氦放电

高压局部放电局部放电是电力设备绝缘在足够强的电场作用下局部范围内发生的放电，每一次局部放电对绝缘介质都会产生一些影响，使绝缘强度下降，造成高压电力设备绝缘损坏，甚至会造成人安全隐患。目前，预防性维护人员已经开始使用声学成像技术定位局部放电，甚至能在设备过热之前就发现设备特有的声音特征。与FLIR红外热像仪配合使用，像FLIR Si124之类的声学成像仪是必不可少的设备，可以有效地发现局部放电，避免出现设备故障、代价高昂的损坏和意外停机等问题。局部放电的过程与危害根据IEC 60270的正式描述，局部放电指“只是局部地桥接导线间绝缘体的局部放电现象，可能发生在导线附近，也可能发生在其他地方。通常，局部放电是局部电应力在绝缘体或绝缘体表面集中的结果，一般表现为持续时间远远小于1毫秒的脉冲。电流总是趁人不注意时试图逃逸、跳离导线、徒劳地尝试桥接附近的电极。在寻找逃逸路线时，它首先会从老化的绝缘体上的裂缝开始。如果是架空电线，则是从因多年积污的电线表面开始。也许是在高压电缆的纸绕组上戳一个小孔，也可能隐藏在老化的液体电介质中形成的气泡附近。在电压正弦波的每个波峰和波谷，它都会持续不断地尝试（局部放电）。电流就这样日复一日地试图穿越到相邻的导线上，肉眼却无法看到这类局部放电。受持续性高压应力影响，附近的绝缘材料会在某个时刻失效，丧失对电流的约束。最终，电流会分流进入另一导线。这种情况发生时，导线会完全失效。这会对线路上连接的电气设备、开关设备、机械或设施造成了极大的破坏，代价高昂。局部放电有可能损坏工厂设备或灼伤敏感的电子设备。严重时，局部放电可能导致社区停电数小时，闲置设备，浪费宝贵的生产力。声学成像仪是预防性维护的必要工具局部放电检测是状态监测(CBM)或预防性维护(PdM)计划切实发挥作用的必要条件。越早发现，局部放电对绝缘体的损坏就越少，设备故障和后续停机风险也就越低。追踪局部放电问题有着简单的经济动机：发现问题，安排停机，然后在局部放电现场修复和更换绝缘体及电气接头，其成本和破坏性要低得多。为了准确定位局部放电，电气承包商、检查人员和专业维护人员可以使用多种诊断技术。绝缘测试仪提供了绝缘体的有效性或电阻的数值读数。FLIR红外热像仪可以定位并识别电气设备产生的阻热，通过逐像素的温度读数在可视图像中精确定位问题所在。还可以将热成像技术与声学成像技术结合起来，确定局部放电的严重程度。温度升高和声学特征可以表明绝缘设备的完整性遭到破坏。FLIR Si124满足声像仪的所有需求作为整个诊断生态系统的一部分，FLIR在红外热像诊断方案以外，还推出了声学成像解决方案。FLIR Si124工业声学成像仪是一款基于声学原理的解决方案，它可以定位和分析工业故障、老化以及缺陷如局部放电等。研究发现，在元件发热到能被红外热像仪检测到之前，局部放电会导致声音异常。这就为我们额外提供了一层提示，帮助我们提前检测到潜在的故障。虽然我们经常能在电线附近听到嗡嗡声，但人耳通常是听不到局部放电的，因此局部放电人耳很难定位，尤其是在过于嘈杂的工作场所。借助手持式声学成像仪（FLIR Si124），用户可以扫描一整个区域，在被检组件的声像图上看到局部放电产生超声波的位置，即使人耳听不到、背景噪声很大也没关系。虽然在声学成像方面，电工有许多工具可选，但从便携性到精度，需要考虑多种因素。首先，虽然大多数声学成像工具都很轻便，但要选择便于换场作业的款式。选择一台简单易用、单手可握、携带方便，符合人体工学设计且便于瞄准的手持式成像仪。很显然，FLIR Si124工业声波成像仪很好地满足了以上所有要求！麦克风更多，检测速度快10倍科技领域有一条通用法则：越多越好。从这个意义上讲，声学成像仪中增加麦克风的数量对形成细节丰富的声学图像至关重要。同样在科技领域，对于麦克风本身而言，（体积）大不一定好，因此使用MEMS（微机电系统）类型的麦克风。这类麦克风的性能达到了良好的平衡，能在不同环境下稳定地工作，功耗低，支持小体积电池，续航时间长。