Pagsusuri ng Prinsipyo ng Partial Discharge
Pagsusuri ng Prinsipyo ng Partial Discharge (1)
Sa ilalim ng epekto ng isang elektrikong field, sa isang insulation system, ang discharge ay nangyayari lamang sa ilang rehiyon at hindi lumalampas sa pagitan ng mga conductor na may inilapat na voltage. Ang pangyayaring ito ay tinatawag na partial discharge. Kung ang partial discharge ay nangyayari malapit sa isang conductor na nakalibot ng gas, maaari rin itong tawaging corona.
Ang partial discharge ay maaaring mangyari hindi lamang sa gilid ng isang conductor kundi pati na rin sa ibabaw o loob ng isang insulator. Ang discharge na nangyayari sa ibabaw ay tinatawag na surface partial discharge, at ang nangyayari sa loob ay tinatawag na internal partial discharge. Kapag nangyari ang discharge sa hangin gap sa loob ng insulator, ang palitan at pag-accumulate ng mga charge sa hangin gap ay lubos na maipapakita sa pagbabago ng mga charge sa mga electrode (o conductor) sa parehong dulo ng insulator. Ang ugnayan ng dalawa ay maaaring mailarawan gamit ang isang katumbas na circuit.
Isinasagawa ang paliwanag sa pamamagitan ng halimbawa ng cross-linked polyethylene cable para ipaliwanag ang proseso ng pag-unlad ng partial discharge. Kapag may maliit na hangin gap sa loob ng cable insulation medium, ang katumbas na circuit nito ay ipinapakita sa ibaba:
Sa larawan, ang Ca ay ang air-gap capacitance, ang Cb ay ang solid dielectric capacitance na nasa serye sa air gap, at ang Cc ay ang capacitance ng natitirang buo na bahagi ng dielectric. Kung ang air gap ay napakaliit, ang Cb ay mas maliit kaysa sa Cc at Cb ay mas maliit kaysa sa Ca. Kapag inilapat ang AC voltage na may instantaneous value na u sa pagitan ng mga electrode, ang voltage ua sa ibabaw ng Ca ay .
Kapag tumataas ang ua kasabay ng u upang umabot sa discharge voltage U2 ng air gap, ang air gap ay simula ng mag-discharge. Ang mga space charges na nabuo dahil sa discharge ay tatatagpuan ang isang electric field, nagdudulot ng pagbagsak ng voltage sa ibabaw ng Ca sa residual voltage U1. Sa puntong ito, ang spark ay natutugunan, at isang cycle ng partial discharge ay natapos.
Sa prosesong ito, lumilitaw ang isang katugon na partial discharge current pulse. Ang proseso ng discharge ay napakabilis at maaaring ituring na tapos na instantaneously. Bawat pagdischarge ng air gap, ang voltage nito ay bumababa instantaneously ng Δua = U2 - U1. Habang patuloy na tumataas ang inilapat na voltage, ang Ca ay muli nagrecharge hanggang sa umabot ang ua sa U2, at ang air gap ay magdidischarge sa ikalawang pagkakataon.
Sa sandaling nangyayari ang partial discharge, ang air gap ay gumagawa ng voltage at current pulses, na nagsisimula ng moving electric at magnetic fields sa linya. Ang partial discharge detection ay maaaring maisagawa batay sa mga field na ito.
Sa aktwal na deteksiyon, natuklasan na ang magnitude ng bawat discharge (o ang taas ng pulso) ay hindi pantay-pantay, at ang mga discharge ay karaniwang nangyayari sa yugto ng pagtaas ng absolute value ng amplitude ng inilapat na voltage. Lamang kapag sobrang matinding discharge ang ito ay maglalawak sa yugto ng pagbaba ng absolute value ng voltage. Ito ay dahil sa praktikal na sitwasyon, madalas may maraming air bubbles na nagdidischarge nang sabay-sabay; o mayroon lamang isang malaking air bubble, ngunit bawat discharge ay hindi kumakalat sa buong lugar ng bubble, kundi isang lokal na rehiyon lamang.
Malinaw na, ang dami ng bawat discharge ay hindi kinakailangang pantay-pantay, at maaaring may reverse discharges, na hindi neutralize ang orihinal na naiakumulate na mga charge. Sa halip, ang mga positibong at negatibong charge ay naiakumulate malapit sa wall ng bubble, nagdudulot ng surface discharge sa pamamagitan ng wall ng bubble. Bukod dito, ang espasyo malapit sa wall ng bubble ay limitado. Sa panahon ng discharge, nagtatagpo ng isang maliit na conductive channel sa loob ng bubble, nagdudulot ng paglabas ng ilang space charges na nabuo dahil sa discharge.
