En partiell urladdning i isoleringen: processen för uppkomst av partiell urladdning

En partiell urladdning är en elektrisk urladdning som förekommer i en liten del av isoleringen där den elektriska fältstyrkan överstiger genomslagshållfastheten hos materialet. Den kan förekomma i hålrummen i den fasta isoleringen på ytan av det isolerande materialet inuti gasbubblorna i vätskan isoleringen.

Orsakerna till partiella urladdningar

Enligt den definition som antagits av de internationella standarderna, kallas det partiell urladdning av den elektriska urladdningen lokalt överbryggar isoleringen på en separat del av strukturen.

Denna process sker på grund av jonisering av gas eller flytande dielektrikum och kan inträffa vid gränsytan mellan två medier och innanför isoleringen. Uppkomsten och utvecklingen beror på vilken typ av dielektriska och strukturella egenskaper hos föremålet för isolering. Partiella urladdningar i isoleringen är en följd av närvaron av inhomogeniteter i strukturen och dielektriska egenskaper hos den spänning som verkar på den. Sådana inhomogeniteter kan vara olika föroreningar och kontaminering, bensin håligheter, befuktningszonen. Sådana defekter är bildade i den isolerande konstruktionen, vanligtvis som ett resultat av störningar av processen för dess tillverkning och under drift av utrustningen (under inverkan av mekanisk spänning, töjning, vibration).

Vad trädbildning och deras bildning i strukturen av isolerande material

Det isolerande materialet enligt föreliggande bildas en hålighet trädstruktur - trädbildning. Grenarna utveckla trädbildning partiella urladdningar. Under påverkan av ett elektriskt fält och urladdningar trädbildning ökning i storlek och mängd, och därigenom öka graden av nedbrytning av det polymera materialet. Dendriterna har en ökad ledningsförmåga och leder till progressiv förstörelse av dielektrikum.

Eftersom förekomsten av en partiell urladdning i det gasformiga mediet kräver spänning lägre än effekten av en vätska eller ett fast främmande material, kan närvaron av sådana defekter i isoleringen vara den mest troliga orsaken till starten av fraktur av materialet. Detta beror på det faktum att hålrummet fylls med gas, är den elektriska fältstyrkan är högre än i en fast eller flytande delen och den dielektriska styrkan hos det gasformiga mediet har ett lägre värde än annan isolering fraktion.

typer trädbildning

Elektrisk trädbildning ursprung som bildas vid exponering AC pulsspänning, såväl som dess mycket höga värden. I drift dessa värden är utrustningen inte orsakar omedelbar nedbrytning av isoleringen, men kan framkalla jonisering av gasen i oegentligheter. Om materialets struktur är inte tillräckligt stor för storleken på hålrummen, kan dendriter växa en relativt lång tid.

Närvaron av bubblor av ökad storlek leder till partiella urladdningar under drift av kabeln vid märkspänningen.

Vattenträdbildning bildat i kontakt med fukt innanför isoleringen genom diffusion genom eller mikrosprickor i materialet.

Om kondens i inneslutning, är dendriter bildas, varefter de börjar sin snabb bildning och tillväxt på grund av uppkomsten av ytterligare håligheter. Detta leder till en minskning av dielektrisk styrka och nedbrytning av kabeln.

De främsta orsakerna till nedbrytning av isolering innefattar både elektriska åldrande på grund av partiella urladdningar som inträffar i inklusioner överspänning i nominellt driftsläge, och termisk åldring av materialet.

Under inverkan av den partiella processen urladdningen börjar isoleringsfel, storleken på de drabbade området ökar.

Villkor för förekomsten av partiella urladdningar beroende på formen av den elektromagnetiska fältisoleringsstruktur och elektriska egenskaper hos den speciella kärnmaterialet.

Partiella urladdningar normalt inte leder till det genomisolationsgenomslag, men orsaka förändringar i den dielektriska strukturen, och en tillräckligt lång operativsystem kan orsaka nedbrytning genom isoleringsskiktet. Deras utseende är alltid ett tecken på de lokala dielektriska inhomogeniteter. Funktioner PD tillräckligt bra för att ge oss möjlighet att bedöma graden av ofullkomlighet isoleringsstrukturen.

Den största faran som de representerar vid utrustningen med AC och pulsspänning.

Fysikaliska fenomen som åtföljer de partiella urladdningar i isolering

Överhettning leder till isolering påskynda dess förstörelse genom att öka antalet punkter där det finns nya defekter som leder till en ökning av antalet och volymen av dendriter. Detta leder till en ökning av spänning i området av fältet.

Den partiella elektriska urladdningen har på den termiska isoleringseffekten, och förstör dess laddade partiklar och kemiskt aktiva produkter som bildats som ett resultat av urladdning.

Dessutom orsakar partiell urladdning uppträdandet av den pulsade naturen hos de strömmar som skapas genom dem i kanalerna. När all nedbrytning åtföljs av elektromagnetisk strålning, chockvågor, ljusblixtar och sönderdelning av isolering på en molekylär nivå.

Partiella urladdningar är de främsta orsakerna till skador på högspänningsutrustning. Anledningen är att uppkomsten av partiella urladdningar är det inledande skedet av utvecklingen av de flesta av de defekter i högspänningsisolering.

Som ett resultat av dessa processer, villkoren för förekomsten av isolationsgenomslag.

urladdningssteget

Vid överskridande av en viss tröskelspänning inställd till ett speciellt isolerande material, kan den initieras av de partiella urladdningar, som inte leder till omedelbar burn-isolering, och kan därför vara helt godtagbara. De kallas - initial.

Ytterligare höja spänningen, vilket ökar storleken och antalet inneslutningar, bland trädbildning under kontinuerlig drift av utrustningen, vilket leder till en kraftig ökning av den partiella urladdningen. Deras utseende minskar drastiskt hållbarheten av isolering och kan leda till dess sammanbrott. Dessa bitar kallas kritiska.

