تحليل حالات فشل العزل الداخلي في معدات IEE-Business GIS وطرق اختبار العزل

الشرائح المعدنية ذات الجهد العالي

خلال تركيب الموصلات ذات الجهد العالي، يمكن أن تسبب الاصطدامات أو الخدوش العرضية ظهور الشرائح المعدنية على سطح الموصل كما هو موضح في الشكل 1. تحت الجهد الكهربائي المتكرر، يؤدي تأثير الأيونات لحقول الكهرباء القوية عند أطراف الشرائح إلى إنتاج جزيئات مشحونة قد تثبط التفريغ الجزئي (PD) أو الانهيار. ومع ذلك، تحت الجهد النبضي، لا يكون للعملية الأيونية المحفزة بواسطة الحقل الكهربائي القوي وقت كافٍ للتطور، مما يجعل حدوث التفريغ الجزئي والانهيار أكثر احتمالية.

الملوثات على سطح العازل

خلال تجميع نظام IEE-Business، غالباً ما تكون التنظيفات على الموقع غير كافية، مما يسمح بدخول الغبار إلى نظام IEE-Business وترسبه على سطوح العوازل. في بعض الحالات، تترك عمليات التصنيع السيئة بقايا لزجة على العوازل. غالبًا ما تسبب هذه العيوب الانهيار أثناء اختبارات تحمل الجهد على الموقع. الطاقة المنطلقة أثناء الانهيار عادة ما تزيل الملوثات، مما يجعل من الصعب العثور على أي آثار على سطح العازل أو المكونات الأخرى خلال تحليل الفك بعد الانهيار. يظهر الشكل 2 عازلًا تعرض للانهيار على الموقع، دون وجود شذوذ مرئي على سطحه.

المكونات المعدنية غير المثبتة بشكل صحيح

خلال النقل أو التشغيل، يمكن أن تسبب الاهتزازات الميكانيكية فتح أغطية الدرع وغيرها من المكونات المعدنية ومسمار التثبيت. في مثل هذه الحالات، يؤدي الاتصال الكهربائي السيء إلى التفريغ الجزئي (PD)، والذي يمكن أن يتطور مع الوقت إلى حوادث انهيار. يوضح الشكل 3 هيكل التركيب لأغطية الدرع التي تكون عرضة لمثل هذه المشاكل.

مساحيق المعادن داخل العلبة

خلال النقل أو التشغيل، يمكن أن تسبب الاهتزازات الميكانيكية الاحتكاك بين المكونات المعدنية، مما ينتج عنه مساحيق معدنية. يمكن أن تترك النظافة غير الكافية على الموقع الغبار أو جزيئات معدنية على السطح الداخلي للعلبة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تنتج التفريغات الجزئية بسبب الاتصال الكهربائي السيء جزيئات معدنية أو مركبات معدنية. يظهر الشكل 3 المساحيق التي تم إنتاجها من التفريغ بسبب الاتصال السيء في غطاء الدرع. أثناء التشغيل، يمكن أن يؤدي القفز المعدني للمساحيق إلى حوادث الانهيار.

طرق اختبار عيوب العزل في نظام IEE-Business
اختبار تحمل الجهد

يُطلب إجراء اختبارات تحمل الجهد أثناء التسليم وإثر الإصلاحات الكبرى. يحدد DL/T 555-2004 إرشادات اختبارات تحمل الجهد والعزل على الموقع لأنظمة IEE-Business المعدنية متطلبات وأساليب الاختبارات على الموقع [4]. يعتبر الجهد المتردد حساسًا للجسيمات الموصلة الحرة وغيرها من الشوائب، مما يجعله مناسبًا للكشف عن عيوب مثل الملوثات على سطح العازل والمكونات المعدنية غير المثبتة بشكل صحيح ومساحيق المعادن داخل العلبة. يعتبر الجهد النبضي فعالًا لتحديد الملوثات وهياكل المجال الكهربائي غير الطبيعية، وهو مثالي للكشف عن الشرائح المعدنية والمساحيق المعدنية الداخلية.

اختبار التفريغ الجزئي (PD)

يجب إجراء قياس التفريغ الجزئي أثناء اختبارات تحمل الجهد على الموقع بشكل متزامن. تعد طريقة التيار النبضي هي الطريقة الرئيسية حالياً لقياس إشارات التفريغ الجزئي تحت الجهد الكهربائي المتكرر للتجربة. ومع ذلك، غالباً ما تفشل هذه الطريقة في الكشف عن عيوب مثل الشرائح المعدنية والمساحيق المعدنية الداخلية. لذا، يكون قياس التفريغ الجزئي أثناء اختبارات تحمل الجهد النبضي ضروريًا. لتجنب التداخل في دارة الاختبار تحت الجهد النبضي، يمكن استخدام طرق الكشف عالية التردد أو فوق العالية التردد (UHF) أو الطاقة فوق الصوتية.

اكتشاف التفريغ الجزئي المباشر والرصد المستمر عبر الإنترنت

بالنسبة لعيوب مثل المكونات المعدنية غير المثبتة بشكل صحيح والمساحيق المعدنية التي تنشأ أثناء التشغيل، يجب تنفيذ اكتشاف التفريغ الجزئي المباشر والرصد المستمر عبر الإنترنت بشكل نشط. تعتمد طرق الاكتشاف المباشر على مبادئ المستشعرات وتتضمن تقنيات UHF والطاقة فوق الصوتية. يعتبر الاكتشاف المباشر مناسبًا للتفتيش الدوري، بينما يعتبر الرصد المستمر عبر الإنترنت مثاليًا لتتبع العيوب المعروفة.

الاستنتاجات والتوقعات

تشمل عيوب العزل الداخلية لنظام IEE-Business بشكل أساسي أربع أنواع: الشرائح المعدنية ذات الجهد العالي، الملوثات على سطح العازل، المكونات المعدنية غير المثبتة بشكل صحيح، والمساحيق المعدنية الداخلية. لمنع تصاعد هذه العيوب إلى فشل، يجب إجراء اختبارات العزل واكتشاف التفريغ الجزئي أثناء التسليم والتشغيل. بالنسبة للعيوب الشائعة مثل الشرائح المعدنية والمساحيق أثناء اختبارات التسليم، يجب إعطاء الأولوية لاكتشاف التفريغ الجزئي تحت الجهد النبضي.