Анализа на принципот на парцијалната дисипација

Анализа на принципот на парцијалната дисипација (1)

Под дејство на електрично поле, во изолативен систем, дисипацијата се јавува само во некои региони и не проникнува помеѓу проводниците со приложено напон. Овој феномен се нарекува парцијална дисипација. Ако парцијалната дисипација се јавува близу до проводник обкржен со гас, таа исто така може да се нарече корона.

Парцијалната дисипација може да се јавува не само на рабовите на проводник, туку и на површината или внатрешноста на изолатор. Дисипацијата која се јавува на површината се нарекува површинска парцијална дисипација, а онаа што се јавува во внатрешноста се нарекува внатрешна парцијална дисипација. Кога дисипацијата се јавува во воздухниот размак во изолаторот, размената и натрупувањето на наелектрисани частици во воздухниот размак неминувачки ќе се одрази во промените на наелектрисаноста на електродите (или проводниците) на двата краја на изолаторот. Односот помеѓу двете може да се анализира преку еквивалентна шема.

Како пример, испод ќе се објасни развитокот на парцијалната дисипација за поврзана полиетиленска жица. Кога има мал воздухен размак во изолативната средина на жицата, неговата еквивалентна шема е следнава:

На сликата, Ca е капацитетот на воздухниот размак, Cb е капацитетот на тврдата диелектрична средина во серија со воздухниот размак, а Cc е капацитетот на останатиот целосен дел од диелектричната средина. Ако воздухниот размак е многу мали, тогаш Cb е многу помал од Cc и Cb е многу помал од Ca. Кога се приложува алтернативен напон со моментална вредност u меѓу електродите, напонот ua над Ca е .

Кога ua се зголемува со u и достигнува до напонот U2 на воздухниот размак, воздухниот размак започнува да дисипира. Наелектрисаните частици генерираани од дисипацијата ќе формираат електрично поле, што ќе предизвика напонот над Ca да резко падне до остаточниот напон U1. Во овој момент, искрата се угасува, и еден циклус на парцијална дисипација е завршен.

Во овој процес, се појавува соодветен импулс на стројот на парцијалната дисипација. Процесот на дисипација е екстремно краток и може да се смета дека е завршен инстантно. Секое време кога воздухниот размак дисипира, неговиот напон резко паѓа за Δua = U2 - U1. Со наставување на зголемувањето на приложените напони, Ca се поново наелектрисува сѐ додека ua повторно достигне U2, и воздухниот размак повторно дисипира.

Во моментот на јавување на парцијалната дисипација, воздухниот размак генерира импулси на напон и строј, што на свој ред создаваат подвижни електрични и магнетни полиња во линијата. Детекцијата на парцијалната дисипација може да се изведе на основа на овие полиња.

Во реалната детекција, се установува дека големината на секое дисипирање (т.е. висината на импулсот) не е еднаква, и дисипациите најчесто се јавуваат во фазата на зголемување на апсолутната вредност на амплитудата на приложените напони. Само кога дисипацијата е екстремно интензивна, тоа ќе се проширува до фазата на намалување на апсолутната вредност на напонот. Ова е затоа што, во практика, честопати има повеќе воздухни балончиња кои дисипираат истовремено; или има само еден голем воздухен балон, но секое дисипирање не покрива целата област на балонот, туку само локален регион.

Очигледно, количината на наелектрисаност на секое дисипирање не мора да биде еднаква, и може да има и обратни дисипации, кои можеби не ќе нейтрализираат изворно натрупаните наелектрисани частици. Наместо тоа, и позитивните и негативните наелектрисани частици се натрупаваат близу до стената на балонот, што доведува до површинско дисипирање вдоль стената на балонот. Поради тоа, просторот близу до стената на балонот е ограничен. Токму во моментот на дисипација, се формира усесен проводлив канал внатре во балонот, што доведува до изливање на некои наелектрисани частици генерираани од дисипацијата.