Scarico parziale (PD)è una scarica elettrica localizzata che si verifica in un materiale isolante o lungo il confine di un materiale isolante e conduttore, senza colmare completamente gli elettrodi. Spesso accade in aree di elevata sollecitazione elettrica a causa di imperfezioni, vuoti o difetti nell'isolamento. Gli scarichi parziali sono significativi perché possono deteriorare il materiale di isolamento nel tempo, portando potenzialmente a guasti alle attrezzature.
1. Come si verifica la scarica parziale
Lo scarico parziale si verifica in genere nelle regioni in cui il campo elettrico supera la resistenza dielettrica del materiale di isolamento. Gli scenari comuni includono:
Vuoti o bolle nell'isolamento solido:Air - Le cavità riempite all'interno dell'isolamento solido hanno una resistenza dielettrica inferiore rispetto al materiale circostante, causando scarichi localizzati.
Bordi o sporgenze affilate:Alte concentrazioni di campo elettrico a bordi affilati o sporgenze possono avviare PD.
Contaminanti in isolamento:Le particelle o l'umidità possono causare un miglioramento del campo localizzato.
Scarico superficiale:Scarichi lungo la superficie di un isolante, spesso a causa di contaminazione o umidità.
2. Tipi di scarico parziale
Scarico interno:
Si verifica all'interno di vuoti o lacune nell'isolamento solido o liquido.
Comune negli avvolgimenti del trasformatore o negli isolanti solidi.
Scarico superficiale:
Si verifica lungo la superficie di un materiale isolante.
Spesso a causa di umidità, sporcizia o altri contaminanti.
Scarico corona:
Si verifica attorno a punti nitidi o bordi nell'isolamento gassoso (ad es. Air).
Comune in alte linee generali di tensione -.
Albero:
Una forma progressiva di PD che crea percorsi di scarica di ramificazione all'interno dell'isolamento, causando infine la rottura.
3. Effetti della scarica parziale
Degrado dell'isolamento:
Il PD provoca danni chimici e fisici all'isolamento, come la carbonizzazione o l'erosione.
Durata della vita ridotta:
Accelera l'invecchiamento e accorcia la durata operativa delle apparecchiature elettriche.
Breakdown elettrico:
Se non rilevato, il PD può portare a catastrofici guasti all'isolamento e danni alle attrezzature.
Rumore e interferenza:
PD emette onde elettromagnetiche e rumore acustico, che possono interferire con i dispositivi vicini.
4. Rilevamento e misurazione
Il PD viene in genere rilevato utilizzando strumenti diagnostici specializzati. I metodi comuni includono:
Rilevamento elettrico:
Monitora High - impulsi di frequenza nel sistema causati da PD.
Strumenti: oscilloscopi, analizzatori dello spettro.
Rilevamento acustico:
Rileva le emissioni ultrasoniche generate dall'attività PD.
Strumenti: microfoni o sensori ad ultrasuoni.
Rilevamento ottico:
Cattura le emissioni di luce dal PD (ad esempio, in gas come SF₆ in quadri).
Rilevamento chimico:
Misura i sottoprodotti di PD, come gas (ad es. Idrogeno, CO, CO₂) in olio - Trasformatori riempiti.
Imaging termico:
Rileva il calore generato dal PD in casi gravi.
5. Prevenzione e mitigazione
Alto - Isolamento di qualità:
Utilizzare materiali con elevata resistenza dielettrica e difetti minimi.
Design adeguato:
Evitare bordi affilati, sporgenze o aree soggette a sollecitazioni elettriche elevate.
Manutenzione:
Pulizia e ispezione regolari per rimuovere i contaminanti e l'umidità.
Monitoraggio delle condizioni:
Utilizzare i sistemi di monitoraggio PD per il rilevamento precoce e la manutenzione preventiva.
Trasformazione dell'olio:
Per il petrolio - trasformatori riempiti, la degasificazione e la filtrazione riducono la contaminazione.
6. Importanza del monitoraggio
Il monitoraggio regolare della scarica parziale è fondamentale per mantenere l'affidabilità e la sicurezza delle elevate apparecchiature di tensione -, come: ad esempio:
Transformers di potere
Alti cavi di tensione -
Quadro
Macchine rotanti
Identificando il PD precoce, i servizi pubblici e le industrie possono pianificare la manutenzione, prevenire interruzioni non pianificate ed estendere la durata della vita delle attrezzature.
