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Una descarga parcial en el aislamiento: el proceso de aparición de descarga parcial

Una descarga parcial es una descarga eléctrica que se produce en una pequeña parte del aislamiento donde la intensidad de campo eléctrico es superior a la resistencia a la ruptura del material. Puede ocurrir en los huecos dentro del aislamiento sólido en la superficie del material aislante dentro de las burbujas de gas en el aislamiento líquido.

Las causas de descargas parciales

De acuerdo con la definición adoptada por las normas internacionales, se llama descarga parcial de la descarga eléctrica de puente localmente el aislamiento en una parte separada de la estructura.

Este proceso se produce debido a la ionización de gas o dieléctrico líquido y puede ocurrir en la interfase entre dos medios de comunicación y en el interior del aislamiento. La aparición y el desarrollo depende del tipo de características dieléctricas y estructurales del objeto de aislamiento. Las descargas parciales en el aislamiento son la consecuencia de la presencia de inhomogeneidades en la estructura y las características dieléctricas de la tensión que actúa sobre él. Tales faltas de homogeneidad pueden ser diversas impurezas y contaminación, cavidades de gas, zona de humectación. Tales defectos se forman en la estructura de aislamiento, por lo general como resultado de las perturbaciones del proceso de su fabricación y durante el funcionamiento del equipo (bajo la influencia de la tensión mecánica, la tensión, la vibración).

¿Qué formación de caminos y su formación en la estructura de material aislante

El material aislante de la presente no se forma una estructura de árbol cavidad – treeing. Las ramas se desarrollan descargas parciales treeing. Bajo la influencia de un aumento treeing campo y las descargas eléctricas en tamaño y cantidad, mejorando de este modo el grado de degradación del material polimérico. Las dendritas tienen una mayor conductividad y conducen a la destrucción progresiva del dieléctrico.

Desde la aparición de una descarga parcial en el medio gaseoso requiere que el voltaje más bajo que el de un efecto similar en la materia extraña líquido o sólido, la presencia de tales defectos en el aislamiento puede ser la causa más probable del comienzo de la fractura del material. Esto es debido al hecho de que la cavidad llena de gas, la intensidad de campo eléctrico es mayor que en una parte sólida o líquida y la resistencia dieléctrica del medio gaseoso tiene un valor más bajo que otra fracción de aislamiento.

tipos de formación de caminos

origen treeing eléctrico formado tras la exposición tensión de impulso de corriente alterna, así como sus valores muy altos. En funcionamiento, estos valores son el equipo no causar ruptura inmediata del aislamiento, pero pueden provocar la ionización del gas en las irregularidades. Si la estructura del material no es suficientemente grande para el tamaño de las cavidades, las dendritas pueden crecer un tiempo relativamente largo.

La presencia de burbujas de aumento de tamaño conduce a descargas parciales durante el funcionamiento del cable a la tensión nominal.

treeing agua formada en contacto con la humedad dentro del aislamiento por difusión a través o microgrietas en el material.

Si la condensación de humedad en las inclusiones, se forman dendritas, después de lo cual comienzan su formación y el crecimiento rápido debido a la aparición de huecos adicionales. Esto conduce a una disminución de la rigidez dieléctrica y la ruptura del cable.

Las razones principales para la degradación de aislamiento incluyen tanto el envejecimiento eléctrico debido a descargas parciales se producen en inclusiones de sobretensión en el modo de funcionamiento nominal, y el envejecimiento térmico del material.

Bajo la influencia del proceso de descarga parcial comienza fallo de aislamiento, el tamaño de los aumentos zona afectada.

Condiciones para la ocurrencia de descargas parciales dependen de la forma de la estructura exterior aislante electromagnética y propiedades eléctricas del material de núcleo particular.

Las descargas parciales normalmente no conducen a la rotura del aislamiento a través de, pero causan cambios en la estructura dieléctrica, y un sistema operativo suficientemente largo puede causar la ruptura a través de la capa de aislamiento. Su apariencia es siempre indicativo de las heterogeneidades locales dieléctricas. Las características del trastorno lo suficientemente bueno que nos permita juzgar el grado de imperfección de la estructura aislante.

El mayor peligro que presentan para el equipo con CA y voltaje de impulso.

Los fenómenos físicos que acompañan a las descargas parciales en el aislamiento

El sobrecalentamiento conduce al aislamiento acelerar su destrucción mediante el aumento del número de puntos en los que hay nuevos defectos que conducen a un aumento en el número y volumen de las dendritas. Esto conduce a un aumento de la tensión en la zona del campo.

La descarga eléctrica parcial tiene en el efecto de aislamiento térmico, y destruye sus partículas cargadas y productos químicamente activos formados como resultado de la descarga.

Además, la descarga parcial provoca la aparición de la naturaleza de impulsos de las corrientes creadas por ellos en los canales. Cuando todo descomposición está acompañada por la radiación electromagnética, las ondas de choque, destellos de luz y la desintegración de aislamiento en un nivel molecular.

Las descargas parciales son las principales causas de los daños en los equipos de alta tensión. La razón es que la aparición de descargas parciales es la etapa inicial de desarrollo de la mayoría de los defectos en el aislamiento de alta tensión.

Como resultado de estos procesos, las condiciones para la aparición de rotura del aislamiento.

fase de descarga

Al sobrepasar una determinada tensión de umbral establecido en un material aislante particular, puede ser iniciado por las descargas parciales que no conducen a burn-aislamiento inmediato, y por lo tanto puede ser bastante aceptable. Se llaman – inicial.

elevando aún más la tensión, aumentando el tamaño y el número de inclusiones, entre treeing durante el funcionamiento continuo de los equipos, lo que lleva a un fuerte aumento de la descarga parcial. Su aparición se reduce drásticamente la vida útil de aislamiento y puede conducir a su ruptura. Estos bits se denominan crítico.

