Čiastočný výboj v izolácii: proces vzniku čiastočných výbojov

Čiastočný výboj je elektrický výboj, ktorý sa vyskytuje v malom časti izolácie, kde je intenzita elektrického poľa prekročí prieraznú pevnosť materiálu. To môže nastať v dutinách vnútri pevnej izolácie na povrchu izolačného materiálu vnútri plynových bublín v kvapalnom izolácie.

Príčiny čiastočných výbojov

Podľa definície prijatej medzinárodnými normami, sa nazýva parciálny výboj elektrického výboja na mieste premostenie izolácie na oddelené časti konštrukcie.

Tento proces prebieha v dôsledku ionizácie plynu alebo kvapalného dielektrika a môže sa objaviť na rozhraní medzi dvoma médiami, a vnútorná izolácia. Vznik a rozvoj závisí od druhu dielektrika a konštrukčných vlastností objektu izolácie. Čiastočných výbojov v izolácii sú dôsledkom prítomnosti nehomogenít v štruktúre a dielektrických vlastností napätie pôsobiace na neho. Tieto nehomogenity môžu byť rôzne nečistoty a znečistenia, plynové dutiny, zvlhčovacie zóny. Tieto chyby sú vytvorené v izolačnej štruktúry, zvyčajne v dôsledku porúch v procese jeho výroby a počas prevádzky zariadenia (pod vplyvom mechanického namáhania, deformácie, vibrácií).

Čo stromečkování a ich tvorba v štruktúre izolačného materiálu

Izolačný materiál v súčasnej dobe je vytvorená štruktúra dutiny stromu - stromečkování. Vetvy rozvíjať stromečkování čiastočných výbojov. Pod vplyvom polia a vypúšťanie zvýšenie elektrické stromečkování veľkosti a množstva, čím sa zvyšuje stupeň degradácie polymérneho materiálu. Dendritov majú zvýšenú vodivosť a vedie k progresívnej deštrukcii dielektrika.

Pretože výskyt čiastočného výboja v plynnom médiu vyžaduje napätie nižšie ako pre podobný účinok v kvapalnom alebo pevnom cudzích látok, prítomnosť týchto chýb v izolácii môže byť najpravdepodobnejšou príčinou vzniku lomu materiálu. To je spôsobené tým, že dutiny naplnené plynom, intenzita elektrického poľa je vyššia ako v pevnej alebo kvapalnej časti a dielektrickej pevnosti plynného média má nižšiu hodnotu, ako ostatné izolácie frakcie.

typy stromečkování

Elektrická stromečkování pôvod vznikajú pri vystavení striedavého pulzného napätia, rovnako ako veľmi vysoké hodnoty. V prevádzke sú tieto hodnoty zariadenia nespôsobia okamžité zrútenie izolácie, ale môže vyvolať ionizácii plynu v nezrovnalostí. V prípade, že štruktúra materiálu nie je dostatočne veľký pre veľkosť dutín, môže dendrity rásť pomerne dlhú dobu.

Prítomnosť bublín nárastu veľkosti vedie k čiastočných výbojov počas prevádzky kábla pri menovitom napätí.

Voda stromečkování vytvorená v kontakte s vlhkosťou vnútri izolácie difúziou alebo mikrotrhlín v materiáli.

Ak sú vytvorené ku kondenzácii vlhkosti v inklúzií dendrity, načo sa začne ich rýchly vznik a rast v dôsledku výskytu ďalších dutín. To vedie k zníženiu dielektrickej pevnosti a rozdelenie kábla.

Hlavnými dôvodmi pre degradáciu izolácie zahŕňajú ako elektrické starnutie v dôsledku čiastočných výbojov vyskytujúcich sa v inklúzie prepätia vo menovitom pracovnom režime, a tepelné starnutie materiálu.

Pod vplyvom čiastočného procesu výtlačného začína zlyhanie izolácie, o veľkosti postihnutých zväčšuje plochu.

Podmienky pre výskyt čiastočných výbojov sú závislé na tvare elektromagnetického poľa izolačné štruktúry a elektrické vlastnosti konkrétneho materiálu jadra.

