Unha descarga parcial no illamento: o proceso de aparición de descargas parciais

Unha descarga parcial é unha descarga eléctrica que se produce nunha pequena porción do illamento, onde a intensidade do campo eléctrico supera a forza de ruptura do material. Pode ocorrer nos baleiros dentro do illamento sólido sobre a superficie do material de illamento no interior das burbullas de gas no líquido de illamento.

As causas de descargas parciais

Segundo a definición adoptada polas normas internacionais, que se chama de descarga parcial da descarga eléctrica local colmatar o illamento dunha porción separada da estrutura.

Este proceso ocorre debido á ionización do gas ou dieléctrico líquido e pode ocorrer na interface entre dous medios e no interior do illamento. O xurdimento e desenvolvemento depende do tipo de características dieléctrica e estruturais do obxecto de illamento. As descargas parciais no illamento son a consecuencia da presenza de non homogeneidades na estrutura e características dieléctricos do tensión actúa sobre el. Tales n homogeneidades poden ser varias impurezas e contaminación, cavidades de gas, zona de humectación. Tales defectos son formados na estrutura de illamento, xeralmente como un resultado de trastornos do proceso do seu fabricación e durante o funcionamento do equipo (baixo a influencia da tensión mecánica, a tensión, a vibración).

O arboresccia ea súa formación na estrutura de material illante

O material illante da presente está formada unha estrutura de árbore cavidade - arboresccia. As ramas desenvolver treeing descargas parciais. Baixo a influencia dun campo e descargas aumento arborescência eléctrica en tamaño e en cantidade, aumentando así o grao de degradación do material polimérico. Os dendritas teñen unha maior condutividade e levar á destrución progresiva do dieléctrico.

Xa que a aparición dunha descarga parcial no medio gasoso require a tensión máis baixa que aquela a un efecto semellante en materia estraña líquido ou sólido, a presenza de tales defectos no illamento pode ser a causa máis probable do inicio da fractura do material. Isto é debido ao feito da cavidade chea con gas, a intensidade do campo eléctrico é maior que nunha parte sólida ou líquida ea resistencia dieléctrica do medio gaseoso ten un valor máis baixo do que outra fracción de illamento.

tipo treeing

orixe arborescência eléctrica formada durante a exposición tensión alterna de impulsos, así como os seus valores moi altos. En funcionamento, estes valores son o equipo non causar colapso inmediato do illamento, pero pode provocar a ionización do gas nas irregularidades. A estrutura do material non é suficientemente grande para o tamaño das cavidades, as dendrites poden crecer un tempo relativamente longo.

A presenza de burbullas de tamaño aumentado conduce a descargas parciais durante o funcionamento do cable, a tensión nominal.

arborescência de auga formado en contacto con humidade no interior do illamento por difusión a través de ou microfissuras no material.

A condensación de humidade nas inclusións, dendritas son formados, tras o que comezan a súa formación e crecemento rápido, debido á aparición de baleiros adicionais. Isto leva a unha diminución da forza dieléctrica e reparto do cabo.

As principais razóns para a degradación de illamento inclúen tanto envellecemento eléctrico debido a descargas parciais, que se producen en inclusións de sobretensão no modo de funcionamento nominal, eo envellecemento térmico do material.

Baixo a influencia do proceso de descarga parcial comeza o fallo de illamento, o tamaño dos afectados aumentos da zona.

Condicións para a aparición das descargas parciais depender da forma da estrutura de campo electromagnético de illamento e as propiedades eléctricas do material de núcleo particular.

As descargas parciais Normalmente non conduzan á repartición mediante illamento, pero causar cambios na estrutura dieléctrico, e un sistema operativo suficientemente longo pode causar a ruptura través da capa de illamento. A súa aparencia é sempre indicativa das heterogeneidades dieléctrica locais. Características PD bo o suficiente para permitir avaliar o grao de dano da estrutura de illamento.

O maior perigo que presentan ao equipo con AC e tensión de impulso.

fenómenos físicos que acompañan as descargas parciais no illamento

Exceso de carga conduce ao illamento de acelerar a súa destrución, aumentando o número de puntos en que existen novos defectos que conducen a un aumento no número e volume de dendrites. Isto leva a un aumento da tensión na zona do campo.

A descarga eléctrica parcial ten sobre o efecto de illamento térmico, e destrúe as partículas cargadas e produtos quimicamente activos formados como resultado dunha vertedura.

Ademais, a descarga parcial fai que a aparición da natureza das correntes de impulsos creados por eles nas canles. Cando todos reparto é acompañada por radiación electromagnética, ondas de choque, flashes de luz e desintegración de illamento a un nivel molecular.

As descargas parciais son as principais causas de danos ao equipo de alta tensión. A razón é que o aspecto das descargas parciais é a fase inicial de desenvolvemento da maioría dos defectos no illamento de alta tensión.

Como resultado destes procesos, as condicións para a aparición de rotura de illamento.

fase de descarga

Cando superior a un determinado conxunto de material illante en particular tensión de limiar, que pode ser iniciado polas descargas parciais, que non levan a queimadura de illamento inmediato, e, polo tanto, pode ser moi aceptable. Son chamados - inicio.

Ademais o aumento da tensión, aumentando o tamaño e número de inclusións, entre arboresccia durante a operación continua do equipo, levando a un aumento acentuado da descarga parcial. A súa aparencia reduce drasticamente a vida útil do illamento e pode levar ao seu mal funcionamento. Estes bits son chamados crítica.

