Частичные разряды в изоляции

Локальный электрический, или частичный разряд — это искровой разряд невысокой мощности, который не является пробоем и появляется внутри изоляции или на её поверхности. Такое явление характерно для оборудования среднего и высокого класса напряжения.

Частичные разряды появляются за счет наличия неоднородностей, пустот, пузырьков газа в диэлектрическом слое. Причиной возникновения таких дефектов могут быть заводские дефекты оборудования, ошибки в установке и эксплуатации, естественное старение и другие внешние воздействия.

Немаловажно, что частичные разряды признаны явным свидетельством ухудшения свойств изоляции. Периодически повторяющиеся локальное возникновение искровых пробоев разрушает диэлектрический слой за несколько месяцев или лет, в зависимости от рабочего напряжения электрической вращающейся машины.

Физические процессы, сопровождающие частичные разряды в изоляции

Данный дефект сопровождается следующими признаками:

• появлением импульсного тока в цепях с дефектным оборудованием;
• электромагнитным излучением в окружающее пространство;
• разложением изолирующего слоя на молекулярные группы под воздействием тока;
• локальным нагревом изоляции в зонах с множественными частичными разрядами;
• возникновением светового излучения;
• появлением ударных волн.

Наличие этих и других признаков появления частичных разрядов в изоляции позволяет фиксировать их с помощью различных приборов. Своевременный мониторинг снижает риск поломок дорогостоящего оборудования.

Методы измерения частичных разрядов

Наиболее распространёнными являются три способа контроля состояния изоляции:

1. Акустический метод. Основан на применении сверхчувствительных микрофонов, которые улавливают высокочастотные звуковые волны. Преимуществом этого способа является возможность дистанционного исследования. Однако локализация места возникновения ЧР часто затруднена, как и регистрация маломощных ЧР. Однако при таком методе нет возможности качественного отделения ЧР от электромагнитных шумов. Также акустический метод не дает возможности выявить перенаводящиеся импульсы с одной фазы на другую и расположение импульсов ЧР относительно цикла фазного напряжения генератора.
2. Электромагнитный (или СВЧ) метод. Его преимущество — возможность использования с установками любого класса напряжения, а также дистанционность анализа. К недостаткам можно отнести чувствительность к помехам и малую точность в тех случаях, когда необходимо уточнение количественных характеристик ЧР.
3. Электрический метод измерения частичных разрядов. В настоящее время является самым востребованным и точным. Его ключевой недостаток — необходимость установки датчиков на исследуемое оборудование. Среди преимуществ — возможность отстройки от наводимых помех, проведение анализа в штатном рабочем режиме (без подачи повышенного напряжения), полнота получаемых данных для всестороннего изучения явления ЧР и прогнозирования.

Электрический метод измерения частичных разрядов изоляции широко применяется с 80-х годов прошлого века. Сегодня оборудование ведущих производителей позволяет получать данные о состоянии диэлектрика с заданной периодичностью и передавать их для анализа по сети Интернет или другими способами.

Необходимость непрерывного измерения частичных разрядов

Современные способы электрического тестирования не требуют привлечения сторонних специалистов и лабораторного оборудования. Анализ проводится с помощью датчиков, подсоединенных к электронному блоку. Процесс непрерывного измерения частичных разрядов эффективен по нескольким причинам:

• полученные данные предоставляются в удобной для анализа форме;
• процесс проведения измерений автоматизирован и не требует участия специалиста;
• оборудование способно своевременно предупредить о возникновении проблем, увеличении мощности и числа ЧР.

Емкостные датчики

Установленные емкостные датчики

Непрерывное измерение частичных разрядов показало экономическую эффективность на тысячах машин. Такой мониторинг позволяет своевременно принять корректирующие меры и избежать дорогостоящей перемотки статора после пробоя.

Документы

• Приложение В1 и В2 версия 5.docx
• ГОСТ IEС_TS 60034_27_2_2015.pdf
• Пояснительная записка IRIS Power.docx