رطوبت بر تخلیه جزئی(PD) استاتور ماشین های الکتریکی چه تاثیری دارد؟

چکیده

آزمایش تخلیه جزئی(Partial Discharge) آنلاین به ابزاری قدرتمند برای برنامه‌ریزی نگهداری سیم‌پیچ‌ های استاتور موتورها و ژنراتورهای ولتاژ بالا تبدیل شده است. تفسیر داده های PD بهتر است با نظارت بر روند آن در طول زمان انجام شود. متاسفانه تشخیص روند تخلیه جزئی گاهی دشوار است، به خصوص اگر رطوبت درون استاتور در طول زمان متغیر باشد. این مقاله چندین نمونه از چگونگی تاثیر رطوبت بر تخلیه جزئی استاتور و ماشین های الکتریکی را نشان می‌دهد.

1. مقدمه

برای چندین دهه آزمایش تخلیه جزئی آنلاین برای کمک به کارکنان تعمیر و نگهداری در تشخیص مشکلات عایق سیم پیچ استاتور در موتورها و ژنراتورها استفاده شده است. به طور خاص، آزمایش می‌تواند سیم‌پیچ‌های شل، بیش از حد گرم و آلوده را پیدا کند، گاهی اوقات سال‌ها قبل از اینکه این شرایط منجر به شکست شود. در نتیجه، آزمایش آنلاین PD به ابزار مهمی برای برنامه ریزی تعمیر و نگهداری ماشین تبدیل شده است. این آزمایش همچنین در تعیین اثربخشی هر کار تعمیری کاربرد دارد.

با ظهور فناوری جداسازی نویز الکتریکی که در دهه‌های 1970 و 1980 توسعه یافت، آزمایش آنلاین قابل اعتماد PD و تفسیر اولیه توسط کارکنان مهندسی کارخانه با آموزش متوسط امکان‌پذیر شد. نتیجه کاربرد گسترده آزمایش‌های به اصطلاح PDA و TGA بر روی ماشین‌ها در سراسر جهان بوده است، با بیش از 50 درصد از ژنراتورهای برق 20 مگاواتی در ایالات متحده و کانادا که از نظارت بر خط PD استفاده می‌کنند. یکی از مهم‌ترین راه‌های تفسیر داده‌ها، نظارت بر روند مقادیر PD در طول زمان است. اگر مقدار PD در 6 ماه بیش از دو برابر شود، تجربه نشان داده است که میزان زوال عایق قابل توجه است و نگهداری سیم پیچی محتاطانه خواهد بود. متأسفانه در طول سالها مشخص شده است که فعالیت PD صرفاً با شرایط عایق تعیین نمی شود. به طور خاص، ولتاژ کار دستگاه، دمای سیم پیچ استاتور، بار دستگاه و فشار هیدروژن می تواند بر سطوح PD تأثیر بگذارد. بنابراین برای اطمینان از تشخیص دقیق و حساس هر روند افزایشی در فعالیت PD در نتیجه زوال عایق، دما، ولتاژ، بار و فشار باید اساساً یکسان باشند.

2. تخلیه جزئی در ماشین آلات کاربردی

در 10 سال گذشته، تعداد زیادی مانیتور که می توانند به طور مداوم PD را در ماشین ها اندازه گیری کنند، در ایستگاه های تولید مستقر شدند. اکثر این مانیتورها قابلیت پیگیری و بررسی ولتاژ، بار، دمای سیم پیچ و غیره را نیز دارند. در زمان هر اندازه‌گیری PD، برای اطمینان از اینکه می‌توان مقدار PD را در طول زمان با داده‌های جمع‌آوری‌شده در شرایط عملیاتی یکسان، روند کرد. مطالعات موردی زیر نشان می‌دهد که در واقع در برخی از ماشین‌ها، علیرغم این کنترل‌ها، فعالیت PD همچنان بسیار متغیر بود. علت اصلی تغییرات مشخص کردن غیرقابل توضیح نهایی رطوبت، محتوای رطوبت، نقطه شبنم یا پدیده‌های مرتبط با جوی است که ماشین در آن کار می‌کند.

