ניצוץ האזהרה המוקדמת של השנאי: הבנת פריקה חלקית

מָבוֹא

דמיינו צינור מים עם סדק בקו השיער. שום מים לא זורמים החוצה בהתחלה, אבל דליפה איטית ומתמשכת מרחיבה את הסדק עד שהצינור לבסוף מתפוצץ. בתוך שנאי מתח גבוה מתרחשת "דליפה" דומה בחשמל: פריקה חלקית (PD) . זהו ניצוץ זעיר ומקומי בתוך הבידוד שאינו מגשר (עדיין) על הפער בין המוליכים. במשך חודשים או שנים, הניצוץ הזה שוחק בשקט את הבידוד עד שמתרחשת התמוטטות אמיתית. למתחילים, חשבו על PD כעל שיעול המתריע מוקדם של השנאי - שקט עכשיו, אבל סימן שמשהו לא בסדר.

מה זה, והסוגים העיקריים

PD מופיע בכל מקום בו השדה החשמלי חזק מספיק כדי לשבור נקודה חלשה קטנה בבידוד, אך לא חזק מספיק כדי לגרום לקצר חשמלי מלא. הנקודות החלשות הן בדרך כלל חללים (כיסי אוויר הכלואים בבידוד מוצק), זיהום פני השטח או לחות על מבודדים, או קצוות מוליכים חדים שבהם מתרכז השדה. מהנדסים מסווגים שלושה סוגים עיקריים:

• פריקת חלל פנימית - ניצוץ בתוך בועה מלאה בגז בתוך בידוד מוצק; הסוג המזיק ביותר מכיוון שהוא אטום וממשיך לתקוף את אותה נקודה.

• פריקת פני השטח - ניצוץ שזוחל לאורך משטח בידוד שבו לכלוך או לחות יצרו נתיב מוליך.

• פריקת קורונה - זוהר חלש בנקודת מתח גבוה חדה באוויר; הכי פחות חמור, אבל סימן לדירוג שדה גרוע.

איך מהנדסים מודדים את זה

ההתייחסות העולמית היא IEC 60270 , המגדיר כיצד למדוד את המטען הנראה ב- picocoulombs (pC) - סטנד-אין מכויל למטען האמיתי (ובלתי ניתן להשגה) בתקלה. כלי מפתח הוא תבנית PRPD (Phase-Resolved Partial Discharge), אשר משרטטת את גודל הפריקה כנגד זווית הפאזה של מתח AC; סוגי פגמים שונים משאירים "טביעות אצבע" ברורות. מהנדסים מתעדים גם את מתח ההתחלה של PD (PDIV) - המתח שבו הפעילות מופיעה לראשונה - ואת מתח ההכחדה של PD (PDEV) . הזיהוי יכול להיות במצב לא מקוון (בדיקות מפעל מבוקרות) או מקוון (חיישנים כגון מהדקי HFCT על מובילי הארקה ואנטנות UHF בתוך הטנק, צופים ביחידה החיה).

עבור שנאי כוח, הנחיית הקבלה של IEC 60076-3 מתמצתת לעתים קרובות כך: מתחת ל-100 pC מקובל עבור יחידה חדשה המדורגת מעל 72.5 קילוואט; 100–500 PC מחייבים ניטור הדוק יותר; מעל 500 PC, או מגמת עלייה מהירה, מחייבת חקירה מיידית.

דוגמה ליישום

שנאי רשת של 20 MVA מציג קריאת PD של 30 pC בעת ההפעלה, ועולה ל-120 pC שנתיים לאחר מכן. למרות ש-120 pc's נמצא מתחת לקו "כשל" קשה, המגמה היא האזעקה: בשילוב עם עליית רמת האצטילן מניתוח גז מומס, החברה מתזמנת בדיקה פנימית ומוצאת חלל במרווח מתפתל - מתוקן הרבה לפני שהוא עלול להפוך לשריפה.

טעות נפוצה / עובדה מהנה

תפיסה מוטעית: "מספר PD בודד אומר לי אם השנאי נחרץ". במציאות, קריאה אחת אומרת מעט - רעשי רקע במעבדה ממוגנת יכולים להיות בסביבות 2 pcs, וליחידה חדשה ובריאה יש קו בסיס זעיר. מה שחשוב זה המגמה והתבנית .

עובדה מהנה: אותו חלל זעיר מייצר גם אור, צליל מתקתק חלש ואוזון - "ריח הברק". PD הוא לעתים קרובות המבשר הכימי שניתוח גז מומס מזהה מאוחר יותר, וזו הסיבה ששתי הבדיקות עדיף להשתמש יחד.