Částečný výboj (PD)je lokalizovaný elektrický výboj, který se vyskytuje v izolačním materiálu nebo podél hranice izolačního a vodivého materiálu, aniž by se elektrodami úplně přemostila. Často se to děje v oblastech s vysokým elektrickým napětím v důsledku nedokonalostí, dutin nebo defektů v izolaci. Částečné výboje jsou významné, protože mohou v průběhu času zhoršovat izolační materiál, což potenciálně vede k selhání zařízení.
1. Jak dochází k částečnému výboji
Částečný výboj se obvykle vyskytuje v oblastech, kde elektrické pole překračuje dielektrickou sílu izolačního materiálu. Mezi běžné scénáře patří:
Voids nebo bubliny v pevné izolaci:Vzduch - vyplněné dutiny uvnitř pevné izolace mají nižší dielektrickou sílu než okolní materiál, což způsobuje lokalizované výboje.
Ostré okraje nebo výčnělky:Vysoké koncentrace elektrického pole na ostrých okrajích nebo výčnělcích mohou zahájit PD.
Kontaminanty v izolaci:Částice nebo vlhkost mohou způsobit lokalizované zlepšení pole.
Vypouštění povrchu:Vypouští se podél povrchu izolátoru, často kvůli kontaminaci nebo vlhkosti.
2. Druhy částečného výboje
Vnitřní výboj:
Vyskytuje se v mezerách nebo mezerách v pevné nebo kapalné izolaci.
Běžné u vinutí transformátorů nebo pevných izolátorech.
Vypouštění povrchu:
Vyskytuje se podél povrchu izolačního materiálu.
Často kvůli vlhkosti, špíně nebo jiným kontaminantům.
Propuštění korony:
Vyskytuje se kolem ostrých bodů nebo okrajů v plynné izolaci (např., Vzduch).
Běžné na vysokých - napětí.
Strom:
Progresivní forma PD, která vytváří rozvětvovací cesty v rámci izolace, což nakonec způsobuje rozklad.
3. účinky částečného výboje
Degradace izolace:
PD způsobuje chemické a fyzikální poškození izolace, jako je karbonizace nebo eroze.
Snížená životnost:
Zrychluje stárnutí a zkracuje provozní životnost elektrického zařízení.
Elektrické poruchy:
Pokud je PD nezjištěna, může vést k katastrofickému selhání izolace a poškození vybavení.
Hluk a rušení:
PD emituje elektromagnetické vlny a akustický šum, které mohou narušit blízkými zařízeními.
4. detekce a měření
PD je obvykle detekována pomocí specializovaných diagnostických nástrojů. Mezi běžné metody patří:
Elektrická detekce:
Monitory vysoko - frekvenční pulzy v systému způsobené PD.
Nástroje: Osciloskopy, analyzátory spektra.
Akustická detekce:
Detekuje ultrazvukové emise generované PD aktivitou.
Nástroje: ultrazvukové mikrofony nebo senzory.
Optická detekce:
Zachycuje světelné emise z PD (např. V plynech, jako je SF₆ in Switchgear).
Chemická detekce:
Opatření vedlejších produktů PD, jako jsou plyny (např. Vodík, CO, CO₂) v oleji - naplněné transformátory.
Tepelné zobrazování:
Detekuje teplo generované PD ve závažných případech.
5. Prevence a zmírnění
Vysoká - kvalita izolace:
Používejte materiály s vysokou dielektrickou pevností a minimálními vadami.
Správný design:
Vyvarujte se ostrých okrajů, výčnělků nebo oblastí náchylných k vysokému elektrickému napětí.
Údržba:
Pravidelné čištění a kontrolu k odstranění kontaminantů a vlhkosti.
Monitorování podmínky:
Použijte systémy monitorování PD pro včasnou detekci a preventivní údržbu.
Zpracování oleje:
U oleje - vyplněné transformátory, degasifikace a filtrace snižují kontaminaci.
6. Důležitost monitorování
Pravidelné monitorování částečného výboje je rozhodující pro udržení spolehlivosti a bezpečnosti vysokého napěťového zařízení s vysokým -}, jako například:
Power Transformers
Vysoké - napěťové kabely
Swindgear
Rotující stroje
Identifikací PD včasných společností mohou veřejné služby a průmyslová odvětví plánovat údržbu, zabránit neplánovaným výpadkům a prodloužit životnost vybavení.
