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Una scarica parziale nell'isolamento: il processo di comparsa di scariche parziali

Una scarica parziale è una scarica elettrica che si verifica in una piccola porzione di isolamento in cui l'intensità del campo elettrico supera la rigidità dielettrica del materiale. Esso può verificarsi nei vuoti all'interno dell'isolamento solido sulla superficie del materiale isolante all'interno delle bolle di gas nel liquido isolante.


Le cause di scariche parziali

Secondo la definizione adottata dagli standard internazionali, si parla di scarico parziale della scarica elettrica colmare localmente l'isolamento su una porzione separata della struttura.

Questo processo si verifica a causa della ionizzazione del gas o liquido dielettrico e può verificarsi all'interfaccia tra due mezzi e all'interno dell'isolante. La nascita e sviluppo dipende dal tipo di caratteristiche dielettriche e strutturali dell'oggetto di isolamento. scariche parziali nell'isolamento sono la conseguenza della presenza di disomogeneità nella struttura e delle caratteristiche dielettriche del tensione agisce su di esso. Tali disomogeneità possono essere vari impurità e contaminazione, cavità gas, zona umidificazione. Tali difetti sono formati nella struttura di isolamento, di solito come conseguenza di disturbi del processo della sua fabbricazione e durante il funzionamento dell'apparecchiatura (sotto l'influenza di sollecitazioni meccaniche, deformazione, vibrazioni).

Nei treeing e la loro formazione nella struttura di materiale isolante

Il materiale isolante della presente si è formata una struttura ad albero cavità – treeing. I rami sviluppano Treeing scariche parziali. Sotto l'influenza di un campo e scarichi aumento treeing elettrico di dimensioni e quantità, migliorando così il grado di degradazione del materiale polimerico. I dendriti hanno una maggiore conducibilità e portano alla distruzione progressiva del dielettrico.

Poiché il verificarsi di una scarica parziale nel mezzo gassoso richiede la tensione inferiore a quella per un effetto simile al materiale estraneo liquido o solido, la presenza di tali difetti di isolamento può essere la causa più probabile di insorgenza di frattura del materiale. Ciò è dovuto al fatto che la cavità riempita con gas, l'intensità del campo elettrico è superiore in una porzione solido o liquido e la rigidità dielettrica del mezzo gassoso ha un valore inferiore altra frazione isolamento.

tipi treeing

origine treeing elettrico formato per esposizione AC tensione ad impulsi, così come i suoi valori molto alti. Durante il funzionamento, questi valori sono l'apparecchiatura non causano rottura immediata della coibentazione, ma possono provocare l'ionizzazione del gas nelle irregolarità. Se la struttura del materiale non è sufficientemente grande per le dimensioni delle cavità, dendriti possono crescere un tempo relativamente lungo.

La presenza di bolle di maggiori dimensioni conduce a scariche parziali durante il funzionamento del cavo alla tensione nominale.

treeing acqua formata a contatto con l'umidità all'interno dell'isolante per diffusione attraverso o microfessure nel materiale.

Se condensa nelle inclusioni, si formano dendriti, dopo di che iniziano la loro rapida formazione e la crescita a causa della comparsa di vuoti aggiuntivi. Questo porta ad una diminuzione della rigidità dielettrica e rottura del cavo.

Le principali ragioni del degrado dell'isolamento includono sia invecchiamento elettrico in caso di scariche parziali che si verificano in inclusioni sovratensione in modalità di funzionamento nominale, e l'invecchiamento termico del materiale.

Sotto l'influenza del processo di scarica parziale inizia difetti di isolamento, la dimensione degli affetti zona aumenta.

Condizioni per il verificarsi di scariche parziali dipendono dalla forma della struttura di isolamento di campo elettromagnetico e proprietà elettriche del particolare materiale di nucleo.

scariche parziali normalmente non portano alla rottura attraverso isolamento, ma causano cambiamenti nella struttura dielettrica, e un sistema operativo sufficientemente lungo possono causare la rottura attraverso lo strato isolante. Il loro aspetto è sempre indicativo delle disomogeneità dielettriche locali. Caratteristiche pd sufficiente per permetterci di giudicare il grado di imperfezione della struttura isolante.

