Ішінара разряд - электр өрісінің күші материалдың бұзылу күшінен асатын оқшаулаудың шағын аймағында пайда болатын электр разряды. Ол қатты оқшаулау ішіндегі бос орындарда, оқшаулағыш материалдың бетінде, сұйық оқшаулаудағы газ көпіршіктерінің ішінде пайда болуы мүмкін.
Жартылай разрядтардың себептері
Халықаралық стандарттармен қабылданған анықтамаға сәйкес ішінара разряд - бұл құрылымның бөлек бөлігіндегі оқшаулауды жергілікті шунттайтын электр разряды.
Бұл процесс газдың немесе сұйық диэлектриктің иондалуына байланысты орын алады және екі орта арасындағы интерфейсте және оқшаулау ішінде болуы мүмкін. Пайда болуы және дамуы диэлектриктің түріне және объектінің оқшаулауының конструктивтік ерекшеліктеріне байланысты. Оқшаулаудағы жартылай разрядтар диэлектриктің құрылымында және оған әсер ететін кернеудің сипаттамаларында біртекті еместердің болуының салдары болып табылады. Мұндай біртекті емес әртүрлі қоспалар мен қоспалар, газ қуыстары, ылғалдандыру аймақтары болуы мүмкін. Мұндай ақаулар оқшаулау құрылымында, әдетте, жылы қалыптасадыоны жасау процесін бұзу нәтижесінде және жабдықты пайдалану кезінде (механикалық әсерлердің, деформацияның, дірілдің әсерінен).
Ағаштар дегеніміз не және олардың оқшаулағыш материал құрылымында қалыптасуы
Оқшаулағыш материалда ондағы қуыстардан ағаш тәрізді құрылым түзіледі - ағаш. Жартылай разрядтар ағаш бұтақтарында дамиды. Электр өрісі мен разрядтардың әсерінен ағаштар мөлшері мен саны бойынша ұлғаяды, осылайша полимер материалының деградация дәрежесін арттырады. Дендриттер өткізгіштігін арттырды және диэлектриктің біртіндеп бұзылуына әкеледі.
Газ тәрізді ортадағы ішінара разряд сұйық немесе қатты бөгде қоспадағы кез келген әсерге қарағанда төмен кернеуді қажет ететіндіктен, оқшаулауда мұндай ақаулардың болуы оның бұзылуының басталуының ең ықтимал себебі болуы мүмкін. материал. Бұл газбен толтырылған қуыста электр өрісінің кернеулігі қатты немесе сұйық аймаққа қарағанда жоғары және газ тәрізді ортаның электрлік күші басқа оқшаулағыш фракцияларға қарағанда төмен мәнге ие болуына байланысты.
Ағаш түрлері
Айнымалы және импульстік кернеу әсер еткенде, сондай-ақ өте жоғары мәндерде электрлік шығу тізбегі түзіледі. Жабдықты пайдалану кезінде бұл мәндер оқшаулаудың дереу бұзылуын тудырмайды, бірақ газдың иондануын тудыруы мүмкін.біртексіздігі. Материалдың құрылымында жеткілікті үлкен қуыстар болмаса, дендриттер салыстырмалы түрде ұзақ уақыт бойы дами алады.
Өлшемді көпіршіктердің болуы кабель номиналды кернеуде жұмыс істегенде ішінара разрядтарға әкеледі.
Су ағаштары диффузия нәтижесінде немесе материалдағы микрожарықтар арқылы оқшаулау ішіне ылғал түскенде пайда болады.
Ылғал қосындыларда конденсацияланған кезде осы жерде дендриттер түзіледі, содан кейін қосымша бос орындардың пайда болуына байланысты олардың қарқынды қалыптасуы мен өсуі басталады. Бұл диэлектриктің электрлік беріктігінің төмендеуіне және кабельдің бұзылуына әкеледі.
Оқшаулау тозуының негізгі себептері асқын кернеу кезінде және номиналды жұмыс режимінде қосындыларда болатын ішінара разрядтарға байланысты электрлік ескіруді және материалдың термиялық қартаюын қамтиды.
Жартылай разрядтардың әсерінен оқшаулауды бұзу процесі басталады, зардап шеккен аймақтың көлемі ұлғаяды.
Жартылай разрядтардың пайда болу шарттары оқшаулағыш құрылымның электромагниттік өрісінің пішініне және материалдың белгілі бір аймағының электрлік қасиеттеріне байланысты.
Ішінара разрядтар әдетте оқшаулаудың бұзылуына әкелмейді, бірақ олар диэлектриктің құрылымында өзгерістер тудырады және жүйенің жеткілікті ұзақ жұмысы кезінде олар оқшаулаудың бұзылуына әкелуі мүмкін. қабат. Олардың пайда болуы әрқашан жергілікті гетерогенділікті көрсетеді.диэлектрик. Жартылай разрядтардың сипаттамалары оқшаулағыш құрылымның ақаулық дәрежесін жақсы бағалауға мүмкіндік береді.
