การวิเคราะห์ปัญหาการปล่อยประจุของบัสบาร์ในสถานีไฟฟ้าและวิธีการแก้ไข

1. วิธีการตรวจจับการปล่อยประจุของบัสบาร์

1.1 การทดสอบความต้านทานฉนวน

การทดสอบความต้านทานฉนวนเป็นวิธีที่ง่ายและใช้กันอย่างแพร่หลายในการทดสอบฉนวนไฟฟ้า มันมีความไวสูงต่อข้อบกพร่องของฉนวนประเภททะลุผ่าน ความชื้นทั่วไป และการปนเปื้อนบนพื้นผิว—สภาพเหล่านี้มักทำให้ค่าความต้านทานลดลงอย่างมาก อย่างไรก็ตาม มันมีประสิทธิภาพน้อยในการตรวจจับการเสื่อมสภาพเฉพาะที่หรือข้อบกพร่องจากการปล่อยประจุบางส่วน

ขึ้นอยู่กับระดับฉนวนและข้อกำหนดในการทดสอบของอุปกรณ์ เครื่องทดสอบความต้านทานฉนวนที่ใช้กันโดยทั่วไปจะใช้แรงดันเอาต์พุต 500 V, 1,000 V, 2,500 V, หรือ 5,000 V

1.2 การทดสอบแรงดันทนไฟ AC ความถี่กำลัง

การทดสอบแรงดันทนไฟ AC ใช้สัญญาณ AC แรงดันสูง—สูงกว่าแรงดันที่กำหนดของอุปกรณ์—เพื่อทดสอบฉนวนเป็นเวลาที่ระบุ (โดยทั่วไปคือ 1 นาที ยกเว้นมีการระบุไว้เป็นอย่างอื่น) การทดสอบนี้สามารถตรวจจับข้อบกพร่องของฉนวนเฉพาะที่ได้อย่างมีประสิทธิภาพและประเมินความสามารถของฉนวนในการทนต่อแรงดันเกินในสภาพการทำงานจริง เป็นการทดสอบฉนวนที่สมจริงและมีความสำคัญที่สุดในการป้องกันการล้มเหลวของฉนวน

อย่างไรก็ตาม เป็นการทดสอบที่ทำลายได้ อาจเร่งการเสื่อมสภาพของฉนวนที่มีอยู่และทำให้เกิดการเสื่อมสภาพสะสม ดังนั้น ระดับแรงดันทดสอบต้องเลือกอย่างรอบคอบตาม GB 50150–2006 มาตรฐานการทดสอบการยอมรับของอุปกรณ์ไฟฟ้าในโครงการติดตั้งไฟฟ้า มาตรฐานการทดสอบแรงดันทนไฟ AC สำหรับฉนวนเซรามิกและฉนวนอินทรีย์แข็งแสดงในตาราง 1

ตาราง 1: มาตรฐานการทดสอบแรงดันทนไฟ AC สำหรับฉนวนเซรามิกและฉนวนอินทรีย์แข็ง

มีวิธีการทดสอบแรงดันทนไฟ AC หลายวิธี รวมถึงการทดสอบความถี่กำลัง การเรโซแนนซ์อนุกรม การเรโซแนนซ์ขนาน และการเรโซแนนซ์อนุกรม-ขนาน สำหรับการทดสอบการปล่อยประจุของบัสบาร์ การทดสอบแรงดันทนไฟ AC ความถี่กำลังมาตรฐานเพียงพอ การตั้งค่าการทดสอบควรกำหนดตามแรงดันทดสอบ ความจุ และอุปกรณ์ที่มี โดยทั่วไปจะใช้ชุดทดสอบแรงดันไฟฟ้า AC แบบครบวงจร