Il maggior pericolo che presentano per l'apparecchiatura con CA e tensione impulsiva.

fenomeni fisici che accompagnano le scariche parziali in isolamento

Surriscaldamento porta all'isolamento accelerare la sua distruzione aumentando il numero di punti in cui ci sono nuovi difetti che portano ad un aumento del numero e del volume di dendriti. Questo porta ad un aumento della tensione nella zona del campo.

La scarica elettrica parziale ha l'effetto di isolamento termico, e distrugge le particelle cariche e prodotti chimicamente attivi realizzati come risultato di scarico.

Inoltre, scarico parziale provoca l'insorgenza di natura impulsiva delle correnti da essi create nei canali. Quando tutto ripartizione è accompagnata da radiazioni elettromagnetiche, onde d'urto, luminoso lampeggia e disintegrazione di isolamento a livello molecolare.

scariche parziali sono le principali cause di danneggiamento dell'apparecchiatura ad alta tensione. La ragione è che la comparsa di scariche parziali è la fase iniziale di sviluppo della maggior parte dei difetti nell'isolamento alta tensione.

Come risultato di questi processi, le condizioni per il verificarsi di cedimento dell'isolamento.

premente

Quando si supera una certa tensione di soglia impostato per un particolare materiale isolante, può essere intrapreso dalle scariche parziali che non portano ad un immediato burn-isolamento, e quindi può essere abbastanza accettabile. Essi sono chiamati – iniziale.

aumentando ulteriormente la tensione, aumentando la dimensione e il numero di inclusioni, tra treeing durante il funzionamento continuo dell'apparecchiatura, portando ad un forte aumento della scarica parziale. Il loro aspetto riduce drasticamente la durata di conservazione di isolamento e può portare alla sua rottura. Questi bit sono chiamati critico.

Effetto di bit nella struttura della apparecchiatura

Uno dei principali elementi strutturali di trasformatori e macchine elettriche è l'isolamento degli avvolgimenti. Continuamente esposta a fattori distruttivi quali: effetti termici dovuti a correnti di dispersione prolungati; vibrante carico dovuto al funzionamento del circuito magnetico (trasformatore) e un meccanismo di comando (per veicoli elettrici); gli effetti del flusso di corrente di spunto e correnti di corto circuito.

Tutti questi fattori danneggiare l'isolamento e la comparsa di scariche parziali. Per le auto elettriche è la causa più comune di fallimento, ed è in seconda posizione dopo aver inserito il fallimento trasformatore danneggiato a causa di danni all'isolamento dell'avvolgimento.

Che richiede la misurazione degli scarichi

processi di misura che si verificano durante scariche parziali verificano è necessario essere in grado di prevenire la disgregazione isolamento e la massima riduzione dell'intensità dei materiali isolanti.

In connessione con l'uso di cavi XLPE nella struttura delle apparecchiature di potenza, trasformatori ad alta tensione, linee aeree, è necessario tenere costantemente il controllo del PD, che riguardano la sicurezza del loro funzionamento.

Prevenzione della rottura dell'isolamento e metodi di prova

È necessario controllare lo stato del materiale isolante durante l'operazione per rilevare la frattura di sviluppo ed evitare guasti accidentali dovuti a scariche parziali sulle apparecchiature.

Per controllare il grado di difetti di isolamento, ci sono apparecchiature ad alta tensione:

  • prova ad alta tensione, equivalente dimensioni suo eventuale aumento durante il funzionamento. È necessario determinare i valori di rigidità dielettrica quando un aumento transitorio di tensione.
  • metodi di prova non distruttive per determinare il tempo del suo sfruttamento della risorsa.