Čiastočných výbojov nie sú obvykle vedú k priechodná poruchy izolácie, ale spôsobiť zmeny v dielektrickej štruktúre, a dostatočne dlhé operačný systém môže spôsobiť rozpad cez izolačnej vrstvy. Ich vzhľad je vždy svedčí o miestnych dielektrických nehomogenity. Vlastnosti PD dosť dobrý, aby nám umožní posúdiť mieru nedokonalosti izolačnej štruktúry.

Najväčšie nebezpečenstvo, ktoré prezentujú pre zariadenie s AC a pulzný napätie.

Fyzikálne javy sprevádzajúce čiastočných výbojov v izolácii

Prehriatie vedie k tepelnoizolačné urýchliť jeho deštrukcii zvýšenie počtu bodov, v ktorých sú k dispozícii nové vady, ktoré vedú k zvýšeniu počtu a objemu dendritov. To vedie k zvýšeniu napätia v oblasti poľa.

Čiastočný elektrický výboj má na tepelne izolačné účinok, a zničí jeho nabitých častíc a chemicky aktívne produkty vytvorené v dôsledku výboja.

Okrem toho, čiastočných výbojov spôsobuje výskyt pulzného charakteru prúdy nimi vytvorených v kanáloch. Ak je všetko členenie sprevádzaný elektromagnetickým žiarením, rázových vĺn, svetelných zábleskov a rozpadu izolácie na molekulárnej úrovni.

Čiastočné výboje sú hlavnými príčinami poškodenia zariadení vysokého napätia. Dôvodom je to, že vzhľad čiastočných výbojov je počiatočná fáza vývoja väčšiny chýb v izolácii vysokého napätia.

V dôsledku týchto procesov, podmienky pre výskyt poruchy izolácie.

stupeň vybitia

Pri prekročení určitej prahovej napätie nastavené na určitú izolačného materiálu, môže byť iniciovaná čiastkových výbojov, ktoré nevedú k okamžitému vyhorenia izolácie, a preto môže byť veľmi prijateľné. Nazývajú sa - úvodná.

Ďalšie zvyšovanie napätia, zväčšenie veľkosti a počtu inklúzií, medzi stromečkování pri kontinuálnom prevádzky zariadenia, čo vedie k prudkému nárastu v čiastočných výbojov. Ich vzhľad drasticky znižuje životnosť izolácie a môže viesť k jeho zrúteniu. Tieto bity sú nazývané kritická.

Účinok bitov v štruktúre zariadení

Jedným z hlavných konštrukčných prvkov transformátorov a elektrických strojov je izolácia vinutia. Je nepretržite vystavené ničivé faktory, ako sú: tepelných vplyvov dôsledku dlhodobého úniku prúdov; vibračné zaťaženie v dôsledku prevádzky magnetického obvodu (transformátora) a hnací mechanizmus (pre elektromobily); účinky toku zapínacieho prúdu a skratových prúdov.

Všetky tieto faktory vedú k poškodeniu izolácie a vzhľad čiastočných výbojov. Pri elektrických vozidiel je najčastejšou príčinou zlyhania, a je na druhom mieste po vstupe zlyhaní poškodené transformátora v dôsledku poškodenia izolácie vinutia.

Čo vyžaduje meranie prietokov

nastať meranie procesy prebiehajúce pri čiastočných výbojov je nutné, aby bolo možné, aby sa zabránilo zrúteniu izolácie a maximálne zníženie intenzity v izolačných materiáloch.

V súvislosti s používaním XLPE napájacích káblov v štruktúrach hydraulických zariadení, transformátory vysokého napätia, nadzemné vedenie, budete musieť neustále udržať kontrolu nad PD, ktoré ovplyvňujú bezpečnosť ich prevádzky.

Prevencia zrútenie izolácie a skúšobné metódy

Je nutné kontrolovať stav izolačného materiálu počas operácie pre detekciu vyvíjajúce zlomeniny a zabrániť náhodnému zlyhania v dôsledku čiastočných výbojov na zariadení.

Ak chcete ovládať stupeň poškodenia izolácie, existuje vysoké napätie a zariadenia:

• vysokonapäťový test, čo zodpovedá v veľkosti jeho možného zvýšenia počas prevádzky. Je potrebné určiť dielektrickej hodnoty pevnosti, keď k prechodnému zvýšeniu napätia.
• Nedeštruktívne testovacie metódy pre stanovenie doby jej využitia zdrojov.

