Částečný výboj v izolaci: proces vzniku částečných výbojů

Částečný výboj je elektrický výboj, který se vyskytuje v malém části izolace, kde je intenzita elektrického pole překročí průraznou pevnost materiálu. To může nastat v dutinách uvnitř pevné izolace na povrchu izolačního materiálu uvnitř plynových bublin v kapalném izolace.

Příčiny částečných výbojů

Podle definice přijaté mezinárodními normami, se nazývá parciální výboj elektrického výboje na místě přemostění izolace na oddělené části konstrukce.

Tento proces probíhá v důsledku ionizace plynu nebo kapalného dielektrika a může se objevit na rozhraní mezi dvěma médii, a vnitřní izolace. Vznik a rozvoj závisí na druhu dielektrika a konstrukčních vlastností objektu izolace. Částečných výbojů v izolaci jsou důsledkem přítomnosti nehomogenit ve struktuře a dielektrických vlastností napětí působící na něj. Tyto nehomogenity mohou být různé nečistoty a znečištění, plynové dutiny, zvlhčovací zóny. Tyto vady jsou vytvořeny v izolační struktury, obvykle v důsledku poruch v procesu jeho výroby a během provozu zařízení (pod vlivem mechanického namáhání, deformace, vibrací).

Co stromečkování a jejich tvorba ve struktuře izolačního materiálu

Izolační materiál v současné době je vytvořena struktura dutiny stromu - stromečkování. Větve rozvíjet stromečkování částečných výbojů. Pod vlivem pole a vypouštění zvýšení elektrické stromečkování velikosti a množství, čímž se zvyšuje stupeň degradace polymerního materiálu. Dendritů mají zvýšenou vodivost a vede k progresivní destrukci dielektrika.

Protože výskyt částečného výboje v plynném médiu vyžaduje napětí nižší než pro podobný účinek v kapalném nebo pevném cizích látek, přítomnost těchto vad v izolaci může být nejpravděpodobnější příčinou vzniku lomu materiálu. To je způsobeno tím, že dutiny naplněné plynem, intenzita elektrického pole je vyšší než v pevné nebo kapalné části a dielektrické pevnosti plynného média má nižší hodnotu, než ostatní izolace frakce.

typy stromečkování

Elektrická stromečkování původ vznikají při vystavení střídavého pulzního napětí, stejně jako velmi vysokých hodnot. V provozu jsou tyto hodnoty zařízení nezpůsobí okamžité zhroucení izolace, ale může vyvolat ionizaci plynu v nesrovnalostí. V případě, že struktura materiálu není dostatečně velký pro velikost dutin, může dendrity růst poměrně dlouhou dobu.

Přítomnost bublin nárůstu velikosti vede k částečných výbojů během provozu kabelu při jmenovitém napětí.

Voda stromečkování vytvořena v kontaktu s vlhkostí uvnitř izolace difuzí nebo mikrotrhlin v materiálu.

Pokud jsou vytvořeny ke kondenzaci vlhkosti v inkluzích dendrity, načež se začne jejich rychlý vznik a růst v důsledku výskytu dalších dutin. To vede ke snížení dielektrické pevnosti a rozdělení kabelu.

Hlavními důvody pro degradaci izolace zahrnují jak elektrické stárnutí v důsledku částečných výbojů vyskytujících se v inkluzích přepětí ve jmenovitém pracovním režimu, a tepelné stárnutí materiálu.

Pod vlivem částečného procesu výtlačného začíná selhání izolace, o velikosti postižených zvětšuje plochu.

Podmínky pro výskyt částečných výbojů jsou závislé na tvaru elektromagnetického pole izolační struktury a elektrické vlastnosti konkrétního materiálu jádra.

Částečných výbojů nejsou obvykle vedou k průchozí poruchy izolace, ale způsobit změny v dielektrické struktuře, a dostatečně dlouhé operační systém může způsobit rozpad přes izolační vrstvy. Jejich vzhled je vždy svědčí o místních dielektrických nehomogenity. Vlastnosti PD dost dobrý, aby nám umožní posoudit míru nedokonalosti izolační struktury.

Největší nebezpečí, které prezentují pro zařízení s AC a pulzní napětí.

Fyzikální jevy doprovázející částečných výbojů v izolaci

Přehřátí vede k tepelněizolační urychlit jeho destrukci zvýšení počtu bodů, ve kterých jsou k dispozici nové vady, které vedou ke zvýšení počtu a objemu dendritů. To vede ke zvýšení napětí v oblasti pole.

Částečný elektrický výboj má na tepelně izolační účinek, a zničí jeho nabitých částic a chemicky aktivní produkty vytvořené v důsledku výboje.

Kromě toho, částečných výbojů způsobuje výskyt pulzního charakteru proudy jimi vytvořených v kanálech. Je-li vše členění doprovázen elektromagnetickým zářením, rázových vln, světelných záblesků a rozpadu izolace na molekulární úrovni.

Částečné výboje jsou hlavními příčinami poškození zařízení vysokého napětí. Důvodem je to, že vzhled částečných výbojů je počáteční fáze vývoje většiny vad v izolaci vysokého napětí.

V důsledku těchto procesů, podmínky pro výskyt poruchy izolace.

stupeň vybití

Při překročení určité prahové napětí nastaveno na určitou izolačního materiálu, může být iniciována dílčích výbojů, které nevedou k okamžitému vyhoření izolace, a proto může být velmi přijatelné. Nazývají se - úvodní.

Další zvyšování napětí, zvětšení velikosti a počtu vměstků, mezi stromečkování během kontinuálního provozu zařízení, což vede k prudkému nárůstu v částečných výbojů. Jejich vzhled drasticky snižuje životnost izolace a může vést k jeho zhroucení. Tyto bity jsou nazývány kritická.

