Opis Zjawiska Wyładowań Niezupełnych
Wyładowania niezupełne w rozdzielnicach SN mogą występować jako wyładowania powierzchniowe gdzie drzewienie, wzmagane lotnymi zabrudzeniami i wilgotnością, występuje na powierzchni izolacji oraz wyładowania wewnętrzne występujące wewnątrz materiału izolacyjnego. Powierzchniowe wyładowania niezupełne,w niektórych przypadkach, ujawniają się jako charakterystyczne dźwięki oraz błyski świetlne (np. potoczna obrączka na suchej głowicy kablowej). W przeciwieństwie, aktywność wewnętrznych wyładowań niezupełnych nie jest tak łatwa do zaobserwowania jako że całą energia tego wyładowania odbywa się wewnątrz izolacji a wszelkie dźwięki, gazy oraz błyski świetlne są skutecznie tłumione do czasu nagłego uwolnienia w formie eksplozji. W większości przypadków aktywność WNZ jest niszcząca a skutkiem może być awaria izolacji. Praktyka pokazuje wiele przypadków gdzie zaniedbania w diagnostyce prowadziły do niszczących, niebezpiecznych i kosztownych awarii.
Model zjawiska wyładowań niezupełnych
Na poniższym rysunku przedstawiono schematycznie zjawisko wnz. Źródłem wewnętrznych wyładowań niezupełnych jest niejednorodność materiału izolacyjnego (izolatora, przekładnika, głowicy kablowej itp.). W punktach o osłabionej wytrzymałości dielektrycznej εwnz pod wpływem pola elektrycznego dochodzi do lokalnych wyładowań elektrycznych, zwierających elektrody modelowego kondensatora Cwnz. Podczas tych rozładowań następują procesy zwęglania materiału izolacyjnego oraz wytwarzanie gazów, co obniża wytrzymałość elektryczną materiału. Energia z wyładowania częściowo przekazywana jest do środowiska poprzez kondensatory zastępcze o pojemności C1 oraz C2 jako fala elektromagnetyczna rozchodząca się w przewodnikach linii SN/WN. Przy użyciu laboratoryjnych przyrządów inwazyjnych istnieje możliwość zmierzenia tychże sygnałów, a zarazem oszacowanie poziomu wyładowania wyrażonego w Coulombach, jako że nie są znane wartości C1 i C2, tworzących pojemnościowy dzielnik napięcia.
Podczas lokalnego wyładowania elektrycznego dochodzi również do emisji fal dźwiękowych, gazów oraz fal radiowych. Z powodów wspomnianych wcześniej, gazy oraz fale dźwiękowe wytworzone podczas aktywności wewnętrznych wnz nie są w stanie wydostać się poza materiał izolacyjny, jednakże fale radiowe bez problemu przechodzą barierę izolatora εi. Daje to możliwość skonstruowania nieinwazyjnych przyrządów pomiarowych służących do wykrywania aktywności wewnętrznych wnz oraz ich charakterystyki (wzór wyładowań, częstość wyładowań oraz amplituda).
Model powierzchniowych wyładowań niezupełnych jest identyczny z modelem przedstawionym na rysunku 2 (z nieco inną interpretacją ukazanych wielkości). Pojemność Ci reprezentuje drogę upływu. Pojemności C1 oraz C2 przedstawiają drogę upływu od elementu przewodzącego do odpowiedniej elektrody kondensatora reprezentującego wyładowanie niezupełne. Samo wyładowanie w tym przypadku najczęściej inicjowane jest przez zabrudzenia oraz wilgoć, a wzmagane produktami wyładowań (w tym ulotów), takimi jak kwas azotowy. W zaawansowanym stadium efektywna droga upływu izolatora zmniejsza się drastycznie, jako że powstała ścieżka węglowa (drzewienie) jest przewodząca. Występujące w tym przypadku wyładowania emitują, tak jak uprzednio, fale elektromagnetyczne rozchodzące się poprzez dzielnik pojemnościowy do linii SN/WN ale również światło, fale radiowe, fale dźwiękowe i gazy, które swobodnie mogą rozchodzić się w powietrzu. W tym przypadku istnieje więc szersza gama metod wspomagająca wykrywanie aktywności wnz.
Metody pomiary wyładowań niezupełnych >>>