CN112114235B 声学检测电气装置中电介质击穿和局部放电的系统和方法 （波音公司）

声学检测电气装置中电介质击穿和局部放一种声学检测电气装置中电介质击穿或局分析该信号以确定该信号是否包括与电气装置的电介质击穿和/或局部放电的频率范围内的声增强测试以及在服务中监测以支持预防性或有2其中，所述控制器被配置为执行存储在存储器中的指令，所基于所述分析，确定从所述至少一个电声换能器接收的所述信号响应于确定从所述至少一个电声换能器接收的所述信号包括与局部放电的所述频率响应于确定从所述至少一个电声换能器接收的所述信号包括与局部放电的所述频率根据局部放电的所述频率范围内的所述声振动的时间周期和存储在所述存储器中的根据从所述四边形检测电路接收的所述至少一个测量值，计算将所述至少一个物理尺寸的所述第一估计与所述至少一个物理尺寸的所述第二估计3至少一个电声换能器机械地耦接到所述电气装置并且被配置为检测所述电气装置的声振由所述控制器基于分析确定从所述至少一个电声换能器接收的所述信号是否包括与所述电气装置的局部放电的频率范围内的声振动相关响应于确定从所述至少一个电声换能器接收的所述信号包括与局部放电的所述频率响应于确定从所述至少一个电声换能器接收的所述信号包括与局部放电的所述频率由所述控制器根据局部放电的所述频率范围内的所述声振动的时间周期和存储在存由所述控制器将所述至少一个物理尺寸的所述第一估计与所述至少一个物理尺寸的4[0001]本公开的领域总体上涉及用于检测电气装置内的电介质击穿和/或局部放电的系[0002]用于测试电气部件诸如印刷电路板或印刷线路板的电介质基板的至少一些已知方法包括使部件经受高直流(DC)或交流(AC)电场并等待发生电介质击穿的预定时间(例如离或产生自由电子的事件)入射在部件电介质内的瑕疵(例如空隙或空腔)上，否则不会发此进行描述和/或要求保护。相信该讨论有助于向读者提供背景信息以有助于更好地理解[0005]在一个方面，提供了一种用于声学检测电气装置的电介质击穿或局部放电的系5及响应于确定从至少一个EA换能器接收的信号包括与局部放电的频率范围内的声振动相[0007]在另一方面，提供了一种用于声学检测电气装置的电介质击穿或局部放电的方[0008]存在关于上述方面提到的特征的各种改进。进一步的特征也可以并入上述方任一个讨论的各种特征可以单独地或以任何组合来结合到上述方面中的[0010]图2是用于声学检测电气装置的电介质击穿和/或局部放电的另一示例系统的电[0011]图3是示出了用于声学检测电气装置的电介质击穿和/或局部放电的示例过程的是为了方便。可以组合任何其他附图的任何特征来参考和/或要求保护任何附图的任何特括本领域普通技术人员已知的实践本文所公开的实施例所需的[0017]描述了用于声学检测电气装置的电介质击穿和/或局部放电的系统和方法。在示内或表面上发生局部放电。其中该瑕疵可以被认为是电气装置的电介质击穿和/或局部放[0018]为了检测电介质击穿和/或局部放电，可以将诸如接触麦克风的电声换能器机械6[0019]本文描述的系统和方法的技术效果至少包括：(a)使用耦接到电气装置的电介质的电声换能器对代表局部放电和/或电介质击穿和/或局部放电的声振动进行声学检测；(b)使用四边形检测电路检测代表局部放电和/或电介括电气装置102和控制器108。电气装置102包括电介质104和电声(EA)换能器106。控制器7瓷压电麦克风，和/或能够机械地耦接到电气装置102和/或电介质104并检测电气装置102地耦接到电介质104或电气装置102的另一[0030]如本文中更详细地描述的，EA换能器106可以被配置为检测指定频率范围内的声由电介质104内的电介质击穿或局部放电(PD)引起的声振动通常可以在大约500kHz至滤波器的滤波器连接到EA换能器106以排除与P[0032]图2是用于声学检测电气装置102的电介质击穿和/或局部放电的另一示例系统8一个或多个已知的电压和电流公式(例如基尔霍夫定律)求解电路的电气特性来得出电路的电压(V1)、第三支路208和第四支路210(即电路102)之间的差分电压(Vd)以及流过电路[0035]在操作中，系统100和/或系统200可用于测试电气装置102的PD(或电介质击穿[0036]图3是示出了用于声学检测电气装置102的PD和/或电介质击穿的示例过程300的108可以分析数据信号以确定在电介质击穿和/或局部放电的频率范围内是否存在频率尖警报可以例如在计算机显示器上或作为可听的或另一类型的警报提供给用户。另一方面，如果数据信号不包括代表PD或电介质击穿的频率尖峰，则控制器108可以继续实时或基本第三支路208和第四支路210(即，电路102)之间的差分电压(Vd)以及流过电路102的电流[0039]图4是系统200(图2所示)的若干个输出波形的曲线图400，其中电气装置102内不出了电路102两端的电压(V1)、第三支考图5示出了此频率尖峰502。从EA换能器106接收的数据信号在图4的曲线图400中不包括示的电介质击穿和/或局部放电的范围内的频率尖峰可以足以得出电路102已经经历某种9控制器可以替换在空隙中的计算出的电场Evoid和在空隙内的估计的或测量的气压P来求解估计频率尖峰502的持续时间或周期并将频率尖峰502的周期除以存储在存储器110中的声[0047]控制器108可以将从四边形检测电路202得出的估计的空隙半径a与根据从EA换能[0049]以这种规模，控制器108可以执行PD已经发生在电气装置102的电介质104内的第[0050]由于PD在电介质104内释放热能的事实，可以测量频率尖峰502与第一后续峰值104内的声速与所产生的温度升高成比例地增加，可以预期在较早发生的峰值和较晚发生的峰值之间的时间间隙会减小(即，至少在一些情况下可以预期较热的传输介质以更高的尖峰502和随后的峰值602之间的时间间隙(例如时间间隙A)与峰值602和峰值604之间的时间间隙(即，时间间隙B)和/或峰值604和峰值606之间的时间间隙(即，时间间隙C)进行比换能器106处的声学开始时间(即每个EA换能器106检测到声振动的时间)来几何确定(例[0053]用于声学检测电气装置的电介质击穿和/或局部放电的系统和方法的技术效果包多个电路特性；(c)使用从四边形检测电路得出的电路特性验证局部放电和/或电介质击穿；(d)基于从电声换能器接收到的信号的峰-峰距离或峰的频率尖峰之间的间隙的比较，验证局部放电和/或电介质击穿；以及(e)生成表明发生了局部放电和/或电介质击穿的警法的步骤可以与本文描述的其他部件和/或步骤独立地和[0055]尽管可以在一些附图中而不在其他附图中示出本公开的[0066]响应于确定从至少一个EA换能器接收的信号包括与局部放电的频率范围内的声[0071]响应于确定从至少一个EA换能器接收的信号包括与局部放电的频率范围内的声航天