Жабдық айнымалы және импульстік кернеуде жұмыс істегенде олар ең үлкен қауіп төндіреді.
Оқшаулаудағы жартылай разрядтармен бірге жүретін физикалық құбылыстар
Оқшаулаудың қызып кетуі дендриттердің саны мен көлемінің ұлғаюына әкелетін жаңа ақаулар пайда болатын нүктелердің санын көбейту арқылы оның бұзылу процесін жылдамдатады. Бұл аймақтағы егістіктерде шиеленістің күшеюіне әкеледі.
Ішінара электр разряды оқшаулауға жылулық әсер етеді, сонымен қатар оны зарядталған бөлшектермен және разряд нәтижесінде пайда болатын реактивті өнімдермен бұзады.
Сонымен қатар, ішінара разрядтар олар жасайтын арналарда импульстік токтардың пайда болуын тудырады. Бұзылу кезінде мұның бәрі электромагниттік сәулеленумен, соққы толқындарымен, жарықтың жыпылықтауымен және молекулалық деңгейде оқшаулаудың бұзылуымен бірге жүреді.
Жартылай разрядтар жоғары вольтты жабдықтың зақымдалуының негізгі себептерінің бірі болып табылады. Бұл жартылай разрядтардың пайда болуы жоғары вольтты оқшаулаудағы ақаулардың көпшілігінің дамуының бастапқы кезеңі болып табылатындығымен түсіндіріледі.
Осы процестердің нәтижесінде оқшаулаудың бұзылуына жағдай жасалады.
Шығару кезеңдері
Белгілі бір кернеу шегінен асқанда, белгілі бір кернеу үшін орнатыңызоқшаулағыш материал, онда ішінара разрядтар басталуы мүмкін, бұл оқшаулаудың дереу күйіп кетуіне әкелмейді, сондықтан олар әбден қолайлы болуы мүмкін. Олар бастапқы атауды алды.
Кернеудің одан әрі ұлғаюы, қосындылардың мөлшері мен санының ұлғаюы, жабдықтың үздіксіз жұмыс істеу процесінде ағаштар саны жартылай разрядтардың қарқындылығының күрт өсуіне әкеледі. Олардың пайда болуы оқшаулаудың жарамдылық мерзімін күрт қысқартады және оның бұзылуына әкелуі мүмкін. Мұндай разрядтар критикалық деп аталады.
Құрылымдағы разрядтардың жабдыққа әсері
Трансформаторлар мен электр машиналарының негізгі конструкциялық элементтерінің бірі орамды оқшаулау болып табылады. Ол үздіксіз келесідей деструктивті факторлардың әсеріне ұшырайды: токтардың ұзақ ағынына байланысты жылу әсерлері; магниттік тізбектің (трансформаторлар үшін) және жетек механизмінің (электр машиналары үшін) жұмысына байланысты діріл жүктемелері; басталатын токтардың және қысқа тұйықталу токтарының салдары.
Бұл факторлардың барлығы оқшаулаудың бұзылуына және ішінара разрядтарға әкеледі. Электр машиналары үшін бұл істен шығудың ең көп тараған себебі болып табылады, ал трансформаторлар үшін орам оқшаулауының зақымдануынан болатын істен шығу втулкалардың зақымдалуынан кейін екінші орында.
Разрядтарды неліктен өлшеу керек
Ішінара разрядтар пайда болған кезде болатын процестерді өлшеу оқшаулаудың бұзылуын болдырмау және оларды барынша азайту үшін қажетоқшаулағыш материалдардағы қарқындылық.
Электр кабельдерін, энергетикалық жабдықты, жоғары вольтты трансформаторларды, әуе электр желілерін салуда XLPE оқшаулауын қолдануға байланысты олардың жұмыс қауіпсіздігіне әсер ететін ішінара разрядтарды үнемі бақылау қажет.
Оқшаулаудың бұзылуының алдын алу және сынау әдістері
Жабдықтағы жартылай разрядтардың салдарынан дамып келе жатқан зақымдарды анықтау және кездейсоқ істен шығудың алдын алу үшін жұмыс кезінде оқшаулағыш материалдың күйіне тексеру жүргізу қажет.
Жоғары вольтты жабдықтың оқшаулауының ақаулық дәрежесін бақылау үшін:
- Жұмыс кезінде оның мүмкін ұлғаюына баламалы, жоғары кернеумен сынақтар. Бұл қысқа мерзімді кернеудің жоғарылауы кезінде оқшаулаудың диэлектрлік беріктігінің мәндерін орнату үшін қажет.
- Оның қызмет ету мерзімін анықтауға арналған бұзылмайтын сынақ әдістері.
