1．概述

输供电线路和变电站配电设备上的各种悬挂式瓷瓶及支撑绝缘子，经常发生断裂事故及污闪事故。多年来，对瓷瓶和绝缘子的检验一直采用超声波探伤的方法和目视检查，但超声波探伤方法不能满足绝缘设备的安全运行的需要，主要有以下问题：

(1) 超声波探伤不能在线检测；绝缘装置数量很多，在有限的检修时间内很难做到全部检验；

(2) 检测速度慢，消耗人力物力较大；

(3) 超声波探伤是需要保证有一定的探测面，因此部分绝缘设备或某些部位无法检测；

(4) 需要高空作业，且施工受季节影响，冬季无法施工。

为解决以上问题，前苏联从1981年开始根据前苏联动力部行业发展纲要，由西伯利亚电力科学研究院开发紫外线电子光学检测技术，并于1984年开始在前苏联地区推广应用，苏联解体后该技术逐渐扩散到美国、南非、以色列等国家，并在近些年开始广泛应用。

俄罗斯紫外线检测技术，并率先在北京供电局和华北电科院沙河试验站进行多次试验评价。2003年底相继有美国及南非等国家的产品进入中国。

2．紫外线电子光学检测技术简介

在大气环境下工作的绝缘瓷瓶、支撑绝缘子等，在某些情况下随着绝缘性能的降低、出现结构缺陷或表面污秽和湿度的增加，会产生电晕和表面局部放电现象，电晕和表面局部放电过程中，电晕和放电部位将大量辐射紫外线，这样便可以利用电晕和表面局部放电的产生和增强间接评估运行设备的绝缘状况和及时发现绝缘设备的缺陷。

目前，可用于诊断目的的放电过程的各种方法中，光学方法的灵敏度、分辨率和抗干扰能力最好。即采用高灵敏度的紫外线辐射接受器，记录电晕和表面放电过程中辐射的紫外线，再加以处理、分析达到评价设备状况的目的。

3．紫外线电子光学检测的作用

紫外线电子光学检测通过检测电晕和表面局部放电程度来评价设备的状况，主要功能如下：

（1） 导线架线时拖伤、运行过程中外部损伤（例如人为砸伤）、断股、散股检测。导线表面或内部变形都可能导致其附近电场强度变强，从而产生电晕。这对于日常巡查和检验工程质量有很大帮助。

（2） 检查高压设备的污染程度。污染物通常表面粗糙，在一定电压条件下会产生放电，如绝缘子表面因污染会产生电晕。导线的污染程度、绝缘子上污染物的分布情况等，都可以利用该技术有效的进行分析。

（3） 运行中绝缘子的劣化以及复合绝缘子及其护套电蚀检测。绝缘子的裂纹可能会构成气隙，当气隙的电场强度达到Ed以上，就会产生放电现象。绝缘子的劣化，可能会导致表面变形，从而使电场强度增强，在一定的条件下产生放电。由于绝缘子电晕放电与闪络之间存在着必然的因果关系，通过对绝缘子电晕放电现象的在线实时监测，深入了解绝缘子在不同污秽和不同湿度条件下的电晕放电特性，发现电压等级（110-500）KV支柱式瓷绝缘材料的微观裂纹，以防止结构破裂。当绝缘子表面形成导电的碳化通道或者侵蚀裂纹时，合成材料支柱式绝缘子的使用寿命大大降低。形成碳化通道或者裂纹以后，绝缘子的故障是不可避免的，而且可能会在短期内发展成绝缘子击穿事故。利用紫外成像技术在某些情况下还可以发现支撑绝缘子的内部缺陷，可在一定灵敏度、一定距离内对劣化的绝缘子、复合绝缘子和护套电蚀检测进行定位、定量的测量，并评估其危害性。

（4） 高压产品的绝缘缺陷检测。在对试验品进行电气耐压试验时发生闪络，则试品肯定不合格。若用紫外成像仪观察到电晕放电，则应根据电力产品的材料、结构形状、使用情况以及其他同类产品的测试结果来综合评估是不是绝缘缺陷、缺陷的严重程度等。另外，紫外成像的检测结果还可为电力产品的绝缘诊断与寿命预测提供大量信息，可以建立综合档案资料，以便更好的诊断分析。

（5） 高压变电站及线路的整体维护。传统的放电异常判别方法有听声音（包括超声波故障检测）和夜间观察放电等。由于很多设备的放电并不影响其正常运行，所以听声音的方法无法排除干扰因素和主观因素，且受检测距离的限制，通常不能作为判断的充分依据。如果绝缘设备在夜间发出可见光，放电已经十分严重了。很多事故正是在绝缘设备未见可见光放电的情况下突然闪络击穿引起的。应用紫外成像技术，可以在地面或直升机上全面扫描变电站和线路上的设备，并根据经验判断哪些电晕是正常的，哪些是不正常的。从而动态监督异常现象的发展速度，为采取合理的维护措施提供可靠依据。

（6） 大型发电机定子线棒端部和槽壁电晕放电检测。发电机内侧端部防晕层的损坏在线棒安装后难以发现，尤其是下端部，一般的发电机预试也无法检出。另一方面，在长期运行中，由于电场分布极不均匀，故在定子线棒出槽口处、绝缘层内部气隙中、主绝缘和槽壁之间的气隙内、线棒靠近通风口处及线棒端部，容易产生电晕和局部放电；环氧粉云母绝缘，由于电磁振动，嵌线时线棒表面防晕层与槽壁接触不良，引起槽内间隙火花放电，使绝缘表面产生电腐蚀。如果应用紫外成像技术结合耐压试验就可以有效监测发电机定子线棒端部和槽壁电晕放电。

（7） 寻找无线电干扰源。高压设备的放电会产生强大的无线电干扰，影响到附近的通讯、电视信号的接收等，使用紫外成像技术可迅速找到无线电干扰源。

（8） 在高压电器设备局部放电试验中，利用紫外成像技术寻找或定位设备外部的放电部位，以及设备内部和外部放电，或消除外部干扰放电源，提高局部放电试验的有效性。

4．国内外技术状况

国外，俄罗斯在紫外线检测技术上优势很大，已经有国家批准的紫外线检测技术标准，标准号为УДК621.313.048.0014，标准名称〈3.5～115万伏交流输电线路和配电设备绝缘远距离光学检测指导方法〉。其他国家多为俄罗斯技术扩散过去，也有一定的发展，但不够完善。

国内，紫外线检测设备和技术正快速进入我国市场，但我国电力系统尚未制订相应的规程标准，仍处于技术引进的初级阶段。