基于光纤迈克尔逊干涉仪的GIS内置局部放电超声传感技术

气体绝缘开关设备(gas insulation switchgear, GIS)局部放电超声传感器主要采用外置安装方法。受制于GIS设备内部的复杂结构和SF6气体的强声波吸收率，局部放电产生的超声波信号传达至GIS外壳时往往非常微弱，传统的压电传感器灵敏度难以满足对局部放电微弱声波信号的检测需求。因此，基于光纤传感器的全绝缘和抗电磁干扰特性，提出了一种内置型迈克尔逊超声传感技术，设置仿真和试验研究光纤对于GIS内部电场分布的影响。分析光纤环的尺寸对超声信号检测灵敏度的影响，搭建平台测试光纤超声传感器的频响特性和抗干扰性能。在此基础上，搭建了GIS局部放电检测试验平台开展局部放电检测试验。结果表明：内置式迈克尔逊超声传感光纤环布置在GIS局部放电模型附近后可以检测到8.8 pC的尖端放电、15.3 pC的自由颗粒放电和53.5 pC的沿面放电，且相同放电量下压电传感器未测得有效信号。