在绝缘体的某一区域发生局部放电时,绝缘体的两端(即试品施加电压的两端)就会有瞬变(脉冲)电荷(视在放电电荷)出现,用一个耦合电容器
和检测阻抗
与试品连接构成回路便能测量局部放电的视在电荷量。回路连接的方式有两种:一种是直测法(图a),根据测量阻抗与试品的相对位置,直测法可分为并联法和串联法,前者中测量阻抗与耦合电容串联后与试品并联,后者中测量阻抗与试品串联后与耦合电容并联;另一种是平测法(或称桥式)(图b)。平测法中,为了抑制外界干扰,使用了一个与试品完全相同的器件或设备来作为辅助桥臂。例如,对于从高压端进来的干扰电流
分别流过测量阻抗
、
,产生的电压分别为
、
,输出电压为两个测量阻抗上电压的差值:
由于、
为同一干扰源产生,二者会相互抵消,因此平衡回路对外界干扰有一定的抑制作用。
不论哪一种接线方式,检测阻抗两端采集到的总是与试品的视在放电电荷
存在线性关系。
下面以直测法为例进行说明。当试品两端出现瞬变电荷
时,在试品两端会出现相应的脉冲电压:
式中为试品等效电容;
为与测量阻抗并联的仪表等效电容。
所含的主要频率分量是很高的,所以在检测阻抗上分配到的脉冲电压
可以简化为按
与
分压来计算:
式中。由此可见,当测试回路中
确定时,
为常数,
正比于
。通过电荷量校正,就可用测得的
换算得到视在放电电荷
。
电荷量校正是将试品与整个测量系统连接好,用已知的模拟放电产生的瞬变电荷,注入试品的两端(施加高电压的两端),把测量系统的灵敏度调到合适的状态,记下这时显示器上相应的读数为
(格),则可得分度系数
;之后再将校正脉冲发生器拆除(因为一般校正脉冲发生器承受不了高电压),保持测试系统的测量灵敏度不变,对试品施加规定的试验电压。这时若试品有局部放电,则在显示器上又出现响应的读数
(格),于是试品的放电量为: