Частичные разряды во внутренней изоляции
Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Частичные разряды во внутренней изоляции





Частичными разрядами называются разрядные процессы, разви- вающиеся под действием приложенного напряжения на части изо- ляции. Наиболее интенсивный характер ЧР имеют в резко неодно- родных полях на ослабленных участках изоляции – в газовых вклю- чениях. Такие участки возникают при технологических дефектах или механических повреждениях изоляции.

Для выяснения сущности ЧР воспользуемся схемой замещения изоляции (рис. 3.3, б).

 

 

δ

d U=Umsinωt

b

а

Sb

Рис. 3.3. Изоляция с повреждением (а) и ее схема замещения (б)

 

Частичные разряды в воздушном включении толщиной b


(рис. 3.3, а) возникнут, если напряжение на промежутке Ub


будет


равным или большим некоторого критического значения Uкрb , при котором возникают ЧР (Ub ³ Uкрb ). Если к изоляции приложено


внешнее синусоидальное напряжение возникают ЧР на промежутке b , то


U = Um sin wt , при котором


 


Ub = Um


Cd . (3.3)

Cd+ Cb


Тогда напряжение, приложенное к изоляции, при котором воз- никают ЧР на промежутке b из последнего выражения будет


= крb d b
UC + C

U ЧР . (3.4)

2 Cd

 

Так как d >> b , то d » d и для емкостей Cd и Cb можно записать

 


d
C =e0eSb

d


и Cb


= e0ebSb, (3.5)

b


а напряжение возникновения ЧР, приложенное к изоляции, будет

 

= крb b
U e × d

U ЧР , (3.6)

2 e×b


где e и eb


– соответственно диэлектрическая проницаемость мате-


риала диэлектрика и газового включения;

Sb – максимальная площадь в поперечном сечении газового

включения.

В случае неоднородного поля

 

= крb b
U e × d

U ЧР . (3.7)

kн 2 e×b

Из последнего выражения следует, что увеличить значение раз-


рядного напряжения


UЧР


можно путем увеличения


eb , т. е. про-


питкой или более плотной намоткой изоляции.



Разряд в воздухе наступает при минимальном напряжении

U = 300 В, следовательно

 

e × d

U ЧР = 0,2 b , кВ . (3.8)

e × b × kн

 

При воздействии синусоидального напряжения (рис. 3.4) ЧР мо- гут возникать многократно в течение полупериода, если напряже-


ние на газовом включении Ub > Uкрb , и погасать, если где Uпогb – напряжение погасания частичного разряда.


Ub <Uпогb ,


 

Рис. 3.4. Изменение напряжения на газовом включении при ЧР

 


Если значения Uпрb


и Uпогb


не зависят от полярности, то число


ЧР в единицу времени будет

 

n f


 

= 4 f U -hU ЧР , (3.9)

U ЧР (1 - h)


 

где U – воздействующее на изоляцию напряжения;

h = Uпогb Uпрb = 0,5-0,8 .

При наличии в изоляции нескольких газовых включений

 

n = 4 f U -hU ЧР . (3.10)


f å

U ЧР


(1- h)


 


Выделяющаяся в канале энергия ляции


WЧР


идет на разрушение изо-


 


æU 2


- U 2 ö


ç
WЧР =Cэк ç

è


крb

2


погb ÷. (3.11)

÷

ø


 

При оценке интенсивности ЧР пользуются величиной кажущего-


ся заряда qx


– единичного частичного разряда, который связан с


нейтрализующимся при каждом частичном разряде зарядом, приво- дящим к уменьшению напряжения на электродах на величину DUx :

 

qx = DUxCx, (3.12)

 

где Cx – емкость всего диэлектрика.

Также для оценки интенсивности пользуются величиной средне- го тока ЧР I = n × qx , где n – число разрядов в секунду.

Разрушение изоляции имеет место, если qx = 10-9-10-6 Кл . Началь-


ные ЧР возникают при


qx = 10-14-10-11 Кл


для бумажно-масляной


изоляции (БМИ) и


qx = 10-12 Кл


для маслобарьерной (МБИ). Эти


разряды возникают в местах с сильно неоднородным полем и, хотя


не вызывают разрушения изоляции, но увеличивают


tgd


и количе-


ство растворенных газов, особенно в МБИ и БМИ, что в конечном


итоге может привести к тепловому пробою. При


qx =10-7-10-9 Кл


ЧР могут привести к пробою и считаются критическими. Такие ЧР недопустимы.

В сплошных изоляционных конструкциях (МБИ и БМИ) ЧР мо- гут возникать вдоль поверхности твердой изоляции. В этом случае на поверхности могут возникать проводящие ветвистые каналы (дендриты), длина которых при перенапряжениях может увеличить- ся, что в конечном итоге приведет к пробою или перекрытию изо- ляции по поверхности. Эти процессы наиболее интенсивно разви- ваются в неоднородном электрическом поле и в том случае, если барьеры расположены не перпендикулярно силовым линиям элек- трического поля. Такие разряды могут возникать и в щелях между твердой изоляцией.

 









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.