另外，体积小意味着更容易把它们紧凑地布置在手持工具上。更多的麦克风，都有哪些优势呢？灵敏度：FLIR Si124声学成像仪搭载了由124个MEMS麦克风精心布成的阵列，这些麦克风相互配合，使灵敏度达到高水平。麦克风越多越可以降低“空间混叠”的可能，也就是降低图像上声源错位的可能。检测范围与访问：增加麦克风的另一个优势是可以扩大检测范围。声音在空气中的传播距离每增加一倍就会衰减6分贝（距离声源15米处听到的声音比30米处听到的声音强6分贝），中型局部放电的分贝值约为40分贝。为了检测范围更广，声学成像仪制造商通过增加麦克风的数量来扩大检测范围。FLIR Si124声学成像仪将麦克风增加三倍，从而使检测范围扩大一倍。出于安全考虑，许多电气设备周围都有栅栏，或者离地较高，很难接近访问。这种访问限制也可能与时间有关，比如需要客户联系人在场时才能进入。鉴于这些访问限制，远距离也能精确定位局部放电的工具就显得至关重要。处理能力：FLIR Si124会产生124个音频数据流，这些数据流经过处理后可转换为视觉图像。这款声像仪搭载了自动音频频率筛选功能，既不牺牲性能，也简化了操作过程。数据和图形处理能力的进步使得将如此大量的声学数据，瞬间整合成屏幕上易于理解的图像成为可能。如果用户选用搭载较少麦克风或老款处理器的成像仪，结果只能得到较低品质图像、较低的分辨率、以及较慢的刷新率。就生产效率而言，像FLIR Si124这样先进的声学成像仪在发现问题的速度方面比其它可用工具快10倍。配备124个麦克风的FLIR声学成像仪不仅检测速度快人一步麦克风频率还会影响检查效果想知道关于声学成像仪的更多理论知识持续关注我们

仪器简介： 流过式介质通路放电源（SICRIT® ）为最新型原位电离源技术，是继实时直接分析源（DART）、解析电喷雾源（DESI）、液滴萃取表面分析源（LESA）等发源于“诺奖”级质谱技术如电喷雾（ESI）及大气压化学电离（APCI）之后，新一代变革性的常压离子发生技术。SICRIT（Soft Ionization by Chemical Reaction in Transfer）仅利用电极放电瞬间激发和离子化质谱入口端流路上的气态化学物质，来实时识别流入物质的化学成分和形态，无需（像传统液质依赖的ESI那样依赖溶剂）使用溶剂及任何辅助性气体，直接实现快速、广谱、灵敏、高通量的准确定量、定性、溯源、筛查、或聚类分析。该技术由苏黎世联邦理工学院（ETH） Renato Zenobi 教授课题组最先发明，继由德国 Plasmion 公司的 Jan Wolf 博士和 Thomas Wolf 博士二次创新并商业化。SICRIT 具备无歧视和快速广谱软电离有机成分（极性、弱极性、非极性）尤其是中性（如烷烃）或几无极性的难电离化合物（如多环芳烃 PAHs）的特长，结合使用 ① 串联四极杆（QQQ）质谱，依靠 QQQ 的 MRM/SRM 多反应监测功能，实现高灵敏度（达 ppt 即 pg/mL 到 ppb 即 ng/mL 级别）的靶标定量如化学毒物分析、农兽药检测，或示踪分析如新生儿筛查、化学品迁移；或 ② 高分辨质谱（HRMS），如轨道阱质谱 Orbitrap、Q-Exactive、飞行时间质谱 QTOF 等，以高分辨率（达几万至几十万分辨）和高质量准确度（1-2ppm）的特性，结合当今质谱已经具备的快速扫描（每秒达10-20张全谱）和极速正、负切换功能；或 ③ 移动便携或小型车载多级质谱，如曾用于航天的 MT50 小型便携质谱仪（不到35公斤），实现高灵敏度的化学品、食品药品、农副水产品、材料固废、或复杂基质体系如生物体液或组织内上百种痕量、超痕量的有毒有害、营养和功能成分的快速筛选、快速鉴定和高通量定量定性分析，大大提高实验室效率、分析检测能力及设备与人员的投资回报率。技术原理： 质谱为当今分析检测界的顶级化学分析鉴定技术，大小分子的定性定量常可“一锤定音”。