Una descàrrega parcial en l'aïllament: el procés d'aparició de descàrrega parcial

Una descàrrega parcial és una descàrrega elèctrica que es produeix en una petita part de l'aïllament on la intensitat de camp elèctric és superior a la resistència a la ruptura del material. Pot ocórrer en els buits dins de l'aïllament sòlid en la superfície del material aïllant dins de les bombolles de gas a l'aïllament líquid.

Les causes de descàrregues parcials

D'acord amb la definició adoptada per les normes internacionals, es diu descàrrega parcial de la descàrrega elèctrica de pont localment l'aïllament en una part separada de l'estructura.

Aquest procés es produeix a causa de la ionització de gas o dielèctric líquid i pot ocórrer en la interfase entre dos mitjans de comunicació ia l'interior de l'aïllament. L'aparició i el desenvolupament depèn del tipus de característiques dielèctriques i estructurals del objecte d'aïllament. Les descàrregues parcials en l'aïllament són la conseqüència de la presència de inhomogeneïtats en l'estructura i les característiques dielèctriques de la tensió que actua sobre ell. Tals faltes d'homogeneïtat poden ser diverses impureses i contaminació, cavitats de gas, zona d'humectació. Tals defectes es formen en l'estructura d'aïllament, generalment com a resultat de les pertorbacions del procés de la seva fabricació i durant el funcionament de l'equip (sota la influència de la tensió mecànica, la tensió, la vibració).

Quina formació de camins i la seva formació en l'estructura de material aïllant

El material aïllant de la present no es forma una estructura d'arbre cavitat - treeing. Les branques es desenvolupen descàrregues parcials treeing. Sota la influència d'un augment treeing camp i les descàrregues elèctriques en grandària i quantitat, millorant d'aquesta manera el grau de degradació del material polimèric. Les dendrites tenen una major conductivitat i condueixen a la destrucció progressiva del dielèctric.

Des de l'aparició d'una descàrrega parcial en el medi gasós requereix que el voltatge més baix que el d'un efecte similar en la matèria estranya líquid o sòlid, la presència de tals defectes en l'aïllament pot ser la causa més probable de l'començament de la fractura del material. Això és a causa del fet que la cavitat plena de gas, la intensitat de camp elèctric és més gran que en una part sòlida o líquida i la resistència dielèctrica del medi gasós té un valor més baix que una altra fracció d'aïllament.

tipus de formació de camins

origen treeing elèctric format després de l'exposició tensió d'impuls de corrent altern, així com els seus valors molt alts. En funcionament, aquests valors són l'equip no causar ruptura immediata de l'aïllament, però poden provocar la ionització del gas a les irregularitats. Si l'estructura del material no és prou gran per a la mida de les cavitats, les dendrites poden créixer un temps relativament llarg.

La presència de bombolles d'augment de mida condueix a descàrregues parcials durant el funcionament del cable a la tensió nominal.

treeing aigua formada en contacte amb la humitat dins de l'aïllament per difusió a través o microesquerdes en el material.

Si la condensació d'humitat en les inclusions, es formen dendrites, després de la qual cosa comencen la seva formació i el creixement ràpid a causa de l'aparició de buits addicionals. Això condueix a una disminució de la rigidesa dielèctrica i la ruptura del cable.

Les raons principals per a la degradació d'aïllament inclouen tant l'envelliment elèctric a causa de descàrregues parcials es produeixen en inclusions de sobretensió en la manera de funcionament nominal, i l'envelliment tèrmic del material.

Sota la influència del procés de descàrrega parcial comença fallada d'aïllament, la mida dels augments zona afectada.

Condicions per a l'ocurrència de descàrregues parcials depenen de la forma de l'estructura exterior aïllant electromagnètica i propietats elèctriques del material de nucli particular.

