于在GIS設(shè)備交流耐壓過程中對(duì)GIS設(shè)備的局放監(jiān)測。將外置式傳感器固定于GIS被試段的測量點(diǎn)（若GIS內(nèi)部安裝傳感器，則可將傳感器分別接至超高頻局放檢測儀的多個(gè)不同通道），按照試驗(yàn)加壓順序，全程監(jiān)測放電譜圖及放電幅值，并重點(diǎn)關(guān)注老化試驗(yàn)電壓、起始放電電壓、zui高試驗(yàn)電壓、熄滅電壓下對(duì)應(yīng)的放電譜圖及放電幅值，以便于對(duì)GIS設(shè)備質(zhì)量進(jìn)行有效監(jiān)仔。在GIS投運(yùn)半年內(nèi)，GIS設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定，應(yīng)加強(qiáng)超高頻局部放電帶電檢測工作，發(fā)現(xiàn)異常的應(yīng)該依據(jù)測試分析結(jié)果縮短檢測周期，需要停電檢查或檢修的應(yīng)立即停電檢修，避免造成更人損失。