质谱仪大体分四大类：① 气质（GCMS）的离子发生方式多依赖电子轰击源（EI），用于挥发性的中性或极弱极性小分子（800Da 以下）的 GC 分离后分析，技术成熟但需时很长；EI 离子化很硬（70eV），完整的分子离子很难保留，多靠子离子碎片库检索但因缺少完整分子离子信号，常出现假阳性和假阴性；② 液质（LCMS）的质谱仪真空腔内的离子分离检测部分发展很快，但传统 LCMS 的离子发生多依赖 ESI 或偶尔利用 APCI，涵盖极性和中弱极性分子，但对极弱至非极性分子代谢物难以覆盖造成漏检，曾经出现过的 APPI 光喷雾技术应用面狭窄操作繁琐，很难普及。ESI 需要 LC 分离因而需时也长，近来 DART、DESI、LESA 等技术对 LCMS 的性能提升巨大，实现了原位快速分析和成像应用，无论是 ESI，APCI，还是 DART、DESI、LESA 等，都是利用外力（气、液、电）和正压力方式促成化合物解离并离子化；即使 DART 已经剔除了溶剂的使用，和实现了无损检测，但离子发生依然需要高纯氦气或氮气等载气辅助，气体的供应及车载运输是许多应用场景的瓶颈因素。液质 LCMS 是有机生物领域使用最为广泛的质谱技术，占每年质谱新装机总量的一半左右。③ 等离子体质谱（ICP-MS）用于部分无机物检测；④ 基质辅助激光解析电离质谱（MALDI-MS）多用于微生物鉴定和搜库识别，库的局限性和基质的非匹配性信号丢失是其中的限制性因素之一。MALDI 后端的质谱传统上为 TOF 类飞行时间质谱，分辨率和定量有些瓶颈，是为限制性因素之二。当今的 APMALDI 常压基质辅助激光解析电离可灵活串接 Orbi 类高分辨质谱、QTOF 类飞行时间质谱、或 QQQ 类高灵敏度三级四极杆类定量质谱，实现了常压高通量分子量测定和结构鉴定，及常压原位质谱成像。质谱仪包括四大部分：离子发生器、离子分离器（真空腔内）、离子检测器（真空腔内）、数据处理器。离子发生器如电喷雾（ESI）等当红技术解决了有机和生物分子自常压状态解离生成离子信号的世纪难题，每年仅中国即进口三千多套带有 ESI 离子源的质谱设备。ESI 的瓶颈是必须在溶液状态下操作，样品需首先必须溶解成液态。但 ESI 本身有离子竞争和抑制或选择性歧视的内在缺陷，即使结合 LC 液相分离（又需要长时间完成）也难以消除离子抑制和极性歧视。原位质谱（Ambient Ionization MS）更进一步！连接 AI 原位源的质谱整机的灵敏度和特异性保持了 LCMS 质谱仪部分的优势，但速度和效率比 LCMS 液质或 GCMS 气质提高近 30-1000 倍（平均每样品3~10秒），硬件成本降低近一半，耗材及使用成本降至 1/4 以下，还不算因用时大大缩减而节约的人力物力投资和机会成本。传统的离子化方法中，分析物在被传输到质谱之前发生电离。因此，不可避免在离子传输到质谱的期间发生离子排斥和中性粒子损失现象。而 SICRIT 是在常温常压下，流过式物质经放电发生介质通路放电和光电离，产生分子离子，继而以质谱或串联质谱的自真空负压吸入，实现瞬时检测。该技术不需要引入其他气体、溶剂、试剂来影响离子的形成过程，真正实现直观、直接、快速、在线分析。在毒化、食药、组学、临床、风味等有机分子的分析检测领域，SICIRT 是原位源家族的最新优选技术，即可直接在线分析气态或风味物质分子，不再特别需要对样品进行冗繁的前处理或耗时昂贵的色谱分离，也可以和顶空分析（包括静态顶空、顶空固相微萃取）实现高灵敏度检测，更可以和气相（GC）及微纳流液相（microLC、nanoLC）等实现在线软电离广谱无歧视（有别于 ESI 的歧视性离子化）检测分析。通过结合前端自动化高通量样品注入方式，SICRIT 结合后端串联质谱（MS/MS）、高分辨质谱（HRMS）或移动便携（Portable MS）或小型车载多级质谱，能充分实现几秒内的快速、高通量、在线样品分析，大大提高大批量样品的瞬时定量和定性检测能力。