Les descàrregues parcials normalment no condueixen al trencament de l'aïllament a través de, però causen canvis en l'estructura dielèctrica, i un sistema operatiu prou llarg pot causar la ruptura a través de la capa d'aïllament. La seva aparença és sempre indicatiu de les heterogeneïtats locals dielèctriques. Les característiques del trastorn prou bo que ens permeti jutjar el grau d'imperfecció de l'estructura aïllant.

El major perill que presenten per a l'equip amb CA i voltatge d'impuls.

Els fenòmens físics que acompanyen les descàrregues parcials en l'aïllament

El sobreescalfament condueix a l'aïllament accelerar la seva destrucció mitjançant l'augment del nombre de punts en què hi ha nous defectes que condueixen a un augment en el nombre i volum de les dendrites. Això condueix a un augment de la tensió a la zona del camp.

La descàrrega elèctrica parcial té en l'efecte d'aïllament tèrmic, i destrueix les seves partícules carregades i productes químicament actius formats com a resultat de la descàrrega.

A més, la descàrrega parcial provoca l'aparició de la naturalesa d'impulsos dels corrents creades per ells en els canals. Quan tot descomposició està acompanyada per la radiació electromagnètica, les ones de xoc, espurnes de llum i la desintegració d'aïllament en un nivell molecular.

Les descàrregues parcials són les principals causes dels danys en els equips d'alta tensió. La raó és que l'aparició de descàrregues parcials és l'etapa inicial de desenvolupament de la majoria dels defectes en l'aïllament d'alta tensió.

Com a resultat d'aquests processos, les condicions per a l'aparició de trencament de l'aïllament.

fase de descàrrega

En sobrepassar una determinada tensió de llindar establert en un material aïllant particular, pot ser iniciat per les descàrregues parcials que no condueixen a burn-aïllament immediat, i per tant pot ser bastant acceptable. Es diuen - inicial.

elevant encara més la tensió, augmentant la mida i el nombre d'inclusions, entre treeing durant el funcionament continu dels equips, el que porta a un fort augment de la descàrrega parcial. La seva aparició es redueix dràsticament la vida útil d'aïllament i pot conduir a la seva ruptura. Aquests bits es denominen crític.

Efecte de bits en l'estructura de l'equip

Un dels principals elements estructurals de transformadors i màquines elèctriques és l'aïllament dels debanats. Contínuament exposada a factors destructius com ara: efectes tèrmics a causa dels corrents de fugida prolongats; vibrant de càrrega a causa de l'operació del circuit magnètic (transformador) i un mecanisme d'accionament (per als vehicles elèctrics); els efectes del flux del corrent d'entrada i corrent de curtcircuit.

Tots aquests factors condueixen a danys en l'aïllament i l'aparició de descàrregues parcials. Per als cotxes elèctrics és la causa més comuna de fallada, i està en segon lloc després d'entrar al fracàs transformador danyat com a resultat de danys en l'aïllament del debanament.

Que requereix el mesurament de descàrregues

es produeixen processos de mesurament que es produeixen durant les descàrregues parcials cal ser capaç de prevenir el trencament de l'aïllament i la màxima disminució de la intensitat en els materials aïllants.

En relació amb l'ús de cables d'alimentació XLPE en les estructures d'equips de potència, transformadors d'alta tensió, línies aèries, cal mantenir constantment el control de l'EP, que afecta la seguretat del seu funcionament.

Prevenció de la ruptura de l'aïllament i mètodes d'assaig

Cal inspeccionar l'estat del material aïllant durant l'operació per detectar la fractura desenvolupament i evitar errors accidentals a causa de descàrregues parcials en l'equip.

Per controlar el grau de defectes d'aïllament, hi ha equips d'alta tensió:

• prova d'alt voltatge, equivalent en grandària de la seva possible increment durant el funcionament. Cal determinar els valors de rigidesa dielèctrica quan un augment transitori de la tensió.
• mètodes d'assaig no destructius per determinar el moment de la seva explotació del recurs.

