Analise van die Prinsipe van Gedeeltelike Ontlading

Analise van die Prinsipe van Gedeeltelike Ontlaaiing (1)

Onder die invloed van 'n elektriese veld, vind ontlaaiing in 'n isolasiesisteem slegs plaas in sekere areas en dring nie deur tussen die geleiders met toegepasde spanning. Hierdie verskynsel word gedeeltelike ontlaaiing genoem. As gedeeltelike ontlaaiing naby 'n geleider omring deur gas plaasvind, kan dit ook korona genoem word.

Gedeeltelike ontlaaiing kan nie net aan die rand van 'n geleider plaasvind, maar ook op die oppervlak of binne 'n isoleerder. Die ontlaaiing wat op die oppervlak plaasvind, word oppervlak-gedeeltelike ontlaaiing genoem, en dié wat binne plaasvind, word interne gedeeltelike ontlaaiing genoem. Wanneer ontlaaiing in die lugspas binne die isoleerder plaasvind, sal die verandering en ophoping van lading in die lugspas noodwendig weerspieël word in die ladingverandering van die elektrodes (of geleiders) by albei kante van die isoleerder. Die verhouding tussen die twee kan deur middel van 'n ekwivalente skakeling geanaliseer word.

Hieronder word 'n gekruiseligde polyetieleen-kabel as voorbeeld geneem om die ontwikkelingsproses van gedeeltelike ontlaaiing te verduidelik. Wanneer daar 'n klein lugspas binne die kabel-isolasie-medium is, is die ekwivalente skakeling as volg:

In die figuur is Ca die kapasiteit van die lugspas, Cb die vaste dielektriese kapasiteit in reeks met die lugspas, en Cc die kapasiteit van die oorblywende ongedeerde deel van die dielektrikum. As die lugspas baie klein is, dan is Cb veel kleiner as Cc en Cb veel kleiner as Ca. Wanneer 'n wisselspanning met 'n instantane waarde van u tussen die elektrodes toegepas word, is die spanning ua oor Ca .

Wanneer ua met u toeneem tot die ontlaaispanning U2 van die lugspas, begin die lugspas ontlaai. Die ruimteladings wat deur die ontlaaiing gegenereer word, sal 'n elektriese veld vestig, wat die spanning oor Ca sterk laat afneem tot die residuele spanning U1. Op hierdie punt doof die vonk uit, en is een gedeeltelike ontlaaisiklus voltooi.

Tydens hierdie proses verskyn 'n ooreenkomstige gedeeltelike ontlaaistroomimpuls. Die ontlaai-proses is uiterst kort en kan as onmiddellik voltooi beskou word. Elke keer dat die lugspas ontlaai, val sy spanning onmiddellik met Δua = U2 - U1. Terwyl die toegepasde spanning voortgaan om te styg, laai Ca weer op totdat ua weer U2 bereik, en die lugspas ontlaai vir die tweede keer.

Op die oomblik van gedeeltelike ontlaaiing, genereer die lugspas spanning- en stroomimpulse, wat op hul beurt bewegende elektriese en magnetiese velde in die lyn skep. Gedeeltelike ontlaaideteksie kan gebaseer op hierdie velde uitgevoer word.

In werklike deteksie word gevind dat die grootte van elke ontlaaiing (d.w.s. die impulshoogte) nie dieselfde is nie, en ontlaaiing vind meestal plaas in die fase van die stygende stadium van die absolute waarde van die toegepasde spanningamplitude. Slegs wanneer die ontlaaiing uiterst intensief is, strek dit uit na die fase van die dalende stadium van die spanning se absolute waarde. Dit is omdat in praktyk dikwels meer as een lugbel gelyktydig ontlaai; of daar is slegs een groot lugbel, maar elke ontlaaiing dek nie die hele area van die bel, maar slegs 'n lokale area.

Duidelik is die ladinghoeveelheid van elke ontlaaiing nie noodwendig dieselfde nie, en daar kan selfs omgekeerde ontlaaiing plaasvind, wat die oorspronklik ophopings lading moontlik nie neutralise nie. In plaas daarvan ophoop beide positiewe en negatiewe ladinge naby die belwand, wat lei tot oppervlakontlaaiing langs die belwand. Verder is die ruimte naby die belwand beperk. Tydens ontlaaiing vorm 'n smal geleidende kanaal binne die bel, wat lei tot die lekkage van sommige ruimteladings wat deur die ontlaaiing gegenereer word.