Nyahcas separa ialah nyahcas elektrik yang berlaku di kawasan penebat yang kecil di mana kekuatan medan elektrik melebihi kekuatan pecahan bahan. Ia boleh berlaku dalam lompang dalam penebat pepejal, di sepanjang permukaan bahan penebat, di dalam gelembung gas dalam penebat cecair.
Punca pelepasan separa
Menurut definisi yang diterima pakai oleh piawaian antarabangsa, nyahcas separa ialah nyahcas elektrik yang menghalang penebat secara tempatan dalam bahagian struktur yang berasingan.
Proses ini berlaku disebabkan pengionan gas atau cecair dielektrik dan boleh berlaku pada antara muka antara dua media dan di dalam penebat. Kemunculan dan perkembangan bergantung pada jenis dielektrik dan ciri reka bentuk penebat objek. Pelepasan separa dalam penebat adalah akibat daripada kehadiran ketidakhomogenan dalam struktur dielektrik dan ciri-ciri voltan yang bertindak ke atasnya. Ketidakhomogenan tersebut boleh menjadi pelbagai kekotoran dan kekotoran, rongga gas, zon pelembapan. Kecacatan sedemikian terbentuk dalam struktur penebat, sebagai peraturan, dalamakibat daripada pelanggaran proses pembuatannya dan semasa pengendalian peralatan (di bawah pengaruh pengaruh mekanikal, ubah bentuk, getaran).
Apakah pokok dan pembentukannya dalam struktur bahan penebat
Dalam bahan penebat, dari rongga yang terdapat di dalamnya, struktur seperti pokok terbentuk - pokok. Cairan separa berkembang di dahan pokok. Di bawah pengaruh medan elektrik dan nyahcas, pokok meningkat dalam saiz dan kuantiti, dengan itu meningkatkan tahap degradasi bahan polimer. Dendrit telah meningkatkan kekonduksian dan membawa kepada pemusnahan progresif dielektrik.
Memandangkan nyahcas separa dalam medium gas memerlukan voltan yang lebih rendah daripada apa-apa kesan dalam kemasukan asing cecair atau pepejal, kehadiran kecacatan sedemikian dalam penebat boleh menjadi punca yang paling mungkin untuk permulaan pemusnahan ini. bahan. Ini disebabkan fakta bahawa dalam rongga yang diisi dengan gas, kekuatan medan elektrik lebih tinggi daripada kawasan pepejal atau cecair dan kekuatan elektrik medium gas mempunyai nilai yang lebih rendah daripada pecahan penebat lain.
Jenis pokok
Tring asal elektrik terbentuk apabila terdedah kepada voltan berselang-seli dan impuls, serta pada nilai yang sangat tinggi. Semasa operasi peralatan, nilai-nilai ini tidak menyebabkan kerosakan segera penebat, tetapi boleh mencetuskan pengionan gas dalamketidakhomogenan. Jika tiada rongga yang cukup besar dalam struktur bahan, dendrit boleh berkembang untuk masa yang agak lama.
Kehadiran gelembung bersaiz besar membawa kepada pelepasan separa apabila kabel dikendalikan pada voltan terkadar.
Pokok air terbentuk apabila kelembapan masuk ke dalam penebat hasil daripada resapan atau melalui retakan mikro dalam bahan.
Apabila lembapan terkondensasi dalam kemasukan, dendrit terbentuk di sini, selepas itu pembentukan intensif dan pertumbuhannya bermula disebabkan oleh penampilan lompang tambahan. Ini membawa kepada penurunan dalam kekuatan elektrik dielektrik dan kepada kerosakan kabel.
Punca utama kemerosotan penebat termasuk kedua-dua penuaan elektrik disebabkan oleh nyahcas separa yang berlaku dalam kemasukan pada voltan lampau dan dalam mod pengendalian terkadar, dan penuaan haba bahan.
Di bawah pengaruh pelepasan separa, proses pemusnahan penebat bermula, saiz kawasan yang terjejas bertambah.
Syarat untuk berlakunya nyahcas separa bergantung pada bentuk medan elektromagnet struktur penebat dan sifat elektrik zon tertentu bahan.
Nyahcas separa biasanya tidak membawa kepada kerosakan melalui penebat, walau bagaimanapun, ia menyebabkan perubahan dalam struktur dielektrik, dan dengan operasi sistem yang cukup lama, ia boleh menyebabkan kerosakan melalui penebat lapisan. Kejadian mereka sentiasa menunjukkan heterogeniti tempatan.dielektrik. Ciri-ciri pelepasan separa membolehkan anda menilai tahap kecacatan struktur penebat dengan baik.