همانطور که در زیر نشان داده خواهد شد، آشکار شده است که رطوبت اتمسفر نیز ممکن است بر فعالیت PD در موتورها و ژنراتورهای فعال تأثیر بگذارد. این اثر می تواند روند PD را در طول زمان به عنوان وسیله ای برای برنامه ریزی تعمیر و نگهداری بی فایده تبدیل کند، زیرا معمولاً نمی توان رطوبت اتمسفر را کنترل کرد. این مقاله داده‌هایی را از ماشین‌های کاربردی و همچنین داده‌های به‌دست‌آمده از طریق آزمایشهای آزمایشگاهی ساده برای تأیید وجود این پدیده ارائه می‌کند. پیامدهای آزمایش آنلاین PD ماشین‌ها نیز مورد بحث قرار می‌گیرد.

2.1. مطالعه موردی 1

شکل 1 اثر اندازه گیری نقطه شبنم در محیط کارخانه را بر پیک PD (Qm) نشان می دهد.

شکل 1. فعالیت PD در مقابل dew point در یک ژنراتور ذخیره سازی پمپ عملیاتی در یک دوره 6 ساله داده ها با استفاده از ابزار دقیق قابل حمل جمع آوری شد.

این دستگاه یک ژنراتور ذخیره پمپ 20 کیلوولت و 450 مگاولت آمپر بود. از شکل مشخص است که با کاهش dew point، اندازه  PD افزایش می یابد. یعنی فعالیت PD در هوای خشک تر (کمتر مرطوب) افزایش می یابد. بازرسی‌های بصری سیم‌پیچ استاتور بدتر شدن سطح رابط پوشش کنترل تنش شیار نیمه‌رسانا را نشان داد، جایی که PD بین پوشش‌های نیمه‌ رسانا و کنترل تنش رخ می‌دهد. کاربید سیلیکون معمولاً در پوشش کنترل تنش استفاده می شود.

 

2.1. مطالعه موردی 2

یک موتور آب خنک کننده 4.1 کیلوولت در یک نیروگاه هسته ای با یک مانیتور PD پیوسته با استفاده از سنسورهای خازنی 80 pF مجهز شده بود. در همان زمان، یک نشانگر رطوبت نسبی قابل حمل آن را در هوای محیط موتور کنترل می کرد. شکل 2 نشان می دهد که در طی یک دوره 48 ساعته یک همبستگی معکوس عالی بین فعالیت PD وجود دارد که توسط Qm و NQN و رطوبت نسبی بیان می شود.

شکل 2. فعالیت PD در مقابل رطوبت نسبی در یک موتور 4.1 کیلوولت کارکرده در یک دوره 48 ساعته

یعنی با افزایش رطوبت نسبی از 32 درصد به 54 درصد، پیک اندازه PD (Qm) از 200 میلی ولت به 100 میلی ولت در یک دوره 5 ساعته کاهش می یابد. در آزمایشات بعدی با استفاده از ابزار آنالایزر ژنراتور توربین قابل حمل (TGA)، آشکار بود که PD در ناحیه انتهایی سیم پیچ بین فاز A و B رخ می دهد، از آنجایی که PD q308 در فاز A و y308 در فاز B از موقعیت فاز معمولی در چرخه ولتاژ ac برای PD که در شکاف استاتور رخ می‌دهد، تغییر فاز داد.

این الگوهای تحلیل فاز پالسی نشان‌دهنده وقوع PD در خارج از شکاف استاتور، در ناحیه سیم‌پیچ انتهایی است، جایی که PD توسط ولتاژ فاز به فاز (به جای فاز به زمین) هدایت می‌شود. در بازرسی بصری بعدی سیم‌پیچ توسط کارکنان کارخانه، سیم ­پیچ‌های انتهایی این موتور عمودی آغشته به روغن ناشی از نشت روغن بلبرینگ بالایی بود. علاوه بر این، یک لایه سنگین از حشرات مرده سیم پیچ انتهایی را پوشانده بود. چنین آلودگی ای برای ایجاد ترگینگ در سیم پیچ های انتهایی سیم پیچ های متصل به پایانه های فاز شناخته شده است. بنابراین برای این موتور به نظر می رسد که رطوبت کمتر باعث تسریع ترگینگ انتهای سیم پیچ می شود.

2.3. مطالعه موردی 3

شکل 3 رابطه بین PD و رطوبت را در یک موتور 4.1 کیلوولت متفاوت در ساحل خلیج ایالات متحده نشان می دهد. هیچ سنسور رطوبت مداوم در نزدیکی موتور موجود نبود.