1.3 การทดสอบด้วยอินฟราเรด

วัตถุทุกชนิดที่มีอุณหภูมิสูงกว่าศูนย์สัมบูรณ์จะปล่อยรังสีอินฟราเรดอย่างต่อเนื่อง ปริมาณพลังงานอินฟราเรดและการกระจายความยาวคลื่นนั้นสัมพันธ์กับอุณหภูมิผิวของวัตถุ โดยการวัดรังสีนี้ การถ่ายภาพอินฟราเรดสามารถกำหนดอุณหภูมิผิวได้อย่างแม่นยำ—เป็นพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ของการวัดอุณหภูมิด้วยอินฟราเรด

จากมุมมองของการตรวจสอบและการวินิจฉัยด้วยอินฟราเรด ข้อบกพร่องของอุปกรณ์แรงดันสูงสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท: ภายนอกและภายใน ข้อบกพร่องภายนอกเกิดขึ้นบนส่วนที่เปิดเผยและสามารถตรวจจับได้โดยตรงด้วยเครื่องมืออินฟราเรด แต่ข้อบกพร่องภายในซ่อนอยู่ภายในฉนวนแข็ง น้ำมัน หรือกล่องและยากต่อการตรวจจับโดยตรงเนื่องจากถูกปิดกั้นโดยวัสดุฉนวน

การวินิจฉัยการปล่อยประจุของบัสบาร์ด้วยอินฟราเรดประกอบด้วยการวัดอุณหภูมิ การคำนวณความแตกต่างของอุณหภูมิสัมพัทธ์ (คำนึงถึงอุณหภูมิแวดล้อม) และการเปรียบเทียบกับบัสบาร์ที่ทำงานปกติ ทำให้สามารถระบุตำแหน่งที่เกิดความร้อนสูงและการปล่อยประจุได้อย่างชัดเจน

2. การใช้เทคโนโลยีใหม่

2.1 เทคโนโลยีการถ่ายภาพอัลตราไวโอเลต (UV)

เมื่อความเครียดไฟฟ้าท้องถิ่นบนอุปกรณ์ที่มีกระแสไฟฟ้าเกินขีดจำกัดที่สำคัญ จะเกิดการไอโอนิเซชันของอากาศ นำไปสู่การปล่อยประจุโคโรน่า อุปกรณ์แรงดันสูงมักประสบกับการปล่อยประจุเนื่องจากการออกแบบ การผลิต การติดตั้ง หรือการบำรุงรักษาที่ไม่เหมาะสม ขึ้นอยู่กับความแรงของสนามไฟฟ้า อาจทำให้เกิดโคโรน่า การแฟลชโอเวอร์ หรืออาร์ค ระหว่างการปล่อยประจุ อิเล็กตรอนในอากาศจะได้รับและปล่อยพลังงาน—ปล่อยแสงอัลตราไวโอเลตเมื่อพลังงานถูกปล่อย

เทคโนโลยีการถ่ายภาพอัลตราไวโอเลตตรวจจับรังสี UV นี้ ประมวลผลสัญญาณ และทับภาพลงบนภาพแสงสว่างที่แสดงบนหน้าจอ ทำให้สามารถระบุตำแหน่งและความเข้มของโคโรน่าได้อย่างแม่นยำ ให้ข้อมูลที่เชื่อถือได้สำหรับการประเมินสภาพของอุปกรณ์

2.2 การทดสอบด้วยคลื่นอัลตราโซนิค (UT)

การทดสอบด้วยคลื่นอัลตราโซนิค (UT) เป็นวิธีการตรวจสอบอุตสาหกรรมที่พกพา ไม่ทำลาย ทำให้สามารถตรวจจับ ระบุตำแหน่ง ประเมิน และวินิจฉัยข้อบกพร่องภายใน เช่น รอยแตก โพรง ความโปร่ง และสิ่งปนเปื้อน—ทั้งในห้องปฏิบัติการและสภาพแวดล้อมภาคสนาม

คลื่นอัลตราโซนิคเป็นคลื่นยืดหยุ่นที่เดินทางผ่านแก๊ส ของเหลว และของแข็ง แบ่งตามความถี่: อินฟราซาวนด์ (<20 Hz) คลื่นเสียงที่ได้ยิน (20–20,000 Hz) คลื่นเสียงอัลตราโซนิค (>20,000 Hz) และคลื่นไฮเปอร์โซนิค คลื่นอัลตราโซนิคแสดงพฤติกรรมคล้ายแสงในเรื่องการสะท้อนและหักเห

