對GIS中PD研究表明，其放電脈沖具有非常快的上升沿，所激發的電磁能量在GIS氣室內傳播；同時，火花或電暈放電會使電離氣體通道發生擴散，產生超聲波，同時出現被激勵的原子發光并致使SF6氣體產生化學分解物。因此，對應GIS產生的PD所誘發的許多物理和化學效有很多檢測的方法，大致可分為電測法和非電檢測法兩大類。
①非電檢測法
非電檢測法包括超聲波檢測法、光檢測法和化學檢測法。1）超聲波檢測法
GIS的PD超聲波檢測法是利用安裝在GIS外殼上的超聲波傳感器來檢測內部PD時電子間劇烈碰撞產生的超聲波信號。由于該方法不受電氣干擾及它能對PD源進行定位，因此人們對超聲法的研究較為深入。超聲波檢測法的靈敏度不僅取決于PD產生的能量，而且取決于信號的傳播路徑。近年來，由于聲一電換能器效率的提高和放大技術的發展，超聲波檢測法的靈敏度有了較大的提高。該方法的主要優點有定位方便，不受電磁干擾的影響以及適合在線監檢測等，適用于委托試驗和周期性運行檢查，但目前無法利用超聲波信號對PD進行模式識別和放電量標定，主要作為一種輔助測量方法。
2）光檢測法
GIS中PD是在電場較為集中的局部使SF6原子發生電離，電離后的離子又會復合，復合后以光子的形式釋放能量。根據氣體放電理論，在離子復合過程中會激發出不同頻率的光譜成分，因此，可用安裝在GIS內部的光電傳感器(如光電二極管、三極管或光電倍增管等)進行光測量來檢測PD信號。由于SF6氣體的光吸收能力會隨著氣體密度的增大而提高，GIS光滑的內壁可能引起光的反射，以及會出現檢測“死角”，所以采用這種方法的準確性較低。另外，實際GIS因有許多氣室，所以需要大量傳感器，檢測的成本高，因此這種方法不適合對GIS進行PD在線監測。
3）化學檢測法
國內外大量研究表明，由PD引起SF6氣體分解產生的化合氣體主要有SOF2、SOF4、S2F10、SO2F2、CF4、SO2、SiF4、HF、CO、CO2、CH4、SF4等，其中SO2F2和SF4屬劇毒物質，SO2屬腐蝕性物質。研究表明：不同絕緣缺陷引起的PD會產生不同的分解化合氣體，相應的分解化合氣體成份、含量以及產生速率等也有差異。因此，可以通過檢測GIS設備SF6氣體不同分解組分含量與變化趨勢來判斷其內部絕緣缺陷的情況。
目前，對SF6氣體分解物的檢測項目及其方法已有離線檢測標準，檢測方法主要有五種：a.氣相色譜法；b.離子色譜法；c.紅外吸收光譜法；d.檢測管法；e.化學分析法。這五種方法都是IEC60480-2004推薦的檢測方法，而GB/T8905-1996僅推薦氣相色譜法。
②電測法
PD的電測法主要有傳統電測法(IEC60270標準推薦方法)、UHF法，甚高頻法等。1）傳統電測法
傳統電檢測法是IEC60270標準推薦的檢測方法，由于PD發生時試樣兩端電荷的變化，與試樣兩端連接的測試回路中就會有脈沖電流，通過測量PD所產生的脈沖電流在檢測阻抗兩端響應的脈沖電壓，因此也稱為脈沖電流法，它是檢測PD最常用的方法，測量頻率在10MHz以內。其優點是可通過校準對PD進行定量測量，靈敏度取決于耦合電容與被試品等值電容的比值，精度可達到2pC。若要獲得最大的靈敏度，測試系統必須有良好屏蔽并需要合適的電容相匹配。這種方法要求試驗回路中所有組件包括高壓引線均不能產生大于被試品本身的PD水平。
2）高頻法