Efecto de bits da estrutura do equipo

Un dos principais elementos estruturais de transformadores e de máquinas eléctricas é o illamento dos enrolamentos. É continuamente expostos a factores destrutivos como: os efectos térmicos, debido a correntes de fuga prolongados; vibración da carga, debido ao funcionamento do circuíto magnético (transformador) e un mecanismo de accionamiento (para vehículos eléctricos); os efectos do fluxo de corrente de saída e correntes de curtocircuíto.

Todos estes factores levan a danos no illamento ea aparencia das descargas parciais. Para os coches eléctricos é a causa máis común de falla, e é, en segundo lugar despois de introducir o fallo do transformador mal como resultado de danos no illamento do enrolamento.

O que esixe a medición das descargas

os procesos de medida que se producen durante as descargas parciais ocorrer é necesario para poder evitar a quebra do illamento ea diminución máxima na intensidade nos materiais illantes.

En conexión co uso de cables de enerxía XLPE nas estruturas de equipos de enerxía, transformadores de alta tensión, liñas aéreas, ten que constantemente manter o control do PD, que afecte a seguridade da súa operación.

A prevención da ruptura de illamento e métodos de proba

É necesario para inspeccionar o estado do material de illamento, durante a operación para detectar o desenvolvemento de fractura e evitar erros accidentais debido a descargas parciais sobre o equipo.

Para controlar o grao de defectos de illamento, hai equipos de alta tensión:

• Proba de alta tensión, o equivalente en tamaño a súa posible aumento durante a operación. Cómpre determinar os valores de resistencia dieléctricos cando un aumento transiente en tensión.
• métodos de ensaio non destrutivos para determinar o tempo da súa explotación do recurso.

Isto fai posible a realización dun diagnóstico preciso en equipos conectados sen amosar a arte de servizo, e, polo tanto, a exclusión de perdas económicas.

métodos de diagnóstico PD existentes poden detectar un defecto nos estadios iniciais do seu desenvolvemento e, así, evitar arranxar caros ou substitución de equipo defectuosa.

Algúns métodos permiten a localizar a área de defecto, e será obxecto de reparar só as partes danadas do illamento.

Cando as probas de equipos de alta tensión, a calidade do illamento deteriora-se como un resultado de estrés impacto superior a varias veces os valores de funcionamento.

Os métodos de diagnóstico para a detección de descarga parcial permite a estimación máis exacta do grao residual de eficiencia do equipo, sen exercer accións destrutivas sobre o illamento. Diagnóstico de PD na operación dunha perda que é xeralmente arredor do obxecto a ser inspeccionado é outro equipo que é a fonte de interferencia. Estes sinais poden non ser diferente dos parámetros dos sinais de obxectos desexados, xa que poden ser demasiado descargas parciais.

Polo tanto, para a separación de sinais de interferencia ea descarga parcial medida, hai que primeiro medir os sinais de interferencia, sen conectar o obxecto de exame, e, a continuación, realizar a medición en que en funcionamento.

Neste caso, os sinais serán gravados cantidade de descarga parcial e fondo.

A diferenza entre os resultados destas medicións mostran un valor de sinal de descarga parcial.

A característica obtida permite avaliar a natureza de defectos ea propia vertedura.

PD método non danar o illamento e é amplamente utilizada por que non utiliza unha tensión máis elevada, un efecto negativo sobre o illamento no proceso de verificación.

método de descarga eléctrica

O método require a presenza dun contacto aparellos de medida con illamento.

Permite definir un gran número de características de descarga parcial.

Este é o máis preciso de todos os métodos para medir descargas parciais.

método de detección acústica

Este método baséase no uso do micrófono que recibe sinais sonoros equipos operativos.

Sensores instalados na toma complexa e outros equipos de enerxía e traballar de xeito remoto.

Desvantaxe: descargas parciais pequenas cantidades non son fixas.

método electromagnético ou remoto

Detección de descarga parcial mediante o método de frecuencias de microondas é un proceso sinxelo e eficiente. Para estes efectos, a diretividade dispositivo de antena.

A desvantaxe deste método - a incapacidade de medir os valores de bits.

Especificidade das descargas en transformadores

transformadores de enerxía potentes son pezas de redes ea súa veciñanza defínese equipo de alta tensión, na que poden existir descargas parciais. Os sinais destes varios camiños chegar ao transformador controlada.

Ligado ás liñas aéreas expostas transformador lóstrego, os sinais a partir deles será gravado na medida das características da descarga parcial no transformador de illamento.

Ao atopar subestações de transformación en campo aberto, sobre as súas partes condutoras externas son periodicamente en función da temperatura, humidade e outros factores, as descargas corona ocorrer.

Cambiando a carga ea presenza de dispositivos transformadores regular os seus parámetros durante a, por exemplo, os dispositivos de regulación da carga de traballo provoca un cambio nas características de descarga parcial, o que pode aumentar ou diminuír.

Todos estes factores conducen ao feito de que moitas das medidas en transformadores pode amosar unha imaxe distorsionada da condición do illamento.

As lecturas son tomadas a partir do transformador de proba así como se pulsos de ruído dos equipos nas proximidades.

Nestes casos, é necesario para utilizar o método de medida ben adaptado para eliminar a influencia do ruído sobre os datos obtidos polas descargas parciais en transformadores.