Cea mai eficientă metodă de detectare a descărcării parțiale în sistemele cu canal cald este folosirea unui transformator de curent de-înaltă frecvență (HFCT) sau de ultra-înaltă frecvență (UHF), asociat cu un osciloscop sau un detector dedicat de descărcare parțială. Prin captarea semnalelor de impuls-de înaltă frecvență generate de descărcări în timp ce sistemul este pornit și operațional, aceste semnale pot fi identificate și localizate prin modele de analiză de fază-descărcare parțială rezolvată (PRPD). Atunci când magnitudinea descărcării detectată depășește 10 pC, ar trebui să fie considerată un indicator al unei descărcări dăunătoare care necesită acțiuni de remediere imediată.
1. Caracteristici tipice și principii de detectare a descărcării parțiale
Descărcarea parțială se referă la defecțiuni electrice minime care apar în punctele de defecte de izolație. Deși aceste evenimente nu duc imediat la un scurtcircuit, ele eliberează impulsuri tranzitorii de curent-înaltă (de durată<1 μs) and electromagnetic waves (with frequencies reaching up to several hundred MHz).
Baza detectării: prin cuplarea acestor semnale de-frecvență înaltă prin intermediul senzorilor, pot fi realizate teste ne-intruzive, live-.
Valori cheie: magnitudinea aparentă a descărcării (măsurată în pC), rata de repetiție a descărcării și caracteristicile distribuției fazelor.
Standarde industriale: în conformitate cu IEC 60270, descărcarea parțială care depășește 10 pc poate cauza-deteriorări pe termen lung a izolației și, prin urmare, necesită o atenție deosebită.
2. Metode comune de detectare și selecția echipamentelor
Metoda 1:-Metoda curentului de înaltă frecvență (HFCT) - Cea mai comună și practică abordare
Principiu: Un transformator de curent de înaltă-frecvență este fixat pe firul de împământare sau pe linia de alimentare a sistemului cu canal cald pentru a detecta curenții de-înaltă frecvență asociați cu impulsurile de descărcare pe măsură ce se propagă de-a lungul conductorului.
Echipament: Un osciloscop PicoScope asociat cu un senzor HFCT sau un detector dedicat cu descărcare parțială (de exemplu, Fluke ii910).
Avantaje:
Instalare simplă; nu este nevoie să opriți sistemul.
Sensibilitate ridicată; capabil să detecteze descărcări la nivel de 1 pc.
Poate fi combinat cu analiza de fază pentru a distinge între evenimentele reale de descărcare și interferența zgomotului de fond.
Sfat de operare: Fixați HFCT pe cablul de împământare al circuitului de încălzire, conectați-l la osciloscop, setați lățimea de bandă la 1 MHz–30 MHz și observați pe afișaj prezența impulsurilor periodice de-frecvență înaltă. Metoda 2: Metoda de ultra-frecvență înaltă (UHF) - potrivită pentru zonele slab protejate
Principiu: Descărcarea parțială emite unde electromagnetice în intervalul 300 MHz până la 3 GHz, care pot fi detectate de o antenă UHF.
Scenarii aplicabile: puncte de scurgere electromagnetică, cum ar fi goluri în capacele cutiei de joncțiune și interfețele conectorilor.
Echipament: Detector de descărcare parțială UHF (de exemplu, soluții recomandate de ADI).
Avantaje: imunitate puternică la interferențe{0}}de frecvență; potrivit pentru medii electromagnetice complexe.
Limitări: Sistemele cu canale fierbinți au în mod obișnuit structuri metalice închise, provocând o atenuare semnificativă a semnalelor UHF; prin urmare, detectarea trebuie efectuată în locații ne-sigilate.
Metoda 3: Metoda cu ultrasunete (AE) - pentru localizarea auxiliară
Principiu: Descărcarea parțială este însoțită de sunete slabe de „trosnet” (unde ultrasunete, de la 20 kHz la 200 kHz), care pot fi captate cu ajutorul senzorilor piezoelectrici.
Echipament: Detector de descărcare parțială cu ultrasunete (de exemplu, Fluke ii910).
Avantaje: Permite localizarea precisă a punctului de descărcare (eroare < 10 cm) și este imună la interferențe electrice.
Limitări: Sensibilitate scăzută; necesită detectarea-în apropiere, iar mediile cu temperatură{{1}înaltă pot compromite performanța senzorului.
Aplicație tipică: după ce o anomalie este detectată folosind metoda HFCT, o sondă cu ultrasunete este utilizată pentru a scana de-a lungul tijei de încălzire-secțiune cu secțiune-pentru a identifica locația exactă a descărcării.
3. Procesul de detectare și criteriile de judecată
|
Pas |
Operațiunea |
Precauții |
|
1. Pregătirea sistemului |
Mențineți canalul fierbinte pornit și în funcțiune; setată la temperatura normală de încălzire. |
Evitați testarea într-o „stare rece”, deoarece descărcarea parțială are loc de obicei sub intensități mari ale câmpului electric la temperaturi ridicate. |
|
2. Instalarea senzorului |
Fixați HFCT pe firul de împământare; poziționați antena UHF aproape de cutia de joncțiune. |
Asigurați un contact bun pentru a preveni atenuarea semnalului. |
|
3. Achiziția semnalului |
Utilizați un osciloscop sau un detector cu descărcare parțială (PD) pentru a obține date timp de 1–5 minute. |
Setați o lățime de bandă adecvată (1 MHz – 30 MHz) și un prag de declanșare. |
|
4. Analiza modelelor |
Observați modelul PRPD (Faze-Amplitude-Descharge Count). |
Modelele tipice de descărcare parțială apar ca distribuții „ureche de iepure” sau „fluture”. |
|
5. Criterii de judecată |
Magnitudinea descărcării > 10 pC sau prezența impulsurilor continue de-frecvență înaltă. |
Corelați cu datele istorice; un trend ascendent servește drept semnal de avertizare. |
Judecata auxiliară: Dacă este însoțită de detectarea unui miros de ozon, decolorarea (înnegrirea) materialelor izolatoare sau fluctuațiile anormale ale controlului temperaturii, prezența descărcării parțiale este coroborată în continuare.
4. Puncte cheie pentru îmbunătățirea eficienței detectării
Testare de funcționare-live: descărcarea parțială are loc predominant în condiții de-tensiune ridicată și temperatură-înaltă; este puțin probabil ca detectarea într-o „stare rece” să surprindă aceste evenimente.
Metode complementare: Utilizați HFCT pentru detectarea inițială și senzori ultrasonici pentru localizare precisă pentru a îmbunătăți acuratețea.
Excluderea zgomotului de fundal: Înregistrați nivelurile de zgomot de bază atunci când sistemul de încălzire este inactiv pentru a evita identificarea greșită a interferenței rețelei electrice ca descărcare parțială reală.
Monitorizare periodică: inspecțiile profesionale sunt recomandate la fiecare șase luni pentru a stabili o „Arhivă a tendințelor de descărcare parțială”.
Notă: Descărcarea parțială servește ca „semnal precursor” al degradării izolației; detectarea precoce poate preveni consecințe grave, cum ar fi defectarea elementului de încălzire sau declanșarea sistemului.