Effekten av bitar i strukturen av utrustningen

En av de stora strukturella elementen i transformatorer och elektriska maskiner är isoleringen av lindningarna. Det exponeras kontinuerligt för destruktiva faktorer som: termiska effekter till följd av långvarig läckströmmar; vibrerande lasten på grund av driften av den magnetiska kretsen (transformator) och en drivmekanism (för elektriska fordon); effekterna av flödet av startström och kortslutningsströmmar.

Alla dessa faktorer leder till skador på isolering och uppkomsten av partiella urladdningar. För elbilar är den vanligaste orsaken till misslyckande, och är på andra plats efter in den skadade transformator misslyckande som en följd av skador på lindningsisoleringen.

Vilket kräver mätning av utsläpp

Mätprocesser som uppträder under delurladdningar uppträder är nödvändigt för att kunna förebygga isolering nedbrytning och den maximala minskningen i intensitet i de isolerande materialen.

I samband med användning av PEX-kabel i maktstrukturer utrustning, högspänningstransformatorer, luftledningar, måste du ständigt hålla kontrollen över PD, som påverkar säkerheten för deras verksamhet.

Förebyggande av isolationsgenomslag och testmetoder

Det är nödvändigt att inspektera tillståndet för det isolerande materialet under operationen för att detektera utveckla fraktur och förhindra oavsiktliga misslyckanden på grund av partiella urladdningar på utrustningen.

För att kontrollera graden av isoleringsdefekter, det finns högspänningsutrustning:

• Högspänningstestet, ekvivalenta i storlek dess möjliga ökning under drift. Det är nödvändigt att bestämma de dielektriska hållfasthetsvärdena när en transient ökning av spänningen.
• Icke-förstörande testmetoder för att bestämma tidpunkten för utnyttjandet av resursen.

Detta gör det möjligt att utföra korrekt diagnos på strömförande utrustning utan att visa konsten att tjänsten och därför uteslutande av ekonomiska förluster.

Befintliga PD diagnostiska metoder kan detektera en defekt i ett tidigt skede av sin utveckling och därmed förhindra kostsamma reparationer eller utbyte av felaktig utrustning.

Vissa metoder gör det möjligt att lokalisera felet området, och kommer att bli föremål för reparation endast de skadade delarna av isoleringen.

När tester högspänningsutrustning, försämras kvaliteten på isoleringen som ett resultat av stötpåkänning som överstiger flera gånger driftvärdena.

Diagnostiska metoder för detektering av partiell urladdning som medger en så noggrann uppskattning av den kvarvarande graden av effektivitet av utrustning utan att utöva destruktiva åtgärder på isoleringen. Diagnos av PD i driften av en förlust som vanligtvis är runt föremålet som skall inspekteras är annan utrustning som är källan till störningar. Dessa signaler kan inte vara olika i parametrarna för de önskade objektsignaler som de kan vara för partiella urladdningar.

Därför, för att separera störande signaler och den uppmätta partiell urladdning, måste man först mäta interferenssignaler utan ström på provföremålet, och sedan utföra mätning på den i drift.

I detta fall de signaler kommer att registreras mängden av partiell urladdning och bakgrund.

Skillnaden mellan resultaten från dessa mätningar visar en partiell urladdning signalvärde.

Det erhållna egenskap gör det möjligt att bedöma karaktären av defekter och utlopps själv.

PD metod skadar inte isoleringen och används flitigt eftersom den inte använder en högre spänning, en negativ effekt på isoleringen i verifieringsprocessen.

Elektrisk urladdning metod

Metoden kräver närvaro av en kontaktmätanordningar med isolering.

Det tillåter att definiera ett stort antal partiella urladdningsegenskaper.

Detta är den mest exakta av alla metoder för att mäta partiella urladdningar.

Akustiska detektionsmetod

Denna metod är baserad på användningen av mikrofonen som tar emot ljudsignaler driftsutrustning.

Sensorer som installerats i den komplexa ställverk och annan kraftutrustning och arbeta på distans.

Nackdel: partiella urladdningar små mängder är inte fasta.

Elektromagnetisk eller fjärr metod

Detektering av partiell urladdning med användning av metoden av mikrovågsfrekvenser är en enkel och effektiv process. För detta ändamål antennanordningen direktivitet.

Nackdelen med denna metod - oförmågan att mäta värdena på bitarna.

Specificitet urladdningar i transformatorerna

Kraftfulla krafttransformatorer är bitar av nät och närheten därav är inställd högspänningsutrustning, i vilken partiella urladdningar kan existera. Signalerna från dessa olika vägar anländer till den styrda transformatorn.

Om den är ansluten till transformatorns luftledningar exponerade Blixt, kommer signalerna från dem registreras i mätningen av egenskaperna hos den partiella urladdningen i transformatorisolering.

När hitta transformatorstationer i den öppna, av sina externa ledande delar är periodvis, beroende på temperatur, fuktighet och andra faktorer, koronaurladdningar uppträder.

Ändring av det last och närvaron av transformatorer anordningar reglera sina parametrar under drift, till exempel, de enheter som reglerar arbetsbelastningen orsakar en förändring i de partiella urladdningsegenskaper, vilket kan minska eller öka.

Alla dessa faktorer leder till det faktum att många av mätningarna på transformatorer kan visa en förvrängd bild av tillståndet i isoleringen.

De avläsningar görs från testtransformatorn kommer att överlappa pulser buller från närliggande utrustning.

I sådana fall är det nödvändigt att använda korrekt matchad mätmetod för att eliminera inverkan av brus på de data som erhållits genom partiella urladdningar i transformatorer.