Vďaka tomu je možné vykonávať presnej diagnózy na zariadení pod napätím bez zobrazenia umenia služby, a teda vylúčenie ekonomických strát.

Existujúce diagnostické metódy PD môže detekciu defektu v skorých štádiách ich vývoja, a tým sa zabránilo nákladné opravy alebo výmeny chybného zariadenia.

Niektoré metódy umožňujú lokalizovať oblasť defektu a bude podliehať iba opravy poškodených častí izolácie.

Keď zariadenie Skúšky vysokého napätia, kvalita izolácia zhorší v dôsledku vplyvu stresu presahujúce niekoľkokrát prevádzkových hodnôt.

Diagnostické metódy na detekciu čiastočného výboja umožňuje najpresnejší odhad zvyškovej stupeň účinnosti zariadenia bez vynaloženia deštruktívne akcie na izoláciu. Diagnóza PD v prevádzke straty, ktorá je obvykle okolo objektu, má byť vykonaná inšpekcia, je iné zariadenia, ktoré je zdrojom rušenia. Tieto signály môžu byť rôzne v súlade s parametrami požadovaný objekt signálov, ktoré môžu byť tiež čiastočné výboje.

Preto je pre oddeľovanie rušivých signálov a meraná čiastočného výboja, je potrebné najprv meranie rušivých signálov bez zapnutia testovaného objektu, a potom vykonať merania na ňom v prevádzke.

V tomto prípade sa zaznamená signály množstvo čiastočných výbojov a pozadia.

Rozdiel medzi výsledky týchto meraní ukazujú čiastkové hodnotu vypúšťanie signálu.

Získané charakteristika umožňuje posúdiť povahu vád a samotný výboj.

metóda PD nepoškodzuje izoláciu a je široko používaný, pretože nepoužíva vyššie napätie, negatívny vplyv na izolácie v procese overovania.

Elektrický výboj metóda

Spôsob vyžaduje prítomnosť kontaktu meracie zariadenie s izoláciou.

To umožňuje definovať veľké množstvo čiastkových vybíjacích charakteristík.

To je najpresnejší zo všetkých metód na meranie čiastočných výbojov.

Akustických metód detekcie

Táto metóda je založená na použití mikrofónu, ktorý prijíma zvukové signály prevádzkového zariadenia.

Senzory inštalované v areáli rozvádzača a ďalších energetických zariadení a práca na diaľku.

Nevýhoda: čiastočných výbojov malé množstvá nie sú stanovené.

Elektromagnetická alebo vzdialená metóda

Detekcia čiastočných výbojov za použitia spôsobu podľa mikrovlnných frekvencií je jednoduchý a efektívny proces. Za týmto účelom smerovej antény zariadenia.

Nevýhodou tohto spôsobu - nemožnosť meranie hodnoty bitov.

Špecifickosť výbojov v transformátorov

Výkonné výkonové transformátory sú kusy sietí a je jeho okolí sa nachádza vysoké napätie zariadenie, v ktorom môže existovať čiastočných výbojov. Signály z týchto rôznych ciest dorazí na kontrolované transformátora.

V prípade pripojenia k transformátoru nadzemných vedení vystavených Lightning, budú signály z nich byť zaznamenaný v meraní charakteristík čiastočného výboja v izolácii transformátora.

Pri zistení transformovne v otvorenej, na jeho vonkajších vodivých častí sú pravidelne, v závislosti na teplote, vlhkosti a ďalších faktorov, dochádza korónové výboje.

Zmena zaťaženie a prítomnosť transformátorov zariadení regulovať ich parametrov počas prevádzky, napríklad, zariadenie regulujúce pracovné zaťaženie spôsobí zmenu v čiastkových vybíjacích charakteristík, čo môže znížiť alebo zvýšiť.

Všetky tieto faktory vedú k tomu, že mnoho z merania na transformátoroch môžu zobrazovať skreslený obraz o stave izolácie.

Namerané hodnoty sú prevzaté z testovacieho transformátora bude prekrývať impulzov hluku z blízkeho zariadenia.

V týchto prípadoch je nutné použiť správnej polohe metóda merania pre elimináciu vplyvu hluku na základe údajov získaných od čiastočných výbojov v transformátoroch.