高压无源探头是一种用于测量高压电力设备电场分布的传感器。它不需要外接电源,能够直接将被测设备中的电场信号转化为电学信号,实现信号的放大和输出。由于无源探头的使用极为方便,因此近年来越来越多地被应用于电力设备的检测和监测。
高压无源探头实际上是由许多细小的金属散射体组成的一个系统。当其置于高压电场中时,电场信号作用于金属散射体上,产生电感和电容效应,从而在散射体间形成感应电荷。这些感应电荷汇集到无源探头输出端,输出一个与电场信号强度成正比的电学信号。
需要注意的是,在高压电力设备的实际应用中,装置的抗干扰性能会直接影响到测量效果的精度和稳定性。因此,无源探头的设计和制造需要结合装置的实际使用场景,采用合适的空间排布和散射体形状等处理技术,以提高其信号的抗干扰性。
根据无源探头的测量范围和使用场景的不同,可以将其分为不同种类。例如:
(1)电场型无源探头:可以测量高压电设备中的电场分布,被广泛应用于GIS、开关柜、变压器和电缆等设备的监测。
(2)电导型无源探头:可以测量高压电设备中的局部放电信号,被广泛应用于GIS和变压器等设备的缺陷检测和故障预警。
(3)磁场型无源探头:可以测量高压设备中的磁场分布和局部放电信号,被广泛应用于额定电压550KV及以上的变电站。
高压无源探头具有结构简单、安装方便、抗干扰性好、测量精度高等优点,且被广泛应用于电力设备监测中。未来随着科技创新和实际应用需求的增加,高压无源探头的应用前景会越来越广阔。例如,基于无源探头的在线监测系统、基于无源探头的人工智能辅助诊断系统、基于无源探头的智能化运行管理系统等技术将会逐步得到推广和应用。