Методы обнаружения частичных разрядов

1. Метод измерения электромагнитных волн, излучаемых частичными разрядами (индикаторы радиоизлучений — ИРИ). ИРИ называют дефектоскопами.

Этот метод основан на радиоприеме электромагнитных излу­чений при ЧР в изоляции. Он чаще всего применяется для выявления дефектных изоляторов на линиях электропередачи.

Недостатками этого метода являются: плохая помехоустойчи­вость (помехи создаются короной проводов и др.); отсутствие количест­венной оценки.

2. Метод диэлектрических потерь, основанный на определении
точки перегиба на кривой зависимости тангенса диэлектрических потерь от напряжения на диэлектрике (рис. 2.12), которая называется кривой ионизации. Излом на этой кривой совпадает с возникновением час­тичных разрядов в объеме изоляции.

Рис. 2.12 Кривая ионизации

К недостаткам этого метода можно отнести не способность за­регистрировать сосредоточенные дефекты и место их нахождения. В на­стоящее время метод регистрации точки перегиба на кривой ионизации вытесняется методами регистрации высокочастотных составляющих то­ка или напряжения частичных разрядов.

2.6.5. Методы регистрации высокочастотных составляющих час­тичных разрядов (индикаторы частичных разрядов - ИЧР)

Желательным является создание такой техники для определе­ния частичных разрядов, которая позволяла бы регистрировать самые слабые частичные разряды и обеспечивала количественные измерения энергии, рассеиваемой одиночными разрядами. Это требование сейчас воплощают в индикаторах частичных разрядов, которые непосредст­венно включаются в цепь разряда. Они состоят из приемного контура, усилителя и измерительного прибора. В основу положено измерение кажущегося заряда:

где С₀ - емкость изоляции.

Измеряются пульсации напряжения , которые через усили­тель подаются на пластины ЭО. По моменту возникновения пульсаций на экране осциллографа определяют напряжение возникновения иони­зации, а по амплитуде импульсов и их частоте - интенсивность частич­ных разрядов. Существует несколько вариантов схемы.

а) Схема с активным сопротивлением (рис. 2.13).

Сопротивление R₁ включается последовательно с измеряемым объектом и падение напряжения на нем регистрируется индикатором частичных разрядов. По осциллографу судят о наличии частичных раз­рядов. Недостатком этого метода является малая помехоустойчивость.

Рис. 2.13. Схема для обнаружения частичных разрядов с помощью активного сопротивления: Я_защ — защитное сопротивление, C_x — испытуемый объект, R₁ — разделительная емкость

На осциллографе можно наблюдать картину, приведенную на рис. 2.14.

Рис. 2.14. Вид осциллограмм при разной интенсивности частичных разрядов

б) Схема с индуктивностью и емкостью (рис. 2.15).

Как было показано выше при возникновении ЧР появляются высокочастотные колебания амплитудой . Индикатор частичных раз­рядов (ИЧР) подключен к объекту через разделительную емкость С_разд, которая служит заграждающим фильтром для токов рабочей частоты. При возникновении ЧР в объекте (C_х) хаотические колебания напряже­ния на объекте возбуждают в ИЧР незатухающие периодические коле­бания с частотой, соответствующей периоду колебаний контура

(2.1)

Рис. 2.15. Схема измерения частичных разрядов с применением ко­лебательного контура и гальванометра: R_зaщ — защитное сопротивление, С_х — испытуемый объект, С_разд— разделительная емкость, L-C — колебательный кон­тур, Г — гальванометр

Частота настройки ИЧР обычно принимается порядка не­скольких десятков килогерц. Амплитуда высокочастотных колебаний измеряется гальванометром Г. По значению из формулы (2.1) определяется кажущаяся интенсивность ионизации.

В заключение следует отметить, что использование метода ЧР для профилактических испытаний является весьма перспективным и сейчас широко внедряется в промышленности, т. к. он позволяет вести непрерывный контроль под рабочим напряжением.

Но следует отметить и недостатки:

1) наличие большого количества помех, затрудняющих рас­шифровку полученных результатов (источник помех — корона на про­водах, искрение коллекторов электрических машин и т.д.);

2) метод фиксирует не наличие дефекта, а наличие ЧР, в то время как может существовать дефект и без ЧР ( трещина, заполненная водой или другой проводящей жидкостью, обуглероженная пора, где прекратились ЧР, хотя это серьезные дефекты).

Но в комбинации с другими методами профилактики индика­ция частичных разрядов дает эффективные результаты.