Как безопасно контролировать частичные разряды в КРУ?

Деградация изоляции в электрооборудовании обычно вызывается несколькими факторами. В процессе эксплуатации изоляционные материалы (такие как эпоксидная смола и кабельные наконечники) постепенно ухудшаются из-за тепловых, электрических и механических нагрузок, что приводит к образованию пустот или трещин. Кроме того, загрязнение и влага — такие как пыль, соль или высокая влажность окружающей среды — могут увеличивать поверхностную проводимость, вызывая коронный разряд или поверхностное перекрытие. Также скачки напряжения от молнии, коммутационные перенапряжения или резонансные перенапряжения могут вызывать разряды в слабых местах изоляции. Наконец, длительная работа при высоких нагрузках и чрезмерных токах может привести к нагреву проводников, ускоряя термическое старение изоляционных материалов.

Для кольцевых распределительных устройств (RMU) эти факторы неизбежны при нормальной эксплуатации. В краткосрочной перспективе энергия частичных разрядов относительно низкая и может не привести к непосредственному пробою изоляции, но она может создавать электромагнитные помехи (например, радиопомехи). Однако если их не устранить, долгосрочное наличие таких разрядов может привести к более серьезным последствиям: деградация изоляции и тепловые эффекты значительно увеличивают риск системы, и в крайних случаях частичные разряды могут развиться до полного пробоя, вызывая отказ оборудования, локальные отключения электроэнергии или даже пожар и взрыв. Поэтому эффективное обнаружение и предупредительные технические меры для частичных разрядов в RMU необходимы для обеспечения безопасной и стабильной работы.

Интеллектуальный мониторинг и раннее предупреждение представляют собой высокоэффективный технический подход. Системы онлайн-мониторинга используют датчики сверхвысокой частоты (UHF) и акустической эмиссии (AE) для захвата сигналов разрядов в реальном времени. Применяется вычисление на границе для фильтрации и подавления шумов, совмещенное с алгоритмами искусственного интеллекта для идентификации типов разрядов — таких как коронный разряд или разряд в пустотах, что позволяет проводить анализ данных и диагностику. Механизм предупреждения устанавливается путем задания пороговых значений, которые активируют тревогу и определяют источник разряда.

Кроме того, во время эксплуатации и технического обслуживания периодические проверки с использованием переносных детекторов могут проверять соединения кабелей и шин. Инфракрасная термография также может использоваться для косвенного обнаружения зон разрядов через аномальные температурные паттерны. Комбинирование UHF, AE и TEV (Временное заземляющее напряжение) позволяет проводить комплексную диагностику, значительно повышая точность и надежность обнаружения.

Частичные разряды в кольцевых распределительных устройствах являются ранними признаками деградации изоляционной системы. Профилактика и контроль должны осуществляться в рамках многомерного защитного каркаса, охватывающего проектирование оборудования, управление окружающей средой, технологии мониторинга и практики технического обслуживания. Через контроль окружающей среды, интеллектуальный мониторинг и регулярные проверки можно существенно снизить вероятность отказов, вызванных частичными разрядами, обеспечивая безопасную и стабильную работу электросети.