Ia menimbulkan bahaya terbesar apabila peralatan dikendalikan pada voltan berselang-seli dan impuls.
Fenomena fizikal yang mengiringi pelepasan separa dalam penebat
Kepanasan terlampau penebat mempercepatkan proses pemusnahannya dengan meningkatkan bilangan titik di mana kecacatan baharu muncul, yang membawa kepada peningkatan dalam bilangan dan isipadu dendrit. Ini membawa kepada peningkatan ketegangan di kawasan kawasan itu.
Nyahcas elektrik separa mempunyai kesan haba pada penebat, dan juga memusnahkannya dengan zarah bercas dan produk reaktif yang terhasil daripada nyahcas.
Selain itu, nyahcas separa menyebabkan kemunculan arus berdenyut dalam saluran yang dihasilkannya. Semasa kerosakan, semua ini disertakan dengan sinaran elektromagnet, gelombang kejutan, kilatan cahaya dan pecahan penebat pada tahap molekul.
Nyahcas separa adalah antara punca utama kerosakan peralatan voltan tinggi. Ini dijelaskan oleh fakta bahawa kemunculan nyahcas separa adalah peringkat awal dalam perkembangan kebanyakan kecacatan dalam penebat voltan tinggi.
Akibat daripada proses ini, keadaan dicipta untuk berlakunya kerosakan penebat.
Peringkat pelepasan
Apabila ambang voltan tertentu melebihi, tetapkan untuk ambang tertentubahan penebat, pelepasan separa boleh dimulakan di dalamnya, yang tidak membawa kepada pembakaran segera penebat, oleh itu, ia boleh diterima dengan baik. Mereka mendapat nama - inisial.
Peningkatan selanjutnya dalam voltan, peningkatan dalam saiz dan bilangan kemasukan, bilangan pokok dalam proses operasi berterusan peralatan, membawa kepada peningkatan mendadak dalam keamatan nyahcas separa. Kejadiannya secara mendadak mengurangkan jangka hayat penebat dan boleh menyebabkan kerosakannya. Pelepasan sedemikian dipanggil kritikal.
Kesan pelepasan dalam struktur pada peralatan
Salah satu elemen reka bentuk utama transformer dan mesin elektrik ialah penebat belitan. Ia sentiasa terdedah kepada faktor pemusnah seperti: kesan haba akibat aliran arus yang panjang; beban getaran disebabkan oleh operasi litar magnetik (untuk transformer) dan mekanisme pemacu (untuk mesin elektrik); akibat arus masuk dan arus litar pintas.
Semua faktor ini membawa kepada kerosakan penebat dan pelepasan separa. Untuk mesin elektrik, ini adalah punca kegagalan yang paling biasa, dan bagi transformer, kegagalan akibat kerosakan pada penebat belitan berada di tempat kedua selepas kerosakan pada sesendal.
Mengapa anda perlu mengukur pelepasan
Mengukur proses yang berlaku apabila nyahcas separa berlaku adalah perlu untuk dapat mengelakkan kerosakan penebat dan meminimumkannyakeamatan dalam bahan penebat.
Sehubungan dengan penggunaan penebat XLPE dalam pembinaan kabel kuasa, peralatan kuasa, transformer voltan tinggi, talian kuasa atas, adalah perlu untuk sentiasa memantau nyahcas separa yang menjejaskan keselamatan operasinya.
Pencegahan kerosakan penebat dan kaedah ujian
Adalah perlu untuk menjalankan pemeriksaan ke atas keadaan bahan penebat semasa operasi untuk mengesan kerosakan yang berlaku dan mengelakkan kegagalan yang tidak disengajakan akibat pelepasan separa pada peralatan.
Untuk mengawal tahap kecacatan penebat peralatan voltan tinggi, terdapat:
- Ujian dengan peningkatan voltan, setara dengan magnitud dengan kemungkinan peningkatannya semasa operasi. Ini adalah perlu untuk menetapkan nilai kekuatan dielektrik penebat semasa peningkatan voltan jangka pendek.
- Kaedah ujian tidak merosakkan untuk menentukan hayat operasinya.
Ini memungkinkan untuk menjalankan diagnostik yang boleh dipercayai pada peralatan pengendalian, tanpa peralatan yang dinyahtauliah, dan, oleh itu, penghapusan kerugian ekonomi.
