Метод частичных разрядов

Одним из способов повышения эффективности профилакти­ческих испытаний является применение метода частичных раз­рядов. Этот способ предложен К.С. Архангельским и А.Н. Вла­совым и позволяет оценить качество изоляционной конструк­ции и выявить локальные дефекты, которые практически невоз­можно определить другими обычными традиционными метода­ми (такими, как испытание высоким напряжением или измере­нием каких-либо характеристик изоляции С, tg 8, R_из и т.д.).

Любую изоляцию с воздушными включениями можно пред­ставить эквивалентной схемой замещения (рис. 6.7), где С_в — емкость воздушного включения; С_Д — емкость части изо­ляции, расположенной последовательно с воздушным вклю­чением; С_х — емкость остальной части диэлектрика.

При приложении к образцу напряжения, в течение некоторо­го времени происходит зарядка емкостей (см. рис. 6.7 и рис. 6.8).

Если напряжение на С_в достигнет пробивного U_З то про­изойдет внутренний электрический разряд (t ~ 10-⁸ с), при этом напряжение уменьшится до напряжения погасания или прекра­щения частичных разрядов U_n (см. рис. 6.8). Напряжение на ем­кости С_х уменьшится до напряжения прекращения частичных разрядов. Разряды этого вида называют частичными потому, что образование сквозной искры исключается из-за наличия твердого диэлектрика, окружающего воздушное включение. Та­ким образом, ионизационный процесс представляет собой ряд одиночных импульсов малой длительности.

Можно определить мощность частичных разрядов Рчр:

Р_чр = WчрNчр.

Абсолютная величина энергии W очень мала. Но эта энергия передается малой поверхности инородного включения. При этом сильно растет температура (до нескольких сотен градусов), появ­ляются локальные углубления, идет процесс электрохимического разрушения, образуются разветвленные древовидные каналы. Такие материалы, как слюда и фарфор, оказываются стойкими к частичным разрядам, но связующие и подложка изоляции под действием частичных разрядов разрушают­ся, идет процесс «старения», и срок службы изоляции снижается.

Способ обнаружения интенсивности частичных разрядов в настоящее время рассматривается как наиболее перспективный метод неразрушающего контроля состояния изоляции.

При испытаниях многослойной изоляции интенсивность ча­стичных разрядов определяют с помощью схем: мостовой, ре­зонансной, последовательной (рис. 6.9, а) и резонансной па­раллельной (рис. 6.9, б).

По характеристи­кам ЧР возможен выбор допустимых напряженностей электрического поля в большинстве изоляци­онных конструкций.

Измерение харак­теристик ЧР может быть использовано в целях определения места локального (крупного) дефекта в изоляции длинных обмоток.

Разработанная аппаратура измерения характеристик ЧР по­зволяет в условиях электрических помех регистрировать ин­тенсивность ЧР в виде, удобном для ввода информации в ЭВМ.