高压局放屏蔽室选型需要考虑的主要因素

明确局放测试需求，这是所有决策的基础。

被测对象（DUT）：

类型： 是电力变压器、GIS（气体绝缘开关设备）、高压电缆、互感器还是其他设备？

最高试验电压： 这决定了屏蔽室内的高压引入系统（套管或壁套）的电压等级。

最大尺寸： 决定了屏蔽室的最小内部净空尺寸。

背景电磁噪声水平：

目标本底： 您希望屏蔽室内的背景噪声降至多少？例如，要求低于 2 pC 或 1 pC。这直接决定了所需的屏蔽效能（SE）。

局放检测频率范围：

传统电气法： 通常关注工频及谐波，以及数百kHz至数MHz的频段。

UHF（特高频）法： 用于GIS和变压器，频率范围通常在300 MHz ~ 1500 MHz，甚至高达3 GHz。

AE（声发射）法： 对屏蔽效能无特殊要求。

使用的检测方法决定了屏蔽室需要有效屏蔽的核心频率范围。

第二步：确定屏蔽室核心性能指标

基于第一步的需求，确定以下关键参数：

屏蔽效能（Shielding Effectiveness, SE）

定义： 屏蔽室外外部场强与内部剩余场强的比值，单位为分贝（dB）。这是最重要的指标。

选型建议：

对于常规局放检测（< 1 GHz）： 选择在 1MHz ~ 1GHz 范围内，屏蔽效能 ≥ 60 dB ~ 80 dB 的屏蔽室。这足以将外部无线电、电视信号等大幅衰减，满足pC级检测要求。

对于UHF局放检测（> 300 MHz）： 必须重点关注高频段（如1GHz） 的屏蔽效能，建议选择 ≥ 80 dB ~ 100 dB 的型号。确保对手机信号（900MHz/1800MHz）、Wi-Fi（2.4GHz/5GHz）等有极强的抑制能力。

参考标准： MIL-STD-188-125, IEEE 299.1。

截止频率（f_c）

定义： 将屏蔽室视为一个大型波导，其能够有效传播电磁波的最低频率。低于此频率的电磁波会急剧衰减。

重要性： 截止频率决定了屏蔽室的最低有效屏蔽频率。为了抑制外部低频干扰（如AM广播，500kHz ~ 1.6MHz），需要较低的截止频率。

选型建议： 通常要求 f_c ≤ 50 kHz。这需要通过使用足够大的屏蔽室体积和合适的结构来实现。

谐振特性

定义： 屏蔽室是一个封闭的金属空腔，会在特定频率（谐振频率）上产生驻波，导致该频率点的屏蔽效能下降，并可能干扰局放信号的测量。

选型考虑： 无法避免，但可以通过在室内安装射频吸波材料来抑制谐振峰值。对于UHF检测，这一点尤为重要。

第三步：确定屏蔽室结构与类型

主体结构选择：

模块化钢板拼装式：

优点： 易于拆卸、搬迁和未来扩展。安装相对快捷。

缺点： 接缝处的屏蔽效能依赖于电磁密封衬垫，长期使用下可能存在老化风险。整体强度和气密性略低于焊接式。

适用： 对灵活性要求高、未来可能需要移动或扩建的实验室。

钢板焊接式：

优点： 屏蔽效能极高且稳定，无接缝泄漏问题。机械强度高，气密性和防火性好。

缺点： 不可拆卸，造价高，施工周期长。

适用： 对屏蔽效能和永久性要求较高，需要长期多次检测的场景，或者是国家级检测中心、第三方权威机构等。

屏蔽门：

类型： 手动/电动、单扇/双扇。

关键： 门与门框之间的刀口-弹性指簧密封结构是保证屏蔽效能的关键，必须选择高质量的设计和材质。

滤波器与波导窗：

电源滤波器： 必须为低通型，其额定电流、电压要满足试验设备需求，同时屏蔽效能要与屏蔽室本体匹配。通常需要三相四线制大电流滤波器。

信号/光缆接口板： 所有进入屏蔽室的信号线都必须通过专用的滤波器接口板或光纤波导。强烈推荐使用光纤，因为光纤本身是绝缘介质，不会引入干扰。

通风波导窗： 采用蜂窝状结构，其孔洞尺寸和深度决定了其截止频率，必须满足屏蔽效能要求。

第四步：其他关键考量因素

尺寸与净空：

内部尺寸需考虑：被测设备体积 + 高压引线安全距离 + 检测设备及人员操作空间。

推荐留有足够的余量，通常长宽高都应比被测设备大3-5米以上。

绝缘与接地设计：

绝缘设计： 屏蔽室本身是一个良导体，必须与高压试验回路有足够的安全距离，或通过绝缘支柱进行隔离，防止对屏蔽体放电。

接地： 屏蔽室必须有单独、良好的接地极，接地电阻通常要求 ≤ 1Ω。接地点的设计和施工至关重要，直接影响安全和屏蔽效果。

结构强度：

屏蔽室的墙壁和屋顶需要能承受内部安装吊车、照明系统等附加设备的荷载。

内部环境：

照明： 应采用直流或高频LED照明，避免工频荧光灯产生的干扰。

消防、空调、监控： 这些系统的引入不能破坏整体的屏蔽完整性。