شکل 3. فعالیت PD در مقابل رطوبت نسبی برای یک موتور 4.1 کیلوولت

در عوض، رطوبت از پایگاه داده مانیتور خدمات هواشناسی ایالات متحده در نزدیکی آن گرفته شد. فقط داده های گسسته رطوبت موجود بود. این مثال بسیار کمتر از مواردی است که در بالا مورد بحث قرار گرفت، اما به نظر می رسد که با افزایش رطوبت، PD نیز افزایش می یابد. این برخلاف اثر مطالعات موردی 1 و 2 است. با این حال، نتایج ممکن است با تغییرات بار و دما اشتباه گرفته شود. بازرسی بصری هنوز امکان‌پذیر نیست، بنابراین علت اصلی PD هنوز تأیید نشده است، اما الگوهای PD نشان می‌دهند که علت اصلی تخلیه شکاف در داخل شکاف است. مفهوم این مطالعات موردی این است که رطوبت ممکن است PD را افزایش یا کاهش دهد. دو مطالعه موردی اول نشان می دهد که PD که در ناحیه سیم پیچ انتهایی و روی سطح عایق رخ می دهد، به طور معکوس تحت تأثیر رطوبت قرار می گیرد. تأثیر رطوبت به اندازه‌ای زیاد است که در صورت تغییر رطوبت، روند PD را در طول زمان دشوار می‌کند (و بنابراین اولویت‌های نگهداری را تعیین می‌کند). تا به امروز، هیچ مدرکی دال بر تأثیر رطوبت بر فعالیت PD در ماشین‌هایی که PD (بر خلاف سطح) در عایق سیم‌پیچ استاتور رخ می‌دهد، ندیده‌ایم.

3. راه اندازی آزمون تجربی

محدودیت‌هایی در جمع‌آوری داده‌های PD و رطوبت در ماشین‌های عامل وجود دارد، زیرا اغلب منبع دقیق PD مشخص نیست و سایر شرایط عملیاتی (بار، ولتاژ و غیره) نیز ممکن است در حال تغییر باشند. برای مطالعه دقیق‌تر تاثیر رطوبت بر تخلیه جزئی استاتور، آزمایش‌های آزمایشگاهی انجام شد. هدف از این آزمایش ها بررسی تأثیر رطوبت محیط و دمای محیط بر ولتاژ شروع تخلیه (DIV) است که در هوای اتمسفر روی سطوح عایق رخ می دهد.

آزمایش‌هایی در مقادیر مختلف رطوبت نسبی و دما برای تعیین تأثیر رطوبت نسبی و رطوبت مطلق بر مقادیر اندازه‌گیری شده DIV انجام شد. یک اتاقک با شرایط جوی ناحیه ای بخصوص به ابعاد 120*60*60 سانتی متر ساخته شد. دیواره های جانبی از مواد پلی کربنات به ضخامت 3 میلی متر ساخته شده اند که امکان بازرسی بصری از تنظیمات آزمایشی در اتاقک  شرایط جوی ناحیه ای بخصوص را فراهم می کند. دو طرف بالا و پایین از مواد عایق حرارتی و الکتریکی ساخته شده بود و محفظه مجهز به رطوبت ساز و بخاری بود. برای اطمینان از توزیع ثابت دما و رطوبت در سرتاسر محفظه فن های گردش هوا تعبیه شد. محفظه مجهز به یک بوشینگ با ولتاژ بالا بود (شکل 4).

یک خازن کوپلاژ تخلیه جزئی 320 pF به سر ولتاژ فشار قوی اتاقک متصل بود این امکان اندازه گیری فعالیت PD و در نتیجه، DIV و همچنین ولتاژ خاموشی تخلیه (DEV) را از طریق یک اسیلوسکوپ یا یک مانیتور PD فراهم کرد. همچنین یک فیلتر 30 کیلوهرتز تا 1 مگاهرتز به صورت سری بین کوپلر خازنی و اسکوپ قرار داده شد. اندازه‌گیری مکرر DIV اتصالات الکتریکی محفظه به طور مداوم بالای (kVrms) 42 برای محدوده مرطوب مورد استفاده در آزمایش‌ها بود، که بسیار بالاتر از ولتاژ اعمال شده به نمونه‌های عایق قرار داده شده در محفظه است. مرطوب کننده تجاری از نوع اولتراسونیک و بخاری های الکتریکی مقاومتی، رطوبت و دمای محفظه را به طور مستقل کنترل می کنند. رطوبت نسبی و دمای محیط با ترموکوپل و رطوبت سنج اندازه گیری شد. هیترهای مقاومتی و بخار ساز به گونه ای کنترل شدند که در دما و رطوبت نسبی اندازه گیری شده کمتر از 5 درصد نوسان داشت.

