不少電力運維企業近期咨詢兩個核心問題：一是GIS現場局部放電檢測怎么匹配AE傳感器參數，才能在控制成本的同時保障檢測準確率；二是提交給監管部門的檢測報告中，聲發射檢測相關內容需要滿足哪些規范要求。針對這兩類普遍疑問，我們結合現行技術標準與現場作業經驗逐一展開說明。

首先要明確技術邏輯：GIS作為電力系統中負責電能控制、分配的核心設備，其絕緣性能直接關系到電網運行安全，而局部放電是GIS絕緣劣化的早期核心前兆信號，及時開展局部放電檢測可以有效避免絕緣擊穿、設備爆炸等重大事故。當前針對GIS的局部放電檢測技術包含超高頻法、超聲波法、化學檢測法等多個分支，其中超聲波法屬于聲發射檢測的常用落地路徑，核心原理是捕捉局部放電過程中產生的20kHz以上頻段的聲波振動信號，通過分析信號的時域、頻域特征判斷缺陷的類型、位置與嚴重程度，而AE傳感器也*是聲發射傳感器，是整個檢測鏈路中負責信號采集的核心硬件，其性能直接決定了聲發射檢測的*終精度【1】。

和其他局部放電檢測技術相比，超聲波法適配GIS的現場作業場景優勢十分明顯：一是超聲波信號通過GIS金屬殼體傳播，不需要設備內置耦合裝置，便攜式檢測作業無需停電即可開展，不會影響正常供電；二是抗電磁干擾能力較強，GIS現場的高壓電磁干擾不會影響聲波信號的采集，檢測結果的穩定性更高；三是定位精度較高，通過多個AE傳感器的同步采集，可以將局部放電缺陷的位置誤差控制在10cm以內，方便后續的檢修作業。聲發射檢測作為成熟的無損檢測技術，在電力、石化、航空等多個領域都有廣泛應用，而針對GIS的局部放電檢測是聲發射檢測在電力行業的核心應用場景之一，超聲波法的普及也大幅降低了GIS局部放電檢測的作業門檻。

一、AE傳感器選型與超聲波法檢測的參數匹配要點

對于電力運維企業*關心的AE傳感器選型、參數匹配與成本控制問題，我們結合DL/T 1416-2015標準的要求給出明確的選型方向。首先是諧振頻率參數的匹配，GIS局部放電產生的超聲波信號頻段大多集中在20kHz~200kHz區間，因此用于GIS局部放電檢測的AE傳感器諧振頻率建議選在80kHz~150kHz區間，這個頻段的傳感器既可以有效覆蓋常見的局部放電信號頻段，也能過濾掉現場大部分低于20kHz的機械振動干擾【2】。AE傳感器的校準周期建議不超過12個月，每次開展局部放電檢測前都要檢查AE傳感器的外觀是否有損壞，確保設備狀態正常。

其次是靈敏度與防護等級的選擇，用于便攜式巡檢的AE傳感器靈敏度建議不低于-70dB（ref 1V/μbar），用于在線監測的AE傳感器靈敏度建議不低于-75dB，保證可以捕捉到GIS殼體上的微弱振動信號；防護等級方面，戶外現場作業的傳感器需要達到IP65及以上，避免雨天、粉塵環境下的器件損壞。針對成本控制的需求，目前國產AE傳感器的性能已經可以滿足絕大多數GIS局部放電檢測的場景要求，批量采購成本僅為同參數進口產品的30%~50%，運維企業不需要盲目選擇溢價較高的進口產品，只要傳感器具備正規的校準證書即可投入使用。

不同的作業場景下的AE傳感器選型也有差異：針對新建GIS場站的在線監測項目，建議選擇帶溫度補償功能的AE傳感器，避免環境溫度變化導致的信號漂移，提升長期監測的穩定性；針對老舊場站的定期巡檢項目，選擇便攜式可插拔的AE傳感器即可，搭配手持式檢測終端使用，作業靈活性更高；針對GIS出廠前的耐壓試驗局部放電檢測，建議選擇多通道同步采集的AE傳感器組，提升缺陷定位的效率。