Бұл жабдықты пайдаланудан шығармай-ақ, жұмыс істеп тұрған жабдықта сенімді диагностика жүргізуге, демек, экономикалық шығындарды жоюға мүмкіндік береді.
Жартылай разрядтарды диагностикалаудың бар әдістері ақауды оның дамуының ерте сатысында анықтауға мүмкіндік береді және осылайша қымбат жөндеуге немесе істен шыққан жабдықты ауыстыруға жол бермейді.
Кейбір әдістер ақау аймағын локализациялауға мүмкіндік береді және тек зақымдалған жерлер жөндеуге жатады.оқшаулау.
Жоғары кернеуі бар жабдықты сынау кезінде жұмыс мәндерінен бірнеше есе жоғары кернеулердің әсерінен оқшаулау сапасы нашарлайды.
Жартылай разрядты анықтауға арналған диагностикалық әдістер жабдықтың оқшаулауына деструктивті әсер етпестен қалдық өнімділік дәрежесін барынша дәл бағалауға мүмкіндік береді. Жұмыс кезінде ішінара разрядтардың диагностикасы әдетте тексерілетін объектінің айналасында кедергі көзі болып табылатын басқа жабдықтың болуымен қиындайды. Бұл сигналдар қажетті нысанның сигналдарынан параметрлері бойынша ерекшеленбеуі мүмкін, өйткені олар ішінара разрядтар да болуы мүмкін.
Сондықтан кедергі сигналдары мен өлшенген жартылай разрядты ажырату үшін алдымен сынақ объектісінде өшірілген кернеу кезінде кедергі сигналдарын өлшеу керек, содан кейін оны жұмыс режимінде өлшеу керек.
Бұл жағдайда ішінара разряд сигналдарының және фонның қосындысы жазылады.
Бұл өлшемдер арасындағы айырмашылық PD сигналының мәнін көрсетеді.
Алынған сипаттамалар ақаулардың табиғатын және разрядтың өзін бағалауға мүмкіндік береді.
Жартылай разряд әдісі оқшаулауға зиян келтірмейді және кеңінен қолданылады, себебі сынақ процесі оқшаулауға кері әсер ету үшін жоғары кернеуді пайдаланбайды.
Электр разряды әдісі
Әдіс өлшеу құралының оқшаулаумен жанасуын қажет етеді.
Бұл ішінара разряд сипаттамаларының үлкен санын анықтауға мүмкіндік береді.
Бұл ең дәлжартылай разрядты өлшеу әдістері.
Акустикалық тіркеу әдісі
Бұл әдіс тірі жабдықтан дыбыс сигналдарын қабылдайтын микрофондарды пайдалануға негізделген.
Сенсорлар күрделі тарату құрылғылары мен басқа электрлік жабдықта орнатылады және қашықтан жұмыс істейді.
Кемшілігі: шағын көлемдегі жартылай разрядтар тіркелмейді.
Электромагниттік немесе қашықтағы әдіс
Ішінара разрядтарды микротолқын әдісі арқылы анықтау қарапайым және тиімді процесс. Ол үшін бағытталған антенна құрылғысы пайдаланылады.
Бұл әдістің кемшілігі разрядтардың шамасын өлшеу мүмкін еместігі болып табылады.
Трансформаторлардағы меншікті разрядтар
Күшті қуат трансформаторлары қуат жүйелерінің бөлігі болып табылады және олардың жанында ішінара разрядтар болуы мүмкін жоғары вольтты жабдық орнатылған. Олардан сигналдар басқарылатын трансформаторға әртүрлі тәсілдермен жіберіледі.
Егер трансформатор найзағай әсерінен болатын әуе электр желілеріне қосылған болса, олардан келетін сигналдар трансформатордың оқшаулауындағы жартылай разрядтың сипаттамаларын өлшеу кезінде жазылады.
Трансформатор ашық қосалқы станцияда орналасқанда температураға, ылғалдылыққа және басқа факторларға байланысты оның сыртқы ток өткізетін бөліктерінде периодты тәж разрядтары пайда болады.
Жүктеменің өзгеруі және трансформаторлардағы жұмыс кезінде олардың параметрлерін реттейтін құрылғылардың болуы, мысалы,жүктеме кезінде жұмысты реттеу, азаюы немесе жоғарылауы мүмкін ішінара разрядтар сипаттамаларының өзгеруіне әкеледі.
Бұл факторлардың барлығы трансформаторлардағы көптеген өлшемдер оқшаулау күйінің бұрмаланған суретін көрсетуі мүмкін.
Сынақтағы трансформатордан алынған көрсеткіштер жақын маңдағы жабдықтан келетін шу импульстері арқылы қосылады.
Мұндай жағдайларда трансформаторлардағы ішінара разрядтар бойынша алынған деректерге кедергінің әсерін болдырмау үшін дұрыс таңдалған өлшеу әдісін қолдану қажет.
