Verschlechterung der Isolierung in Schaltanlagen (was wirklich passiert)
Teilentladung (PD)
Elektrische Isolierung ist elektrischen und mechanischen Belastungen, erhöhten Temperatur- und Temperaturschwankungen sowie Umweltbedingungen ausgesetzt, insbesondere für Außenanwendungen.
Neben den normalen Betriebsbedingungen gibt es eine Reihe weiterer Faktoren, die eine beschleunigte Alterung oder eine Verschlechterung der Isolation auslösen können.
Verschlechterung der Isolierung in Schaltanlagen (warum sollten Sie sie ernst nehmen); Bildnachweis: Schneider Electric
Schalt- und Blitzstöße kann in einem bereits belasteten Bereich mit der Ionisierung beginnen. Mechanische Schläge während des Betriebs des Schalters können Mikrorisse und Hohlräume verursachen. Übermäßige Feuchtigkeit oder eine chemische Verunreinigung der Oberfläche kann zur Verfolgung führen. Erwähnenswert sind auch Mängel in Konstruktion und Fertigung.
Sowohl die normale als auch die beschleunigte Alterung der Isolierung haben das gleiche Phänomen gemeinsam - die partielle Entladung (PD).
Teilentladungsaktivität bei der Isolierung von MV-Kabeln (Bildnachweis: eatechnology.com)
PD ist eine lokalisierte elektrische Entladung, die dies tutBrücken nicht vollständig überbrücken. PD ist ein führender Indikator für ein Isolationsproblem. Schnelles Beschleunigen der PD-Aktivität kann zu einem vollständigen Isolationsfehler führen.
Der PD-Mechanismus kann je nach Ort und Ort der Funkenbildung unterschiedlich sein
- Hohlräume und Hohlräume sind in schlecht gegossener Strömung mit Luft gefülltTransformatoren, Spannungswandler und Abstandhalter aus Epoxidharz. Da Luft eine geringere Permittivität als Isolationsmaterial aufweist, zwingt ein verstärktes elektrisches Feld die Hohlräume zum Überschlag, wodurch eine PD entsteht. Energie, die während wiederholter PD abgeführt wird, karbonisiert und schwächt die Isolierung.
- Verunreinigungen oder Feuchtigkeit an der Isolierung induzieren Sie die elektrische Spur oder Oberflächen-PD. Kontinuierliches Tracking wird zu einem vollständigen Oberflächenüberschlag.
- Corona-Entladung Von der scharfen Kante eines Hochspannungsleiters ist eine andere Art von PD. Es produziert Ozon, das die Isolation aggressiv angreift und auch den Überschlag bei Überspannung erleichtert.
Eigenschaften der Teilentladungsaktivität, wie Intensität, Maximalgröße, Pulsfrequenz und Langzeittrend, sind wichtige Indikatoren für den Zustand der Isolierung.
Gesunde Schaltgeräte haben wenig oder keine PDAktivität. Wenn die PD-Aktivität erheblich ist, wird die Isolation letztendlich zu einem vollständigen Ausfall beeinträchtigt. Höhere Spannungen erzeugen Teilentladungen mit höherer Intensität. Daher ist die PD-Erkennung in Gängen mit höheren Spannungen (13,8 kV und mehr) kritischer.
Teilweise Gebühr auf Sammelschienen
Die obigen Fotos zeigen Schäden, die auf eine Teilentladungsaktivität zurückzuführen sind. Ein vollständiger Ausfall der Isolierung in diesen Beispielen kann durch verhindert werden Teilentladungsüberwachung.
Mögliche Stellen der Teilentladung in Schaltanlagen:
- Hauptbus-Isolierung
- Isolation des Leistungsschalters
- Stromtransformatoren
- Spannungswandler
- Kabelabschlüsse
- Stützisolatoren
- Nicht geschirmte Kabel in Kontakt mit anderen Phasen oder Erde
Normalerweise ist der Verschleiß in der Isolierung relativ langsam und das Problem kann erkannt, lokalisiert und behoben werden. Erfahren Sie mehr über das Wartungsmanagement von Schaltanlagen.
Was ist Teilentladung? (VIDEO)
Referenz: Predictive Diagnostics für Schaltgeräte - EATON