3-1. پیکربندی نمونه

همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است، دو دسته از آزمون ها انجام شد. آرایش A برای مطالعه تاثیر رطوبت و دما بر DIV برای PD که بین دو سطح عایق رخ می دهد استفاده شد. آرایش B برای بررسی تأثیر رطوبت و دما بر DIV برای PD که بین سطح عایق و صفحه زمین رخ می دهد استفاده شد. در این آزمایش‌ها از نمونه‌های کابل بدون محافظ 35 کیلوولت اتیلن پروپیلن لاستیک (EPR) با طول 30 سانتی‌متر برای شبیه‌سازی کویل‌های استاتور استفاده شد. سطح عایق با ایزوپروپیل الکل تمیز شد و در محیطی تمیز خشک شد.

دو نمونه کابل 35 کیلوولت در اتاقک در آرایش A قرار داده شد. کابل پایینی روی یک جدا کننده عایق قرار داده شد و هادی کابل به زمین متصل شد. سپس کابل بالایی روی کابل پایین آویزان شد. کابل بالایی به منبع برق ولتاژ بالا متصل شده بود. کابل‌ها مستقیم نبودند، اما دارای یک خمیدگی بودند تا اطمینان حاصل شود که PD بین کابل‌ها در نقطه‌ای که کابل‌ها نزدیک‌تر بودند، رخ می‌داد. فاصله بین کابل ها در نزدیکترین نقطه 4 میلی متر، 2 میلی متر یا 0 میلی متر (لمس کردن) بود. برای آرایش B، کابل بالایی روی یک صفحه فلزی به زمین شده بود. سپس کابل بالایی به منبع تغذیه ولتاژ بالا متصل شد. فاصله بین نقطه میانی کابل و صفحه زمین 4 میلی متر، 2 میلی متر یا 0 میلی متر (لمس کردن) بود.

3-2. روش آزمایش

هر آزمایش در دمای ثابت انجام شد و رطوبت نسبی متفاوت بود و در پله های تقریباً 10 درصد از حدود 20% به 90% افزایش یافت. حداکثر واریانس در آن اندازه گیری شده در هر شرایط آزمایشی 1.7٪ بود. حداکثر اختلاف دمای محیط 1.2 کلوین بود. هنگامی که شرایط آزمایشی به دست آمد، یعنی به ترکیب معینی از رطوبت و دما رسید. DIV با افزایش آهسته ولتاژ اندازه گیری شد تا زمانی که اولین تخلیه ها روی اسیلوسکوپ مشاهده شد مقادیر تخلیه جزئی PD در DIV تا حدودی در نوسان بود و در نتیجه، یک همبستگی بین اندازه تخلیه جزئی PD در DIV و رطوبت نمی‌توان به طور قابل اعتمادی ایجاد کرد. DIV هفت بار اندازه گیری شد و میانگین و انحراف معیار محاسبه شد. DIV ارائه شده در این نشریه نقطه میانی هفت مشاهدات است.

4. نتایج تجربی

نتایج به دست‌ آمده برای آرایش A، یعنی برای تخلیه جزئی PD که بین سطوح دی‌الکتریک در هوای اتمسفر رخ می‌دهد، در شکل‌های 5 و 6 ارائه شده‌اند. شکل ها رابطه بین DIV و رطوبت را در دمای 298 K (25 C) و 323 K (50 C) به ترتیب و برای نمونه های عایق با فاصله 4 میلی متر، 2 میلی متر و 0 میلی متر از هم نشان می دهند.

شکل 5 رابطه بین DIV و رطوبت را با اشاره به رطوبت نسبی نشان می دهد در حالی که شکل 6 رابطه بین DIV و رطوبت را با ارجاع به رطوبت مطلق اندازه گیری شده بر حسب g/m ³ نشان می دهد. مقایسه بین دو مثال نشان می دهد که روندهای مشابهی نمایش داده می شود. به طور کلی، هنگام بررسی رابطه بین DIV و رطوبت، ممکن است سه منطقه شناسایی شود. همانطور که در شکل 6 نشان داده شده است، در دمای 25 درجه سانتیگراد، کمتر از  g/m³ 10، DIV با رطوبت کاهش می یابد. بین 10 g/m ³  و15 g/m ³ ، DIV با افزایش رطوبت افزایش می یابد، سپس به حداکثر 10]15 g/m ³  می رسد و پس از آن DIV کاهش می یابد.