เมื่อคลื่นอัลตราโซนิคเดินทางผ่านวัสดุ การเปลี่ยนแปลงในคุณสมบัติเสียงและการโครงสร้างภายในจะส่งผลต่อการเดินทางของคลื่น โดยการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ การทดสอบด้วยคลื่นอัลตราโซนิคประเมินคุณสมบัติของวัสดุและโครงสร้างที่แข็งแรง วิธีการที่ใช้ทั่วไปรวมถึงการผ่านคลื่น การสะท้อนคลื่นพัลส์ และเทคนิคแบบคู่

เครื่องตรวจจับข้อบกพร่องด้วยคลื่นอัลตราโซนิคแบบดิจิทัลส่งคลื่นอัลตราโซนิคเข้าสู่วัตถุทดสอบและวิเคราะห์การสะท้อน ผลโดปเพลอร์ หรือการผ่านเพื่อรับข้อมูลภายใน แล้วประมวลผลเป็นภาพ เทคโนโลยีนี้มีประสิทธิภาพสูงในการประเมินสภาพฉนวนของบัสบาร์แรงดันสูงที่ทำงาน

3. วิธีการเฉพาะสำหรับการปล่อยประจุของบัสบาร์แรงดันสูง

หากการปล่อยประจุที่ผิดปกติในบัสบาร์แรงดันสูงไม่ได้รับการแก้ไขอย่างรวดเร็ว มันอาจนำไปสู่การร้อนเกินของฉนวน การล้มเหลวของฉนวนในที่สุด และแม้กระทั่งการขาดแคลนไฟฟ้าใหญ่ ดังนั้น ข้อบกพร่องจากการปล่อยประจุต้องได้รับการแก้ไขอย่างรวดเร็วและป้องกันอย่างมีประสิทธิภาพ

3.1 การทดสอบการมอบหมายและยอมรับอย่างเคร่งครัด

ข้อบกพร่องจากการปล่อยประจุของบัสบาร์จำนวนมากมาจากงานฝีมือที่ไม่ดีหรือขาดความรับผิดชอบในการก่อสร้าง ผู้ทดสอบต้องปฏิบัติตามรหัสและมาตรฐานอย่างเคร่งครัดในการทดสอบการยอมรับของอุปกรณ์ใหม่ ระบุความเสี่ยงจากการปล่อยประจุล่วงหน้าและแก้ไขก่อนการมอบหมาย

3.2 แทนที่ฉนวนบัสบาร์ที่เสื่อมสภาพ

การปล่อยประจุของบัสบาร์ส่วนใหญ่เกิดจากการเสื่อมสภาพของฉนวนรองรับ ควรมีรายการละเอียดและแทนที่ฉนวนตามอายุการใช้งานเพื่อรับประกันความแข็งแรงของฉนวนที่เพียงพอ

3.3 การวิเคราะห์อย่างครอบคลุมด้วยการทดสอบฉนวนและการวินิจฉัย

การทดสอบฉนวนสามารถตรวจจับข้อบกพร่องจากการปล่อยประจุที่รุนแรงได้ อย่างไรก็ตาม สำหรับการปล่อยประจุในระยะเริ่มต้นหรือที่ซ่อนอยู่ จำเป็นต้องใช้วิธีการวินิจฉัยขั้นสูง เช่น การถ่ายภาพอินฟราเรด การถ่ายภาพอัลตราไวโอเลต และการทดสอบด้วยคลื่นอัลตราโซนิค เพื่อตรวจจับและแทรกแซงในระยะเริ่มต้น ดังนั้น การวิเคราะห์อย่างครอบคลุมโดยผสมผสานการทดสอบฉนวนและการทดสอบวินิจฉัยเป็นสิ่งสำคัญในการป้องกันและลดข้อบกพร่องจากการปล่อยประจุของบัสบาร์อย่างมีประสิทธิภาพ