Mi a részleges kisülés-érzékelő elve?

A részleges kisülés (PD) egy lokális elektromos kisülés, amely egy szigetelőanyagon belül vagy a különböző szigetelőanyagok határfelületén lép fel, amikor az elektromos térerősség meghalad egy bizonyos küszöböt. Ez gyakori jelenség a nagyfeszültségű elektromos berendezésekben, és fokozatosan károsíthatja a szigetelést, ami a berendezés meghibásodásához és akár biztonsági kockázatokhoz is vezethet. A részleges kisülési érzékelő a részleges kisülési jelek észlelésére és elemzésére szolgáló kulcsfontosságú eszköz, amely segít az elektromos berendezések szigetelési állapotának felmérésében. Részleges kisülési érzékelők szállítójaként ezen a blogon elmélyedek ezeknek az érzékelőknek az elvében.

A részleges kisülés alapfogalma

Mielőtt megértené a részleges kisülés érzékelő elvét, fontos tudni, hogy mi az a részleges kisülés. Egy ideális szigetelési rendszerben az elektromos téreloszlás egyenletes, a szigetelés kisülés nélkül bírja a rákapcsolt feszültséget. Valós forgatókönyvek esetén azonban olyan tényezők miatt, mint a gyártási hibák, az öregedés és a környezeti igénybevétel, előfordulhatnak üregek, szennyeződések vagy egyenetlen elektromos téreloszlás a szigetelésben. Amikor ezeken a területeken az elektromos térerősség eléri a kritikus értéket, az üregekben lévő gáz vagy folyadék ionizálódik, ami részleges kisülést eredményez.

A részleges kisülések rövid időtartamú elektromos impulzusok, amelyek különféle fizikai hatásokat generálnak, beleértve az elektromos, akusztikus, elektromágneses és optikai jeleket. Ezek a jelek észlelhetők és elemezhetők a részleges kisülések jelenlétének, helyének és súlyosságának meghatározására.

Részleges kisülés-érzékelők észlelési alapelvei

Az elektromos érzékelés elve

Az elektromos érzékelési módszer az egyik leggyakrabban használt technika a részleges kisülések észlelésére. Ez azon a tényen alapul, hogy a részleges kisülések elektromos impulzusokat generálnak, amelyek áram- vagy feszültségjelként mérhetők.

• Kapcsolókondenzátor módszer: Ennél a módszernél egy csatolókondenzátort párhuzamosan csatlakoztatunk a vizsgált objektumhoz. Amikor részleges kisülés lép fel a vizsgált objektumban, a töltésátvitel változást okoz a csatolókondenzátoron lévő feszültségben. Ezt a feszültségváltozást azután a csatolókondenzátorhoz csatlakoztatott mérőimpedancia érzékeli. A mérőimpedancia a feszültségváltozást áramjellé alakítja, amit a detektor tovább erősít és feldolgoz. Az észlelt jel segítségével meghatározható a részleges kisülés nagysága és gyakorisága. Például a miénkHZJF - 9102 kétcsatornás részleges kisülési tesztberendezésfejlett elektromos érzékelési technológiát használ nagy pontosságú csatolókondenzátorokkal és impedanciák mérésével a részleges kisülési jelek pontos észleléséhez.

• Közvetlen kapcsolódási mód: Bizonyos esetekben a részleges kisülési áram közvetlenül mérhető, ha a vizsgálandó tárgyat egy alacsony impedanciájú úton csatlakoztatják az érzékelőhöz. Ez a módszer viszonylag kis kapacitású tesztobjektumok vizsgálatára alkalmas. A közvetlen csatlakozási módszer a részleges kisülési áram pontosabb mérését teszi lehetővé, de a földelés és az interferencia gondos mérlegelését igényli.

Az akusztikus érzékelés elve

Az akusztikus érzékelés egy másik fontos módszer a részleges kisülés észlelésére. Részleges kisülés esetén ultrahanghullámokat generál az üregekben lévő gáz vagy folyadék gyors tágulása és összehúzódása miatt. Ezeket az ultrahanghullámokat a vizsgált tárgy felületén elhelyezett akusztikus érzékelőkkel lehet érzékelni.

• Ultrahangos érzékelő: A részleges kisülés érzékelőkben használt ultrahangos érzékelők általában piezoelektromos érzékelők. Amikor egy ultrahanghullám eléri a piezoelektromos elemet, az mechanikai deformációt okoz, ami az ultrahanghullám amplitúdójával arányos elektromos jelet generál. Az észlelt akusztikus jeleket ezután felerősítik és elemzik, hogy meghatározzák a részleges kisülések jelenlétét és helyét. Az akusztikus érzékelés előnye, hogy nem invazív, és felhasználható a részleges kisülések lokalizálására összetett struktúrákban. A miénkHZ - 9003C hordozható kézi többfunkciós részleges kisülési teszternagy érzékenységű akusztikus érzékelőkkel van felszerelve, amelyek lehetővé teszik a részleges kisülések helyszíni és valós idejű észlelését.

• Akusztikus kibocsátás helye: Több akusztikus érzékelő használatával a részleges kisülések helye meghatározható a különböző érzékelőkhöz érkező hangjelek érkezési időkülönbsége (TDOA) alapján. A TDOA módszer kiszámítja a részleges kisülési forrás és az egyes érzékelők közötti távolságot, majd háromszögelést használ a forrás helyének becslésére.