در دمای 50 درجه سانتیگراد، تنها دو ناحیه ممکن است مشاهده شود. در ابتدا، DIV با افزایش رطوبت افزایش می یابد و به اوج خود در حدود  40 g/m ³ می رسد و پس از آن DIV کاهش می یابد. شکل منحنی‌های DIV که در دمای ۲۵ درجه سانتی‌گراد و ۵۰ درجه سانتی‌گراد به دست می‌آیند، مشابه هستند، اما شیب‌ها در دمای ۵۰ درجه سانتی‌گراد کمتر از اندازه‌گیری شده در دمای ۲۵ درجه سانتی‌گراد است.

برای داده‌های به‌دست‌آمده در دمای ۲۵ درجه سانتی‌گراد، تنها دو نقطه داده جمع‌آوری شد و ممکن است تکرارپذیر نباشند. با توجه به محدودیت تنظیم تست، رفتن به زیر رطوبت 10 g/m ³امکان پذیر نبود و به این ترتیب، این اثر نمی تواند بیشتر مورد بررسی قرار گیرد، یعنی اعتبار رابطه بین DIV و رطوبت در مقادیر زیر 10 g/m ³  قابل تایید نیست. بنابراین، داده‌های جمع‌آوری‌شده زیر 10 g/m ³  را نادیده می‌گیریم. تست های آرایش B نتایج مشابهی را به همراه داشت. شکل 7 رابطه بین DIV و رطوبت نسبی را نشان می دهد در حالی که شکل 8 رابطه بین DIV و رطوبت مطلق اندازه گیری شده در g/m³ را نشان می دهد.

همانطور که در شکل 8 نشان داده شده است، در دمای 25 درجه سانتیگراد، DIV در ابتدا با رسیدن رطوبت به پیک در حدود12]18 g/m³ افزایش می یابد و سپس DIV به طور محسوسی کاهش می یابد. در دمای 50 درجه سانتیگراد، DIV با افزایش رطوبت افزایش می یابد و به پیک خود در حدود  40 g/m³  می رسد که پس از DIV کاهش می یابد. DIV اندازه گیری شده بین یک سطح عایق و یک صفحه زمین شده فلزی کمتر از اندازه گیری بین دو سطح عایق است. در نهایت، هنگام مقایسه منحنی‌های DIV به‌دست‌آمده در 0 میلی‌متر، 2 میلی‌متر و 4 میلی‌متر، یک اثر مقیاس‌بندی ساده را می‌توان مشاهده کرد: جای تعجب نیست که هر چه فاصله بیشتر باشد، DIV بالاتر است.

5. بحث

منحنی‌های DIV به‌دست‌آمده برای تخلیه جزئی PD در هوای اتمسفر که بین دو سطح عایق و یک سطح عایق و یک رسانای فلزی زمین‌شده رخ می‌دهد، نشان می‌دهد که DIV با افزایش رطوبت افزایش می‌یابد تا زمانی که به یک مقدار پیک برسد و پس از آن DIV با افزایش رطوبت کاهش می‌یابد. به عبارت دیگر، نتایج به ترتیب رابطه معکوس و تناسبی بین DIV و رطوبت را نشان می دهد. با در نظر گرفتن داده هایی با رطوبت مطلق 10 g/m ³  و بالاتر، وقوع تکرارپذیر یک پیک در DIV وجود دو مکانیسم را نشان می دهد که بر DIV تأثیر می گذارد. مکانیسم اول با یک رابطه متناسب بین DIV و رطوبت سروکار دارد، اولین ناحیه از منحنی DIV در مقابل رطوبت.

تأثیر رطوبت بر فرآیند تخلیه گاز خود عاملی در افزایش اولیه DIV با افزایش آن است. بخار آب مانند یک گاز الکترونگاتیو عمل می کند و قدرت شکست الکتریکی هوای اتمسفر را افزایش می دهد. همانطور که قدرت شکست الکتریکی افزایش می یابد، برای یک هندسه الکترود ثابت معین، ولتاژی که در آن تخلیه رخ می دهد نیز افزایش می یابد. بنابراین، این ممکن است علت افزایش DIV در رطوبت کم باشد. مکانیسم دوم با رابطه معکوس بین DIV و رطوبت، دومین ناحیه از منحنی DIV در مقابل رطوبت، سروکار دارد.

