تخلیه جزئی - Partial Discharge

تعریف

تخلیه جزئی (Partial Discharge) زمانی اتفاق می افتد که یک ناحیه کوچک از عایق در یک محیط ولتاژ بالا نتواند با استرس الکتریکی مقابله کند و به اصطلاح به شکست عایقی منجر شود که البته عموما کل فاصله بین دو الکترود عایق بندی شده را در بر نمی گیرد و به همین دلیل به آن “جزئی” می گویند.

این پدیده ممکن است در اندازه کوچک باشد، اما به مرور زمان منجر به تخریب عایق خواهد شد. PD آثار متعددی همچون اثر حرارتی، اثر شیمیایی، اثر الکتریکی، اثر صوتی و فراصوتی، اثر الکترومغناطیسی و اثر نوری دارد. استفاده از حسگرهایی که می توانند این آثار ایجاد شده را پایش و ثبت کنند در اندازه گیری تخلیه جزئی مفید اند.

تخلیه الکتریکی جزئی که در تجهیزات فشارقوی رخ می دهد عبارت است از جرقه های بسیار کوچک که در نقاط با شدت میدان بزرگ ایجاد می شود. این پدیده در موتورها و ژنراتورهای فشارقوی بدون استثنا رخ می دهد و دلیل آن بالا بودن شدت میدان عایق تا چند کیلو ولت بر میلیمتر و نوع ساختار عایقی می باشد. گرچه تخلیه الکتریکی جزئی پدیده ای است که در پیر شدن عایق و شکست عایق نقش اساسی دارد ولی در عین حال بهترین مشخصه ای است که می توان با اندازه گیری و پایش دوره ای یا آنلاین آن به وضعیت سیستم عایقی ماشین مورد نظر پی برد.

تخلیه جزئی
تخلیه جزئی روی کابل

اثر تخلیه جزئی روی کابل

تخلیه جزئی شینه ژنراتور

اثر تخلیه جزئی روی شینه ژنراتور

اثر تخلیه جزئی روی مقره

اثر تخلیه جزئی روی مقره

انواع مختلف تخلیه جزئی

تخلیه جزئی (PD) بر اساس محل وقوع و مکانیزم ایجاد، به سه نوع اصلی تقسیم می‌شود:

  • تخلیه جزئی داخلی (Internal PD):
    این نوع تخلیه در داخل حفره‌ها یا فضاهای خالی موجود در عایق‌های جامد و مایع رخ می‌دهد. اختلاف خواص دی‌الکتریک بین حفره و ماده عایق باعث افزایش شدت میدان الکتریکی در این ناحیه شده و در صورت کافی بودن میدان، تخلیه جزئی ایجاد می‌شود.
  • تخلیه جزئی سطحی (Surface PD):
    این تخلیه روی سطح عایق یا در محل تماس دو ماده عایق با ویژگی‌های متفاوت ایجاد می‌شود. آلودگی، رطوبت و ناهمواری سطح می‌توانند باعث تمرکز میدان الکتریکی شده و احتمال وقوع این نوع تخلیه را افزایش دهند.
  • تخلیه کرونا (Corona PD):
    تخلیه کرونا در محیط‌های گازی و معمولاً در اطراف هادی‌هایی با لبه‌های تیز یا انحنای کم رخ می‌دهد. در این شرایط، شدت میدان الکتریکی به اندازه‌ای افزایش می‌یابد که گاز اطراف یونیزه شده و بدون ایجاد شکست کامل عایق، تخلیه جزئی به وجود می‌آید. این پدیده معمولاً با تولید نور ضعیف، صدای هیس، ازن و تداخل الکترومغناطیسی همراه است.

اهمیت پایش وضعیت عایقی ژنراتور

ژنراتورهای قدرت به مشابه قلب تپنده سیستم‌های قدرت می‌باشند که هر نوع خلل در عملکرد آن می‌تواند خسارات جبران‌ناپذیر اقتصادی را در برداشته باشد. عملکرد اقتصادی توربو ژنراتورها و هیدرو ژنراتورهای قدرت را می‌توان با تکنیک‌های نظارت آنلاین و یا پایش های دوره ای به‌صورت قابل‌توجهی افزایش داد.

بر اساس آمار ارائه‌شده یکی از دلایل اصلی خرابی ژنراتورها، آسیب‌های ایجادشده در سیستم عایقی آنها بوده است.

آمار خرابی ژنراتورها

آمار ارائه شده از دلایل خرابی ژنراتورها

پایش دوره ای و یا آنلاین سیستم عایقی ژنراتورهای قدرت از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد و از خروج های نابهنگام از شبکه جلوگیری می کند. اهمیت دیگر آن مشخص کردن زمان تقریبی تعمیرات و یا تعویض و جلوگیری از بروز خطاهای پیش بینی نشده در کلیه تجهیزات مورد تست می باشد. در این زمینه شرکت تسلا پیشرو با بهره گیری از متخصصان برجسته سازنده دستگاه های تست حوزه برق فشارقوی و همچنین ارائه دهنده انواع خدمات تست در این زمینه می باشد.

دستگاه آنالایزر آنلاین تخلیه جزئی

(ویژه تست تخلیه جزئی ژنراتور ها)

کالیبراتور CAL 2n – نرم افزار TESLA PD V1.4.1 راهنمای کاربری و آنالیز اطلاعات –
پهنای باند 20 کیلو هرتز تا 20 مگاهرتز – شامل تمام پترن های PRPD، TW ،PSA –
سرعت نمونه برداری 100MSPS با رزولوشن 10 تا 12 بیت

دستگاه تست PD آنلاین

روش های تشخیص و آشکارسازی تخلیه جزئی

تخلیه الکتریکی جزئی همواره با چند مشخصه فیزیکی همراه می‌باشد که عبارت‌اند از :

  1. پالس های الکتریکی
  2. امواج الکترومغناطیس فرکانس رادیویی
  3. واکنش‌های شیمیایی در گازهای خنک‌کننده هوا یا هیدروژن
  4. امواج نوری
  5. امواج فراصوتی(آلتراسونیک)
تشخیص فراصوت تخلیه جزئی

تشخیص آلتراسونیک تخلیه جزئی

keyboard_arrow_up