Az elektromágneses érzékelés elve

A részleges kisülések elektromágneses hullámokat is generálnak a rádiófrekvenciás (RF) tartományban. Ezek az elektromágneses hullámok elektromágneses érzékelőkkel, például antennákkal érzékelhetők.

• Antenna érzékelés: Az antennák a részleges kisülések által generált elektromágneses jelek vételére szolgálnak. A vett jeleket ezután felerősítik és elemzik, hogy meghatározzák a részleges kisülések jellemzőit. Az elektromágneses érzékelésnek megvan az az előnye, hogy távolról is képes észlelni a részleges kisüléseket anélkül, hogy közvetlenül érintkezne a vizsgált tárggyal. Különösen hasznos nagyfeszültségű kapcsolóberendezések és teljesítménytranszformátorok részleges kisüléseinek észlelésére. A miénkHZJF - 9104 Négy csatornás részleges kisülés teszterfelszerelhető elektromágneses érzékelőkkel, hogy átfogó részleges kisülés-érzékelési képességeket biztosítson.

• Frekvenciaspektrum-elemzés: Az elektromágneses jelek frekvenciaspektruma értékes információkkal szolgálhat a részleges kisülések természetéről. A különböző típusú részleges kisülések eltérő frekvenciaspektrummal rendelkezhetnek, amelyek segítségével megkülönböztethetők a részleges kisülések különböző forrásai, és felmérhető azok súlyossága.

Jelfeldolgozás és -elemzés

A részleges kisülési jelek észlelése után azokat fel kell dolgozni és elemezni kell a hasznos információk kinyeréséhez.

• Erősítés és szűrés: Az észlelt jelek általában nagyon gyengék, és érzékelhető szintre kell felerősíteni őket. Ugyanakkor szűrést alkalmaznak a jelekből származó zaj és interferencia eltávolítására. Az aluláteresztő, felüláteresztő és sávszűrőket általában a kívánt frekvenciatartomány kiválasztására használják.

• Impulzusszámlálás és magnitúdómérés: A részleges kisülési impulzusok száma és nagysága fontos paraméter a részleges kisülések súlyosságának értékeléséhez. Az impulzusszámlálás segítségével nyomon követhető a részleges kisülések aktivitása az idő függvényében, míg a magnitúdómérés az egyes részleges kisülési események energiájáról adhat információt.

• Fázis – Megoldott részleges kisülés (PRPD) elemzése: A PRPD elemzés egy hatékony eszköz a részleges kisülési elemzéshez. A részleges kisülési impulzusok nagyságát ábrázolja az alkalmazott feszültség fázisszögének függvényében. A különböző típusú részleges kisülések jellemző PRPD mintázattal rendelkeznek, amelyek segítségével azonosítható a részleges kisülések forrása és típusa.

Részleges kisülés-érzékelők alkalmazásai

A részleges kisülési érzékelőket széles körben használják különféle nagyfeszültségű elektromos berendezésekben, beleértve a teljesítménytranszformátorokat, kapcsolóberendezéseket, kábeleket és generátorokat. A részleges kisülések észlelésével és figyelésével ezek az érzékelők segíthetnek megelőzni a berendezések meghibásodását, csökkentik a karbantartási költségeket és javítják az elektromos hálózat megbízhatóságát.

• Erőátviteli transzformátorok: A részleges kisülések észlelése kulcsfontosságú a teljesítménytranszformátorok esetében, mivel a részleges kisülések szigetelés meghibásodását okozhatják, és a transzformátor meghibásodásához vezethetnek. A rendszeres részleges kisülési tesztelés képes felismerni a szigetelési problémák korai jeleit, lehetővé téve az időben történő karbantartást és cserét.

• Kapcsolóberendezés: A nagyfeszültségű kapcsolóberendezésekben a részleges kisülések laza csatlakozásokat, szigetelésromlást vagy egyéb hibákat jelezhetnek. A részleges kisülések észlelése a kapcsolóberendezésekben elősegítheti az energiarendszer biztonságos és megbízható működését.

Vásárlásért és konzultációért vegye fel a kapcsolatot

Ha felkeltette érdeklődését részleges kisülés-érzékelőink, vagy kérdése van a részleges kisülés-érzékelővel kapcsolatban, forduljon hozzánk bizalommal. Professzionális csapatunk készen áll arra, hogy részletes termékinformációkat és technikai támogatást nyújtson Önnek. Testreszabott megoldásokat kínálunk az Ön egyedi igényei alapján, hogy hatékonyan észlelje és kezelje elektromos berendezései részleges kisüléseit.

Hivatkozások

• IEEE Std C57.127 – 2016, IEEE útmutató a részleges kisülések méréséhez folyadékkal töltött teljesítménytranszformátorokban.
• IEC 60270:2000, Nagyfeszültségű vizsgálati technikák. Részleges kisülési mérések.
• Tanaka, T. és Nakamura, Y. (2002). Elektromos szigetelés részleges kisülési mérése és diagnosztikája. IEEE Transactions on Dilectrics and Electrical Insulation, 9(6), 829-836.