Kaedah sedia ada untuk mendiagnosis pelepasan separa membolehkan untuk mengesan kecacatan pada peringkat awal perkembangannya dan, dengan itu, menghalang pembaikan yang mahal atau penggantian peralatan yang gagal.
Sesetengah kaedah membolehkan anda menyetempatkan kawasan kecacatan, dan hanya kawasan yang rosak akan tertakluk kepada pembaikanpenebat.
Apabila menguji peralatan dengan voltan tinggi, kualiti penebat merosot akibat pendedahan kepada voltan beberapa kali lebih tinggi daripada nilai kerja.
Kaedah diagnostik untuk mengesan nyahcas separa membolehkan penilaian yang paling tepat tentang tahap prestasi sisa peralatan tanpa mempunyai kesan merosakkan pada penebatnya. Diagnostik pelepasan separa semasa operasi dihalang oleh fakta bahawa biasanya terdapat peralatan lain di sekeliling objek yang diperiksa, yang merupakan sumber gangguan. Isyarat ini mungkin tidak berbeza dalam parameter daripada isyarat objek yang dikehendaki, kerana ia juga mungkin pelepasan separa.
Oleh itu, untuk memisahkan isyarat gangguan dan nyahcas separa yang diukur, anda mesti terlebih dahulu mengukur isyarat gangguan dengan voltan dimatikan pada objek yang diuji, dan kemudian mengukurnya dalam mod pengendalian.
Dalam kes ini, jumlah isyarat nyahcas separa dan latar belakang akan direkodkan.
Perbezaan antara ukuran ini akan menunjukkan nilai isyarat PD.
Ciri-ciri yang diperoleh membolehkan kami menilai sifat kecacatan dan pelepasan itu sendiri.
Kaedah nyahcas separa tidak membahayakan penebat dan digunakan secara meluas kerana proses ujian tidak menggunakan voltan tinggi untuk memberi kesan buruk kepada penebat.
Kaedah nyahcas elektrik
Kaedah memerlukan sentuhan alat pengukur dengan penebat.
Ia membolehkan anda mentakrifkan sejumlah besar ciri nyahcas separa.
Ini adalah yang paling tepatkaedah pengukuran pelepasan separa.
Kaedah pendaftaran akustik
Kaedah ini berdasarkan penggunaan mikrofon yang mengambil isyarat bunyi daripada peralatan langsung.
Penderia dipasang dalam suis kompleks dan peralatan kuasa elektrik lain dan beroperasi dari jauh.
Kelemahan: nyahcas separa magnitud kecil tidak direkodkan.
Kaedah elektromagnet atau jauh
Pengesanan separa nyahcas menggunakan kaedah gelombang mikro adalah proses yang mudah dan berkesan. Untuk ini, peranti antena berarah digunakan.
Kelemahan kaedah ini ialah ketidakmungkinan mengukur magnitud nyahcas.
Nyahcas khusus dalam transformer
Pengubah kuasa berkuasa adalah sebahagian daripada sistem kuasa dan peralatan voltan tinggi dipasang berhampiran mereka, di mana nyahcas separa boleh wujud. Isyarat daripadanya dihantar ke pengubah terkawal dalam pelbagai cara.
Jika pengubah disambungkan ke talian kuasa atas yang tertakluk kepada kilat, isyarat daripadanya akan direkodkan apabila mengukur ciri nyahcas separa dalam penebat pengubah.
Apabila transformer terletak di pencawang terbuka, nyahcas korona secara berkala berlaku pada bahagian pembawa arus luarannya, bergantung pada suhu, kelembapan dan faktor lain.
Perubahan dalam beban dan kehadiran peranti dalam transformer yang mengawal parameternya semasa operasi, contohnya, peranti yangmengawal selia operasi di bawah beban, membawa kepada perubahan dalam ciri pelepasan separa, yang mungkin berkurang atau meningkat.
Semua faktor ini membawa kepada fakta bahawa banyak ukuran pada transformer boleh menunjukkan gambaran herot tentang keadaan penebat.
Bacaan yang diambil daripada pengubah yang sedang diuji akan ditindih oleh denyutan bunyi dari peralatan berdekatan.
Dalam kes sedemikian, adalah perlu untuk menggunakan teknik pengukuran yang dipilih dengan betul untuk mengecualikan pengaruh gangguan pada data yang diterima pada nyahcas separa dalam transformer.