Účinek bitů ve struktuře zařízení

Jedním z hlavních konstrukčních prvků transformátorů a elektrických strojů je izolace vinutí. Je nepřetržitě vystaveny ničivé faktory, jako jsou: tepelných vlivů důsledku dlouhodobého svodové proudy; vibrační zatížení v důsledku provozu magnetického obvodu (transformátoru) a hnací mechanismus (pro elektromobily); účinky toku zapínacího proudu a zkratových proudů.

Všechny tyto faktory vedou k poškození izolace a vzhled částečných výbojů. U elektrických vozidel je nejčastější příčinou selhání, a je na druhém místě po vstupu selhání poškozené transformátoru v důsledku poškození izolace vinutí.

Což vyžaduje měření průtoků

nastat měření procesy probíhající při částečných výbojů je nutné, aby bylo možné, aby se zabránilo zhroucení izolace a maximální snížení intenzity v izolačních materiálech.

V souvislosti s používáním XLPE napájecích kabelů ve strukturách hydraulických zařízení, transformátory vysokého napětí, nadzemní vedení, budete muset neustále udržet kontrolu nad PD, které ovlivňují bezpečnost jejich provozu.

Prevence zhroucení izolace a zkušební metody

Je nutné kontrolovat stav izolačního materiálu během operace pro detekci vyvíjející zlomeniny a zabránit náhodnému selhání v důsledku částečných výbojů na zařízení.

Chcete-li ovládat stupeň poškození izolace, existuje vysoké napětí a zařízení:

• vysokonapěťový test, což odpovídá v velikosti jeho možného zvýšení během provozu. Je nutné určit dielektrické hodnoty pevnosti, když k přechodnému zvýšení napětí.
• Nedestruktivní zkušební metody pro stanovení doby jejího využití zdrojů.

Díky tomu je možné provádět přesné diagnózy na zařízení pod napětím bez zobrazení umění služby, a tudíž vyloučení ekonomických ztrát.

Stávající diagnostické metody PD může detekci defektu v časných stadiích jeho vývoje, a tím se zabránilo nákladné opravy nebo výměny vadného zařízení.

Některé metody umožňují lokalizovat oblast defektu a bude podléhat pouze opravy poškozených částí izolace.

Když zařízení Zkoušky vysokého napětí, kvalita izolace zhorší v důsledku dopadu stresu přesahující několikrát provozních hodnot.

Diagnostické metody pro detekci částečného výboje umožňuje nejpřesnější odhad zbytkové stupeň účinnosti zařízení bez vynaložení destruktivní akce na izolaci. Diagnóza PD v provozu ztráty, která je obvykle kolem objektu má být provedena inspekce, je jiná zařízení, které je zdrojem rušení. Tyto signály mohou být různé v souladu s parametry požadovaný objekt signálů, které mohou být také částečné výboje.

Proto je pro oddělování rušivých signálů a měřená částečného výboje, je třeba nejprve měření rušivých signálů bez zapnutí testovaného objektu, a poté provést měření na něm v provozu.

V tomto případě se zaznamená signály množství částečných výbojů a pozadí.

Rozdíl mezi výsledky těchto měření ukazují dílčí hodnotu vypouštění signálu.

Získaná charakteristika umožňuje posoudit povahu vad a samotný výboj.

metoda PD nepoškozuje izolaci a je široce používán, protože nepoužívá vyšší napětí, negativní vliv na izolace v procesu ověřování.

Elektrický výboj metoda

Způsob vyžaduje přítomnost kontaktu měřicí zařízení s izolací.

To umožňuje definovat velké množství dílčích vybíjecích charakteristik.

To je nejpřesnější ze všech metod pro měření částečných výbojů.

Akustických metod detekce

Tato metoda je založena na použití mikrofonu, který přijímá zvukové signály provozního zařízení.

Senzory instalované v areálu rozváděče a dalších energetických zařízení a práce na dálku.

Nevýhoda: částečných výbojů malá množství nejsou stanoveny.

Elektromagnetická nebo vzdálená metoda

Detekce částečných výbojů za použití způsobu podle mikrovlnných frekvencí je jednoduchý a efektivní proces. Za tímto účelem směrové antény zařízení.

Nevýhodou tohoto způsobu - nemožnost měření hodnoty bitů.

Specifičnost výbojů v transformátorů

Výkonné výkonové transformátory jsou kusy sítí a je jeho okolí se nachází vysoké napětí zařízení, ve kterém může existovat částečných výbojů. Signály z těchto různých cest dorazí na kontrolované transformátoru.

V případě připojení k transformátoru nadzemních vedení vystavených Lightning, budou signály z nich být zaznamenán v měření charakteristik částečného výboje v izolaci transformátoru.

Při zjištění transformovnu v otevřené, na jeho vnějších vodivých částí jsou pravidelně, v závislosti na teplotě, vlhkosti a dalších faktorů, dochází korónové výboje.

Změna zatížení a přítomnost transformátorů zařízení regulovat jejich parametrů během provozu, například, zařízení regulující pracovní zatížení způsobí změnu v dílčích vybíjecích charakteristik, což může snížit nebo zvýšit.

Všechny tyto faktory vedou k tomu, že mnoho z měření na transformátorech mohou zobrazovat zkreslený obraz o stavu izolace.

Naměřené hodnoty jsou převzaty z testovacího transformátoru bude překrývat impulzů hluku z blízkého zařízení.

V těchto případech je nutné použít správné poloze metoda měření pro eliminaci vlivu hluku na základě údajů získaných od částečných výbojů v transformátorech.