绝缘子漏电起痕试验仪泄漏电流信号的小波变换分析及电弧能量计算

在绝缘子漏电起痕试验中，泄漏电流信号是反映试验过程状态变化的核心载体，其细微波动中蕴含着电痕发展、电弧产生的关键信息。小波变换分析技术凭借对信号多尺度解析的优势，成为提取泄漏电流信号中有效信息的重要手段；而基于该分析结果的电弧能量计算，则能量化电弧对绝缘子性能的影响，两者共同为试验结果的精准解读与绝缘子耐痕性能评估提供科学依据。​

泄漏电流信号的小波变换分析，核心在于对信号的“分层解析与特征提取”。试验过程中，泄漏电流信号并非单一平稳的波形，而是包含了不同频率、不同幅度的成分 —— 既有绝缘子表面正常泄漏产生的低频平稳信号，也有电弧产生时伴随的高频突变信号，还有环境干扰引入的杂波信号。传统信号分析方法难以精准分离这些复杂成分，而小波变换可通过多尺度分解，将泄漏电流信号拆解为不同频率层级的子信号：对低频子信号的分析，能掌握绝缘子表面整体泄漏状态的变化趋势，判断电痕发展的基础进程；对高频子信号的捕捉，则可精准定位电弧产生的时刻与持续过程，因为电弧出现时会引发电流的瞬时突变，这类突变会在高频子信号中形成明显特征。同时，小波变换还能有效滤除环境干扰带来的杂波，避免无用信息对分析结果的干扰，确保提取的信号特征真实反映试验过程中的物理现象，为后续电弧能量计算奠定可靠的数据基础。​

基于小波变换分析结果的电弧能量计算，关键在于将信号特征与能量变化建立关联。电弧的产生与发展本质是能量释放的过程，而泄漏电流信号的变化直接对应着能量的传递与转化。通过小波变换分离出电弧对应的高频电流子信号后，可根据电流与能量的内在关联逻辑，结合试验中的电场条件，计算出每次电弧产生时释放的能量。在计算过程中，需重点关注电弧对应的电流突变持续时间、电流变化幅度等特征—— 这些特征通过小波变换已被清晰提取，将其代入能量计算的核心逻辑中，即可得到量化的电弧能量值。此外，通过对试验全程电弧能量的累计计算，还能掌握电弧能量的总体释放规律：若某一阶段电弧能量频繁升高且累计值较大，往往意味着绝缘子表面电痕发展加速，材料绝缘性能正在快速衰减；若电弧能量始终维持在较低水平且波动平缓，则表明绝缘子耐痕性能良好，电痕发展处于可控状态。​

泄漏电流信号的小波变换分析与电弧能量计算，在试验数据解读中形成了“信号解析 - 能量量化 - 性能判断” 的完整链条。小波变换为能量计算提供了精准的信号特征，避免了因信号混杂导致的能量计算偏差；而电弧能量的量化结果，又将小波变换提取的抽象信号特征，转化为可直观判断绝缘子性能的具体指标。两者的协同应用，不仅提升了对绝缘子漏电起痕试验过程的精细化认知，更让试验结果的评估从 “定性描述” 向 “定量分析” 迈进，为绝缘子耐痕性能的科学判定与电力系统安全运行提供了更精准的技术支撑。

审核编辑 黄宇