Efecto de bits en la estructura del equipo

Uno de los principales elementos estructurales de transformadores y máquinas eléctricas es el aislamiento de los devanados. Continuamente expuesta a factores destructivos tales como: efectos térmicos debido a las corrientes de fuga prolongados; vibrante de carga debido a la operación del circuito magnético (transformador) y un mecanismo de accionamiento (para los vehículos eléctricos); los efectos del flujo de la corriente de entrada y corriente de cortocircuito.

Todos estos factores conducen a daños en el aislamiento y la aparición de descargas parciales. Para los coches eléctricos es la causa más común de fallo, y está en segundo lugar después de entrar en el fracaso transformador dañado como resultado de daños en el aislamiento del devanado.

Que requiere la medición de descargas

se producen procesos de medición que se producen durante las descargas parciales es necesario ser capaz de prevenir la rotura del aislamiento y la máxima disminución de la intensidad en los materiales aislantes.

En relación con el uso de cables de alimentación XLPE en las estructuras de equipos de potencia, transformadores de alta tensión, líneas aéreas, es necesario mantener constantemente el control de la EP, que afecta a la seguridad de su funcionamiento.

Prevención de la ruptura del aislamiento y métodos de ensayo

Es necesario inspeccionar el estado del material aislante durante la operación para detectar la fractura desarrollo y evitar fallos accidentales debido a descargas parciales en el equipo.

Para controlar el grado de defectos de aislamiento, hay equipos de alta tensión:

  • prueba de alto voltaje, equivalente en tamaño de su posible incremento durante el funcionamiento. Es necesario determinar los valores de rigidez dieléctrica cuando un aumento transitorio de la tensión.
  • métodos de ensayo no destructivos para determinar el momento de su explotación del recurso.

Esto hace que sea posible llevar a cabo un diagnóstico preciso sobre equipos conectados sin mostrar el arte del servicio, y por lo tanto, la exclusión de las pérdidas económicas.

métodos de diagnóstico de PD pueden detectar un defecto en las primeras etapas de su desarrollo y, por lo tanto, evitar costosas reparaciones o reemplazo de equipo defectuoso.

Algunos métodos permiten localizar el área del defecto, y estarán sujetos a reparar sólo las partes dañadas del aislamiento.

Cuando un ensayo de equipos de alta tensión, la calidad del aislamiento se deteriora como resultado de la tensión de impacto superior a varias veces los valores de funcionamiento.

Los métodos de diagnóstico para la detección de descarga parcial permite la estimación más precisa del grado residual de eficiencia de los equipos sin ejercer acciones destructivas en el aislamiento. El diagnóstico de la PD en el funcionamiento de una pérdida que es por lo general alrededor del objeto a ser inspeccionado es otro equipo que es la fuente de interferencia. Estas señales pueden no ser diferente en los parámetros de las señales de objetos deseados, ya que pueden ser vertidos demasiado parciales.

Por lo tanto, para la separación de señales de interferencia y la descarga parcial medida, hay que medir primero las señales de interferencia sin energía en el objeto de prueba, y luego realizar la medición sobre el mismo en funcionamiento.

En este caso, las señales serán registrados cantidad de descarga parcial y el fondo.

La diferencia entre los resultados de estas mediciones muestran un valor de señal de descarga parcial.

La característica obtenida permite evaluar la naturaleza de los defectos y de la propia descarga.

método PD no daña el aislamiento y es ampliamente utilizado porque no utiliza un voltaje más alto, un efecto negativo en el aislamiento en el proceso de verificación.

método de descarga eléctrica

El método requiere la presencia de un contacto equipos de medición con aislamiento.

Permite definir un gran número de características parciales de descarga.

Este es el más exacto de todos los métodos de medición de descargas parciales.

método de detección acústica

Este método se basa en el uso del micrófono que recibe las señales de sonido equipo de operación.

Sensores instalados en el complejo de conmutación y otros equipos de potencia y trabajan de forma remota.

Desventaja: descargas parciales pequeñas cantidades no son fijos.

método electromagnético o remoto

La detección de descarga parcial usando el método de frecuencias de microondas es un proceso sencillo y eficiente. Para ello, el dispositivo de directividad de la antena.

La desventaja de este método – la imposibilidad de medir los valores de bits.

La especificidad de las descargas en transformadores

Potentes transformadores de potencia son piezas de rejillas y la proximidad de la misma se establece equipos de alta tensión, en el que pueden existir descargas parciales. Las señales de estos diversos caminos llegan al transformador controlado.

Si está conectado a las líneas de transformador generales expuestos relámpago, las señales procedentes de ellos serán registrados en la medición de las características de la descarga parcial en el aislamiento del transformador.

Cuando la búsqueda de subestaciones de transformación a la intemperie, en sus partes externas conductoras son periódicamente, dependiendo de la temperatura, la humedad y otros factores, se producen descargas de corona.

Cambio de la carga y la presencia de los transformadores de los dispositivos de regular sus parámetros durante el funcionamiento, por ejemplo, los dispositivos de regulación de la carga de trabajo provoca un cambio en las características de descarga parcial, que puede disminuir o aumentar.

Todos estos factores conducen al hecho de que muchas de las mediciones en transformadores puede mostrar una imagen distorsionada de la condición del aislamiento.

Las lecturas se toman del transformador de prueba se superponen pulsos de ruido de equipos cercanos.

En tales casos es necesario utilizar el método de medición correctamente emparejado para eliminar la influencia del ruido en los datos obtenidos por las descargas parciales en transformadores.