قابل درک است که تراکم آب بر روی سطوح عایق می تواند توزیع میدان الکتریکی را در سطح عایق تغییر دهد. میدان الکتریکی در اطراف نواحی تراکم موضعی افزایش می‌یابد، که شاید باعث کاهش DIV شود، اگر این اتفاق بیفتد. کاهش DIV در مقادیر بالاتر رطوبت ممکن است ناشی از تشکیل قطرات به دلیل متراکم شدن آب در سطح عایق باشد. همانطور که از شکل های 5 و 6 مشاهده می شود، از آنجایی که قدرت شکست گاز اتمسفر با افزایش رطوبت افزایش می یابد، رطوبت مطلق به جای رطوبت نسبی به احتمال زیاد پارامتر مورد توجه هنگام تعیین تأثیر رطوبت محیط بر رفتار تخلیه جزئی در مقادیر رطوبت کم است. با این حال، داده ها نشان می دهد که در مقادیر رطوبت بالاتر، رطوبت نسبی ممکن است معیار بهتری باشد زیرا به نظر می رسد کاهش DIV با افزایش مقادیر رطوبت نسبی بدون توجه به دمای محیط ارتباط دارد.

برای یک سیستم عایق مانند سیم پیچی استاتور در یک ماشین دوار، هندسه سیستم عایق را می توان ثابت در نظر گرفت در نتیجه، توزیع میدان الکتریکی حاصل در درجه اول با معادله لاپلاس و ولتاژ اعمال شده است، بدون توجه به آلودگی سطح عایق که منجر به توزیع بار سطحی می شود (یک جزء میدان پواسون) تعریف می شود. بنابراین، هنگام برون یابی نتایج آزمایش های به دست آمده در اینجا به اندازه گیری های تخلیه جزئی PD آنلاین روی استاتورها، در کل، فعالیت PD با کاهش رطوبت افزایش می یابد با تعمیم این استدلال به مطالعات موردی 1 و 2 این نشریه که در آن مشاهده می‌شود فعالیت تخلیه جزئی PD با افزایش رطوبت کاهش می‌یابد، یعنی رابطه معکوس بین فعالیت PD و رطوبت و در نتیجه و رابطه متناسب بین DIV و رطوبت است.

همانطور که قبلا توضیح داده شد، منبع تخلیه غالب در هر دو مورد در ناحیه سیم پیچ انتهایی قرار دارد. با توجه به نوع منبع تخلیه و رابطه معکوس مشاهده شده بین فعالیت تخلیه جزئی PD و رطوبت، بنابراین ممکن است استنباط کنیم که این آزمایش‌ها در ناحیه‌ای هستند. که تراکم آب بر میدان الکتریکی تأثیر می‌گذارد (یعنی ما در ناحیه دوم منحنی DIV بعد از پیک در شکل‌های 5-8 هستیم). اگر شرایطی که تحت آن این آزمایشات آنلاین به دست آمد مشابه شرایط ناحیه اول منحنی DIV در مقابل رطوبت بود، یک رابطه متناسب بین فعالیت تخلیه جزئی PD و رطوبت مشاهده شده است. در مطالعه موردی 3، شاید ما قبل از پیک باشیم،

بنابراین قدرت شکست هوا هنوز هم توسط رطوبت تغییر می‌کند و منجر به افزایش قدرت شکست (باعث افزایش بزرگی PD و احتمالاً افزایش در DIV) می‌شود.

6. نتیجه گیری

بنابراین رطوبتی که در آن پیک DIV رخ می‌دهد، به نقطه‌ای مربوط می‌شود که افزایش DIV، به دلیل تأثیر آن بر قدرت شکست هوای اتمسفر، با کاهش DIV خنثی می‌شود. این به دلیل اثرات افزایش میدان سطحی ناشی از تراکم است. اهمیت عملی این کار این است که هنگام اندازه گیری تخلیه جزئی PD همیشه باید رطوبت محیط اندازه گیری شود. تشخیص عایق خراب بر اساس روند فعالیت تخلیه جزئی PD در طول زمان تنها زمانی معنی خواهد داشت که نتایج در شرایط رطوبتی یکسان به دست آید.