SICRIT® 典型客户包括瑞士苏黎世联邦理工学院（ETH），瑞士联邦民防局（FOCP），德国曼海姆大学仪器分析研究所，瑞典巴斯夫股份公司（BASF SE）等，旨在毒物/滥用药、物证和化学武器分析、气味鉴定、环境污染监测、食品药品质量控制、临床诊断等方面的研究，同时也运用在未知样品的非靶标筛选以及代谢组学样品的分析。设备主要用途： SICRIT 结合后端串联质谱（MS/MS）、高分辨质谱（HRMS）、移动便携（Portable MS）质谱、小型（miniMS）质谱、或车载（Field-Deployable MS）质谱，能充分实现几秒内的实时快速、灵敏高通量、无损在线样品分析，大大提高大批量样品的瞬时定量和定性检测能力。SICRIT 与串联质谱如 QQQ 和 QTRAP 质谱仪（MS/MS）、QTOF 和 QE 等高分辨质谱仪（HRMS）、MT50 和离子阱等小型质谱仪联机，利用广谱无损无歧视的原位采样和原位软电离、极简或不必的样品预处理需求和省却冗长的色谱分离等待、高灵敏度的 MRM/SRM/SIM 多反应离子检测、中性丢失扫描、前端离子扫描、子离子扫描、高分辨率识别、高质量准度鉴定等功能，实现凝固态、气态、液态或气味样品如毒物、食药、农品、材料、保化、环境、临床等复杂基质样品中成百上千种痕量、超痕量的化学毒剂、药物、生物标志物、等有毒有害物质、代谢物、营养或功能性成分的快速筛选、快速鉴定和高通量快筛和高敏定量分析，大大提升测样服务报告速度、数据质量、和学术水平。SICRIT-MS 的优势还包括非歧视性地同时电离中弱极性、非极性的痕量及超痕量的靶向或非靶向标志物分子，大大提升分子检测覆盖率、特异性、和识别灵敏度。利用快速产生的海量大数据辅以统计学分析，识别化学毒物、风味物种、协诊关键疾病变化（包括健康与病症识别）、监控食药掺伪、和药物分布与毒物迁徙，获取材料、食药、及动植物组织中的化学及生物分子空间分布（成像）信息。创新点介绍：和液质 LC-ESI-MS 及 GC-EI-MS 联用相比，SICRIT-MS 具备诸多优势，使质谱分析 “更软、更直接、更快速、更经济”。例如：（1）直接分析：SICRIT 基本不需要样品制备，样品分析时间很短（1秒内），满足了现代社会对高通量样品快速分析的需求；（2）操作简便、节省人力：SICRIT 不需要调节源的参数，不需要专门时间和知识去优化操作，直接获得分析结果；（3）绿色、低碳：分析过程几乎不需要化学溶剂，甚至不需要任何载气，耗能少，减小钢瓶等配件使用，更方便车载便携，且减少了外来污染源；（4）可在常温常压下分析液态、及气态样品，或来自任何形状样品（比如药片、叶子、咖啡豆、食品、农产品、水产品、玩具、包材）的气味或风味。（5）能同时离子化中性、中极性、和弱极性的活性化合物、药物、毒物、和残留有机物。对中性化合物如烷烃、芳香烃等难电离组分同样灵敏有效，且不需像 ESI 或 MALDI 那样必须先行溶解样品；（6）不产生加合盐离子，离子信号仅包括所有能离子化的待测组分的单电荷离子，简化定量分析和谱图解析；（7）保持分子离子完整性，无碎片，简化谱库制定、定量和谱图解析；（8）样品分析非常简便，只需将样品手动或自动置放于装配在质谱仪离子采样口前端延伸线上 SICRIT 的入口即可瞬时在线产生信号。不需要调节任何参数，操作异常方便，实现全自动和现场分析；（9）和众多主流质谱厂商（如 SCIEX、Agilent、ThermoFisher、Bruker、Shimadzu 等）各种类型的质谱仪如飞行时间、离子阱、三级四极杆及各类混联质谱联用。仪器或技术设备名称：“流过式介质通路放电源 – 串联或高分辨质谱系统（SICIRT-MS/MS或SICRIT-HRMS）”或 “流过式介质通路放电源”，作为已装机的质谱仪的升级配件品牌与型号：SICRIT® 生产商为 Plasmion（德国）；中国独家总代理为华质泰科生物技术（北京）有限公司。