Частичные разряды в твердой изоляции

     Среди  параметров  изоляции, определяемых множеством различных методов, характеристики  ЧР несут  наибольшую  информацию  об  опасности  дефектов. Строго  говоря,  для описания  всех  характеристик ЧР достаточно  знать значения  кажущегося  заряда  и его фазу,  то  есть  временное положение измеренного заряда  в периоде воздействующего напряжения. Остальные характеристики,  за  исключением Ui  и Ue,  определяются  расчетным путем.

     Процесс  ЧР  имеет  несколько  стадий:  начальные  процессы  ЧР, приводящие  практически  к  восстановлению свойств  изоляции, т. е. обратимый  процесс  деструкции  изоляции; неустойчивый  процесс ЧР, при котором  наблюдаются  явления  временного  затухания  ЧР;  устойчивый процесс  ЧР,  приводящий  к  прогрессирующей  деструкции  изоляции.

     В  практике  контроля  качества изоляции  изготавливаемого высоковольтного  оборудования  принята  преимущественно  одна  характеристика  ЧР -  кажущийся  заряд  q импульса ЧР.

     Известно, что кажущийся  заряд q,  регистрируемый  схемой  регистрации,  является  частью  полного  заряда qв,  нейтрализуемого  при  ЧР  во  включении.

     Если  представить  схему  замещения  изоляции  образца с  источником  ЧР,  включенного  в  схему  регистрации,  рис. 5,  то  нетрудно  установить,  что  регистрируемый  заряд  q зависит  от  параметров  элементов  схемы  регистрации  и  емкости  изоляции  образца.

     Рис.5 Схема замещения изоляции  образца с ЧР.

     С1, С2 – емкости  столбов  изоляции  между  проводящими поверхностями  включения  и  электродами  образца; С_Д – емкость изоляции  образца; С_С – соединительный  конденсатор; Z_И -  измерительный элемент; С_П – паразитная  емкость.

     Схему  замещения  изоляции  с  ЧР  можно  представить  более  полно,  рис. 6,  представив  в  процессе  разряда  зарядовые  пятна  на  стенках  включения  в  виде  проводящих дисков  (с  учетом  ряда  допущений). 

     Рис. 6 Схема  замещения  изоляции  образца с  учетом  краевого  эффекта    зарядовых  пятен  ЧР.

     С10, С20 – емкости  столбов  изоляции  между  проводящими поверхностями  включения  и  электродами  образца; С1К, С2К – краевая  емкость  столбов  изоляции;  С_ВК – краевая емкость включения.

     Расчет  зависимости  емкости  включения  С∑1  или  С∑2 (где   С∑1 = С10 + С1К;  С∑2 = С20 + С2К)  относительно  электрода   от  расстояния  до  электродов  Н′ или Н″  показывает, что  при  расстояниях,  значительно  превышающих  размеры  включения, рис. 7,  емкость С∑1 или  С∑2  изменяется  несущественно.

     Рис. 7  Геометрические параметры включения и его расположение относительно электрода.

     Заключение

     Для диагностики состояния изоляции электротехнического оборудования по частичным разрядам является эффективным  электрический индукционный метод  регистрации ЧР с помощью датчика  в виде высокочастотного трансформатора тока с обработкой данных на персональном компьютере.

     Показано, что наиболее оптимальным диагностическим  параметром частичных разрядов является мощность ЧР. Установлен характер изменения  интенсивности ЧР в зависимости  от стадии старения изоляции с использованием метода ускоренного термического старения.

     Показано, что система диагностики по частичным  разрядам с использованием комплекса  характеристик ЧР, получаемых разработанным  программным обеспечением, является эффективной как для оценки текущего ссостояния изоляции, так и для  прогнозирования ее остаточного  ресурса.

     Список  используемой литературы

1. Электрооборудование и электроустановки. Методы измерения характеристик частичных разрядов. ГОСТ 20074-83.
2. Беннинг П. «Электрическая прочность изоляционных материалов и конструкций.

Электронные ресурсы:

1. www.hw-nsk.ru
2. www.datos.com