5月底,国家标准化指导性技术文件登记项目《量子测量 电力设备局部放电检测方法 里德堡原子法》正式完成登记立项。该文件由国网河北省电力有限公司电力科学研究院作为主要牵头起草单位,联合国内顶尖量子科研院所与电力行业机构共同编制,标志着量子精密测量技术在电力设备绝缘检测领域的应用首次进入国家级标准体系。
电力设备绝缘检测迎来量子技术新路径
局部放电是高压电力设备绝缘劣化的核心早期特征,也是电网状态检修的关键监测指标。长期以来,行业主流的超高频(UHF)检测法面临诸多技术瓶颈:金属天线易受电磁干扰、在 GIS 等封闭腔体内信号衰减严重、开窗安装存在气密性与 SF₆泄漏风险,且传统传感器动态范围有限,难以覆盖微弱放电到强放电的全量程检测需求。
里德堡原子法作为量子精密测量的前沿技术,为上述痛点提供了全新解决方案。其核心原理是利用双光子激发将铯原子制备至高激发态的里德堡态,基于电磁诱导透明(EIT)效应与斯塔克效应,将局部放电辐射的电场信号编码为光学透射谱的变化,最终通过光电探测实现信号读取。
相较于传统检测手段,该技术具备多维度优势:
本质安全,无侵入干扰:传感核心为非金属原子气室,可直接置入高压设备内部近距离探测,无需破坏设备结构,也不存在金属天线引发的击穿风险;
超高灵敏度与宽频带:里德堡原子具有极大的电极化率,可捕捉纳伏 / 米级微弱电场,覆盖从兆赫到吉赫的超宽频段,适配不同类型局部放电的瞬态信号特征;
可溯源计量能力:测量结果可溯源至基本物理常数,摆脱传统传感器的校准依赖,为电力设备状态评估提供更精准的量化依据。
填补标准空白 赋能新型电力系统建设
《量子测量 电力设备局部放电检测方法 里德堡原子法》作为国家标准化指导性技术文件,将系统规范里德堡原子法在电力设备局部放电检测中的术语定义、检测原理、试验装置、测试流程与数据评价方法,为行业提供统一的技术指引。
该标准的立项,填补了国内量子测量技术在电力绝缘检测领域的标准空白,一方面将加速里德堡原子传感技术从实验室走向工程化应用,推动电力设备状态检测技术迭代;另一方面也为新型电力系统下 “可观、可测、可控” 的电网运行需求提供了量子级的技术支撑,对提升输变电设备运维效率、降低电网故障风险具有长远价值。
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