二、超聲波法局部放電檢測的現場作業常見問題解決

很多運維企業在現場開展局部放電檢測時會遇到信號干擾、缺陷判定不準等實際問題，結合多年的現場作業經驗，我們整理了幾個常見問題的解決方法。首先是機械干擾的處理，GIS現場的散熱風機振動、人員作業敲擊、外部施工振動都會產生聲波信號，容易和局部放電信號混淆，此時可以通過超聲波法的頻域分析功能區分：局部放電產生的超聲波信號多為連續的脈沖信號，頻率穩定在20kHz~200kHz區間，而機械干擾信號多為離散的大振幅信號，頻率大多低于20kHz，通過頻譜濾波功能即可過濾掉大部分干擾信號【3】。GIS設備的運行環境大多比較復雜，戶外場站的溫差、濕度、粉塵都會影響檢測結果，超聲波法的環境適應性更強，更適合復雜環境下的GIS局部放電檢測。

其次是AE傳感器與GIS殼體的耦合問題，耦合效率不足會導致信號衰減超過30%，直接影響檢測結果的準確性。作業時建議選用硅脂類耦合劑，涂抹在AE傳感器的感應面之后，將傳感器垂直按壓在GIS殼體上，用固定夾具夾緊，保證耦合層沒有氣泡，耦合效率可以達到90%以上。如果GIS殼體表面有較厚的油漆層，建議先打磨掉檢測點的油漆，露出金屬殼體之后再開展檢測，避免油漆層導致的信號衰減。

檢測點的布置也會影響局部放電檢測的準確率，一般情況下GIS母線筒部位每隔1.5米布置一個檢測點，斷路器、隔離開關、電壓互感器、電流互感器等關鍵部件的每個法蘭位置都要布置檢測點，對于疑似缺陷部位可以縮小檢測點間距到0.5米，配合時差定位法確定缺陷的具體位置。在東南沿海某220kV變電站的巡檢作業中，運維人員*是通過加密布置AE傳感器，成功將隔離開關部位的局部放電缺陷定位誤差控制在8cm以內，為后續的檢修作業節省了大量時間。

三、聲發射檢測的規范要求與報告合規要點

針對政府監管機構、電網管理部門關心的標準規范、報告合規、運維管理問題，我們結合*能源局發布的《電力設備狀態檢修管理辦法》整理了相關要求。首先是檢測依據的標準，當前國內針對GIS超聲波法局部放電檢測的現行標準主要有GB/T 39615-2020《氣體絕緣金屬封閉開關設備局部放電超聲檢測技術導則》、DL/T 1416-2015《超聲波法局部放電檢測技術導則》，開展檢測作業時要嚴格按照標準要求的流程執行，檢測結果的判定也要符合標準中的缺陷分級要求【4】。

其次是檢測機構與人員的資質要求，出具給監管部門的局部放電檢測報告，需要由具備CMA或CNAS資質的機構出具，現場作業人員需要持有電力行業認可的帶電檢測資質證書，所用的AE傳感器需要持有在有效期內的校準證書，校準機構需要具備相關的計量校準資質。

檢測報告的內容也需要滿足合規要求，其中聲發射檢測相關的內容需要包含：AE傳感器的型號、參數、校準證書編號，檢測點的布置示意圖，超聲波法檢測的時域波形圖、頻譜圖，局部放電缺陷的判定依據、等級劃分，后續的運維處理建議等。按照監管要求，GIS設備的局部放電檢測報告需要留存3年以上，監管部門開展電力安全檢查時會對報告的真實性、合規性進行核查，對于不符合要求的檢測結果會要求運維單位重新開展檢測，情節嚴重的會予以通報批評。

四、不同運維場景下的方案選擇建議

針對不同電壓等級、不同運行年限的GIS設備，我們可以結合超聲波法與聲發射檢測的技術特點選擇適配的運維方案。對于110kV及以下電壓等級的GIS設備，運行年限在10年以內的，建議每12個月開展一次便攜式聲發射檢測，搭配紅外測溫、SF6氣體成分檢測共同開展狀態評估；對于220kV及以上電壓等級的GIS設備，運行年限超過10年的，建議每6個月開展一次局部放電檢測，同時搭建在線監測系統，預埋AE傳感器實現實時監測，及時發現早期絕緣缺陷。

對于政府監管機構而言，建議逐步建立區域內GIS設備的聲發射檢測數據共享平臺，統一局部放電檢測的技術標準、報告模板，實現檢測數據的跨單位共享，提升區域電網的整體運行可靠性，同時可以定期組織開展檢測機構的能力核驗，保證超聲波法檢測結果的準確性，避免因檢測結果失準導致的電力安全事故。

參考文獻

【1】 GB/T 39615-2020 氣體絕緣金屬封閉開關設備局部放電超聲檢測技術導則

【2】 DL/T 1416-2015 超聲波法局部放電檢測技術導則

【3】 JJF 1735-2019 聲發射傳感器校準規范

【4】 電力設備狀態檢修管理辦法（*能源局2022版）