高頻法檢測信號的頻率范圍在30-300MHz。雖然這個頻率范圍可避開一些電暈干擾，但并不能完全消除。用高頻法也可以對PD進行定位。高頻法的主要優點是對放電量的校準可靠。
3）超高頻法
UHF法是利用裝設在GIS內部或外部的天線傳感器接收PD激發并傳播的300-3000MHz頻段UHF信號進行檢測和分析。
運行中的GIS內部充有高壓SF6氣體，其絕緣強度和擊穿場強都很高。當PD在很小的范圍內發生時，具有極快的放電時間特性，因此，PD陡脈沖含有從低頻到微波頻段的頻率成分，并且脈沖向四周輻射出電磁波；電力系統中的電暈放電脈沖持續時間長、脈沖上升沿的陡度較緩，其等值頻率一般在150MHz以下。GIS波導壁為非理想導體，電磁波在GIS內部傳播時會有功率損耗，因此，電磁波將沿傳播方向衰減，并且SF6氣體會引起波導體積中的介質損耗，也會造成波的衰減。由于這種衰減的衰減量比信號在絕緣子處反射造成的能量衰減低得多，因此在用波導理論對PD仿真和測量時可以不考慮這種衰減。GIS有許多法蘭連接的支撐絕緣子、L型結構和T型接頭、隔離刀閘及斷路器等不連續點，UHF信號在GIS內傳播過程中經過這些結構時，必然會造成較大衰減。研究表明，在絕緣子和T型接頭處的反射是造成信號能量損失的主要原因。根據GIS中電磁波的傳播特點，可以利用UHF傳感器接收其發出的電磁波中300-3000MHz信號來評價PD情況，從而避開常規電氣測試方法中難以避開的電暈放電等干擾，以提高檢測系統的信噪比。
GIS腔體結構相當于一個同軸波導，因此可用同軸波導的概念來分析UHF信號在GIS中的傳播過程。采用UHF法檢測GIS中PD信號的基礎是PD陡脈沖所激發的UHF電磁波在等效同軸波導激發橫向電磁波(TEM)、橫電波(TE)和橫磁波(TM)。如果在GIS裝置上用多個UHF傳感器檢測接收到同一放電源產生的UHF信號時間差，可以根據這些時差和電磁波的傳播速度可進行定位。基于這一原理的PD定位法，所要測量的信號時差通常在納秒甚至皮秒級，這不僅要求測量記錄設備具有很高的頻帶和采樣率，還要求被測信號本身具有很陡的起始沿，才能讀取納秒或皮秒量級的信號起始時刻，UHF及以上頻段的信號正好滿足這一要求。因此，采用UHF法對PD源進行定位的準確度是其它方法所不及的。
UHF法分為寬頻法和窄頻法，寬頻法加前置高通或帶通濾波器，窄頻法利用頻譜分析儀對所要研究的頻段進行篩選。對空氣電暈產生的頻率較低的電磁干擾，只需加200MHz左右的高通濾波器即可消除；對UHF通訊、電視信號可用窄頻法對其與PD信號加以比較后來區分。UHF法具有以下特點：a.傳感器接收UHF頻段信號，避開了電網中主要電磁干擾，具有良好的抗干擾能力；b.根據電磁脈沖信號在GIS內部(同軸波導)傳播的特點，利用傳感器接收信號的時間差，可進行故障源定位；c.根據放電脈沖的波形特征和UHF信號的頻譜特征，可進行故障類型識別；d.UHF傳感器相對于振動檢測法而言，其PD有效檢測范圍更大，因此需要安裝傳感器的檢測點相對減少。
對以上檢測GIS中PD的方法進行綜合比較可知，超聲波檢測法、光檢測法、化學法、傳統的電測法及高頻法均不太適合或目前還未開展PD的在線監測，而UHF法抗干擾能力強，在PD在線監測中具有很好的應用前景。
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