Això fa que sigui possible dur a terme un diagnòstic precís sobre equips connectats sense mostrar l'art del servei, i per tant, l'exclusió de les pèrdues econòmiques.

mètodes de diagnòstic de PD poden detectar un defecte en les primeres etapes del seu desenvolupament i, per tant, evitar costoses reparacions o reemplaçament d'equip defectuós.

Alguns mètodes permeten localitzar l'àrea del defecte, i estaran subjectes a reparar només les parts danyades de l'aïllament.

Quan un assaig d'equips d'alta tensió, la qualitat de l'aïllament es deteriora com a resultat de la tensió d'impacte superior a diverses vegades els valors de funcionament.

Els mètodes de diagnòstic per a la detecció de descàrrega parcial permet l'estimació més precisa del grau residual d'eficiència dels equips sense exercir accions destructives en l'aïllament. El diagnòstic de la PD en el funcionament d'una pèrdua que és en general al voltant de l'objecte a ser inspeccionat és un altre equip que és la font d'interferència. Aquests senyals poden no ser diferent en els paràmetres dels senyals d'objectes desitjats, ja que poden ser abocats massa parcials.

Per tant, per a la separació de senyals d'interferència i la descàrrega parcial mesura, cal mesurar primer les senyals d'interferència sense energia en l'objecte de prova, i després realitzar el mesurament sobre el mateix en funcionament.

En aquest cas, els senyals seran registrats quantitat de descàrrega parcial i el fons.

La diferència entre els resultats d'aquests mesuraments mostren un valor de senyal de descàrrega parcial.

La característica obtinguda permet avaluar la naturalesa dels defectes i de la pròpia descàrrega.

mètode PD no danya l'aïllament i és àmpliament utilitzat perquè no utilitza un voltatge més alt, un efecte negatiu en l'aïllament en el procés de verificació.

mètode de descàrrega elèctrica

El mètode requereix la presència d'un contacte equips de mesurament amb aïllament.

Permet definir un gran nombre de característiques parcials de descàrrega.

Aquest és el més exacte de tots els mètodes de mesurament de descàrregues parcials.

mètode de detecció acústica

Aquest mètode es basa en l'ús del micròfon que rep els senyals de so equip d'operació.

Sensors instal·lats en el complex de commutació i altres equips de potència i treballen de forma remota.

Desavantatge: descàrregues parcials petites quantitats no són fixos.

mètode electromagnètic o remot

La detecció de descàrrega parcial usant el mètode de freqüències de microones és un procés senzill i eficient. Per a això, el dispositiu de directivitat de l'antena.

El desavantatge d'aquest mètode - la impossibilitat de mesurar els valors de bits.

L'especificitat de les descàrregues a transformadors

Potents transformadors de potència són peces de reixetes i la proximitat de la mateixa s'estableix equips d'alta tensió, en el qual poden existir descàrregues parcials. Els senyals d'aquests diversos camins arriben al transformador controlat.

Si està connectat a les línies de transformador generals exposats llampec, els senyals procedents d'ells seran registrades en el mesurament de les característiques de la descàrrega parcial en l'aïllament del transformador.

Quan la recerca de subestacions de transformació a la intempèrie, en les seves parts externes conductores són periòdicament, depenent de la temperatura, la humitat i altres factors, es produeixen descàrregues de corona.

Canvi de la càrrega i la presència dels transformadors dels dispositius de regular els seus paràmetres durant el funcionament, per exemple, els dispositius de regulació de la càrrega de treball provoca un canvi en les característiques de descàrrega parcial, que pot disminuir o augmentar.

Tots aquests factors condueixen al fet que moltes de les mesures en transformadors pot mostrar una imatge distorsionada de la condició de l'aïllament.

Les lectures es prenen del transformador de prova es superposen polsos de soroll d'equips propers.

En aquests casos cal utilitzar el mètode de mesurament correctament aparellat per eliminar la influència del soroll en les dades obtingudes per les descàrregues parcials en transformadors.