型号： a) SICRIT® SC-20X 基础配置，含源、控制器及耗材配件；b) SICRIT® GC/SPME Module 加在线 SPME 模块配置c) SICRIT® GC, GC/SPME Module 加在线 SPME 及 GC 恒温桥模块配置安装尺寸或功率：SICRIT 安装尺寸约 250 x 180 x 80mm，自重 2.4 kg公斤。功率没有特殊要求。不需要额外气瓶、不需要流动相、不需要液相色谱仪和色谱柱等耗材。创新点：和液质 LC-ESI-MS 及 GC-EI-MS 联用相比，SICRIT-MS 使质谱分析 “更软、更直接、更快速、更经济”。 （1）绿色、低碳：分析过程几乎不需要化学溶剂，甚至不需要任何载气，耗能少，减小钢瓶等配件使用，更方便车载便携，且减少了外来污染源； （2）可在常温常压下分析液态、及气态样品，或来自任何形状样品的气味或风味。 （3）能同时离子化中性、中极性、和弱极性的活性化合物，对中性化合物如烷烃、芳香烃等难电离组分同样灵敏有效，且不需像 ESI 或 MALDI 那样必须先行溶解样品； （4）不产生加合盐离子，简化定量分析和谱图解析； （5）样品分析非常简便，只需将样品置放于装配在质谱仪离子采样口前端延伸线上 SICRIT 的入口即可瞬时在线产生信号。不需调节任何参数，操作异常方便，实现全自动和现场分析； （6）和众多主流质谱厂商各种类型的质谱仪及各类混联质谱联用。 SICRIT 流过式介质通路放电源

声学成像仪在高压局部放电中的应用原理小菲在上周的文章中提到一部分没看到的小伙伴戳这里：小菲课堂｜声学成像技术在局部放电监测中的应用（一）下面继续为大家详细解说声学成像仪：智能除噪，结果准确电气承包商选择检测局部放电的工具本身，也可能会导致人们对局部放电的识别效果产生误解。比如，局部放电以40 kHz的频率恒定地发出超声波，许多声学成像设备就只有这个频率的范围，尽管这些设备在某些情况下可能有用，但在大多数情况下，选择这些设备可能大大削弱检测的灵敏度。例如，在远距离工作时（如户外变电站），使用更宽的频率范围（10 kHz-30 kHz）可以产生更好的结果。目前，声学成像已迅速发展成对维护供电基础设施正常运行不可或缺的技术。越来越多的状态监测管理人员开始把FLIR Si124之类的声像仪加入工具箱。此类设备可以快速、轻松地发现问题，降低维修成本，减少意外停机，很快就能带来投资回报。 当高压设备内有悬浮导体时（比如用垫片隔开），就有可能产生悬浮放电，悬浮放电被认为是最常见的局部放电类型。导线（如输电线）周围作为绝缘材料的空气在高湿度或污染环境下会丧失部分绝缘能力，进而发生空气放电。这会导致电流进入空气中，进一步降低近处的空气质量和导线的性能。分析声学图像可能需要一定的培训和学习，尤其是在理解不同类型的局部放电时。了解问题及其严重性有助于制定更好的报告、维修建议和更明智的后续行动。FLIR Si124声学成像仪采用人工智能算法分析局部放电，可助电气承包商一臂之力。用户可以将声学图像上传到FLIR Acoustic Camera Viewer云服务，后者会自动将这些图像与数千张局部放电图像进行比较。先进的人工智能服务有助于减少误差，加快报告制作，成为客户检查业务的关键优势。简单易用的特性也有助于使更多工人加入声学成像检测队伍，共同开展状态监测或预防性维护工作。声学成像仪重点检测区域对于局部放电易发生的区域，主要包括：★ 导线和母线★ 发电机★ 输配电设备★ 变电站★ 定子、电机和线圈★ 开关设备★ 变压器声学成像可以检测到超声波的能力，已成为公用事业组织用于确定是否存在局部放电的有效方法。它使专业人士能够执行更多例行预防性维护，有助于提供对即将发生的会导致关键系统停机的电气故障的关键初步预警。所以，电气供应商们要与时俱进，选择更有效、更快捷的工具检测电气设备的局部放电哦~想要了解更多详情。