Ciò rende possibile condurre diagnosi accurata su apparecchiature in tensione senza visualizzare l'arte del servizio, e pertanto, l'esclusione di perdite economiche.

Gli attuali metodi diagnostici PD possono rilevare un difetto nelle prime fasi del suo sviluppo e, quindi, evitare riparazioni o sostituzione di apparecchiature difettose costosi.

Alcuni metodi permettono di localizzare l'area difetto, e saranno oggetto di ripristinare solo le parti danneggiate dell'isolamento.

Quando prove di impianti ad alta tensione, la qualità dell'isolamento deteriora a causa di stress impatto superiore più volte i valori operativi.

metodi diagnostici per il rilevamento di scarica parziale permette la stima più accurata del livello residuo di efficienza delle apparecchiature senza esercitare azioni distruttive sull'isolante. La diagnosi di PD nel funzionamento di una perdita che è di solito intorno all'oggetto da ispezionare è altra apparecchiatura che è la fonte di interferenza. Questi segnali possono non essere diversi nei parametri dei segnali oggetto desiderato in quanto potrebbero essere scariche parziali troppo.

Pertanto, per separare i segnali interferenti e la scarica parziale misurata, si deve prima misurare i segnali di interferenza senza potere sull'oggetto di prova e quindi eseguire la misurazione su di esso in funzione.

In questo caso i segnali vengono registrati quantità di scariche parziali e lo sfondo.

La differenza tra i risultati di queste misurazioni mostrano un valore di segnale di scarica parziale.

La caratteristica ottenuto consente di valutare la natura dei difetti e scarica stessa.

metodo PD non danneggiare l'isolamento ed è ampiamente usato perché non utilizza una tensione più alta, un effetto negativo sul isolamento nel processo di verifica.

Metodo scarica elettrica

Il metodo richiede la presenza di un contatto apparecchi di misura con isolamento.

Esso permette di definire un gran numero di caratteristiche scariche parziali.

Questo è il più preciso di tutti i metodi di misurazione scariche parziali.

metodo di rilevamento acustico

Questo metodo si basa sull'utilizzo del microfono che riceve i segnali sonori attrezzature operative.

Sensori installati nel complesso quadro e apparecchi di alimentazione e lavorare in remoto.

Svantaggio: scariche parziali piccole quantità non sono fissi.

Metodo elettromagnetico o remoto

Rilevamento di scarica parziale utilizzando il metodo di frequenze delle microonde è un processo semplice ed efficiente. A tale scopo il dispositivo antenna direttività.

Lo svantaggio di questo metodo – l'impossibilità di misurare i valori di bit.

Specificità di scarichi nei trasformatori

trasformatori di potenza potenti sono pezzi di griglie e loro prossimità è impostata apparecchiature ad alta tensione, in cui possono esistere scariche parziali. Segnali provenienti da questi vari percorsi arrivano al trasformatore controllata.

Se collegate alle linee aeree trasformatore esposti lampo, i segnali da loro saranno registrati nella misurazione delle caratteristiche della scarica parziale nel trasformatore di isolamento.

Quando trovare sottostazioni di trasformazione all'aperto, sulle parti conduttrici esterne sono periodicamente, a seconda della temperatura, umidità e altri fattori, scariche corona verificano.

Cambiando il carico e la presenza di trasformatori dispositivi regolano i loro parametri durante il funzionamento, per esempio, i dispositivi di regolazione del carico di lavoro provoca un cambiamento nelle caratteristiche di scarica parziale, che può diminuire o aumentare.

Tutti questi fattori portano al fatto che molte delle misure su trasformatori può mostrare un'immagine distorta della condizione dell'isolamento.

Le letture sono prese dalla prova trasformatore si sovrapporrà rumore impulsi provenienti da apparecchiature circostanti.

In tali casi è necessario utilizzare un metodo di misurazione abbinato correttamente per eliminare l'influenza del rumore sui dati ottenuti da scariche parziali nei trasformatori.