כיצד לזהות הפרשה חלקית?

מהי פריקה חלקית?

ראשית, סיכום מהיר: פריקה חלקית היא פריקה חשמלית מקומית המגשרת רק באופן חלקי על הבידוד בין המוליכים. זה יכול להתרחש בתוך חללים בבידוד מוצק, לאורך פני הבידוד, או בבועות גז בבידוד נוזלי. אם לא מסומן, PD מדרדר בהדרגה את הבידוד, מה שמוביל לכשל סופי.

1. עקרונות יסוד של זיהוי PD

כל שיטות הזיהוי מסתמכות על מדידת התופעות הפיזיות שפעילות PD יוצרת:

פולסים חשמליים:ההשפעה העיקרית היא דופק זרם מהיר בקנה מידה ננו-שניות.

פליטות אלקטרומגנטיות:הדופק הנוכחי מקרין אנרגיה אלקטרומגנטית, כולל תדר רדיו (RF) ואותות בתדר גבוה.

פליטות אקוסטיות:הפריקה יוצרת גל הלם זעיר, "קליק" נשמע או קולי.

תוצרי לוואי כימיים:PD מפרק חומרי בידוד, משחרר גזים ספציפיים (כמו אוזון) ויוצר שינויים כימיים.

2. שיטות זיהוי ראשוניות

להלן השיטות העיקריות, מסווגות לפי התופעה שהן מזהות.

א. שיטות זיהוי חשמלי (תקן הזהב)

זוהי השיטה הישירה והכמותית ביותר, בהתאם לתקן IEC 60270.

איך זה עובד:הוא מודד את המטען הנראה (ב- picoCoulombs, pC) של הפולסים הנוכחיים שנגרמו על ידי PD. קבל צימוד ועכבת זיהוי יוצרים מעגל ללכידת פולסים בתדר גבוה אלה.

הגדרה:

קבל צימוד מחובר במקביל לאובייקט הבדיקה.

עכבת מדידה (Quadripole) מחוברת בסדרה עם הקבל.

גלאי PD מיוחד מודד את הפולסים, מסנן רעשים ומציג את התוצאות.

פלט מפתח:

גודל PD (pC):האשמה לכאורה של ההפרשה.

דפוס פריקה חלקית שנפתרה בשלבים (PRPD):עלילה המציגה את גודל ומספר הפריקה לעומת זווית הפאזה של מחזור החשמל של AC. דפוס זה הוא כמו "טביעת אצבע" שעוזרת לזהות אתסוּגשל PD (למשל, פנימי, משטח או קורונה).

יתרונות:

רגיש וכמותי ביותר.

מספק את המדידה המדויקת ביותר של חומרת הפריקה.

ניתוח PRPD מצוין לאבחון תקלות.

חסרונות:

דורש חיבור חשמלי ישיר למכשיר המתח הגבוה.

לעתים קרובות מצריך העברת הנכס לא מקוון (בדיקה לא מקוונת).

רגיש להפרעות/רעשים חשמליים.

ב. חישה אקוסטית / אולטרסאונד (AE).

זוהי שיטה פופולרית מאוד לא פולשנית, במיוחד עבור ציוד חי.

איך זה עובד:הוא משתמש בחיישנים קוליים (או חיישני פליטה אקוסטית) כדי לזהות את גלי הקול בתדר גבוה (בדרך כלל 20 קילו-הרץ עד 300 קילו-הרץ) המיוצרים על ידי ה-PD. מכיוון שהשמיעה האנושית מגיעה ל-20 קילו-הרץ, אלו הם "אולטרא-קוליים".

הגדרה:

חיישנים ממוקמים על פני הציוד (למשל, מיכל שנאי, ארון מיתוג).

"אקדחים" קוליים ניידים משמשים לסריקה כללית.

ניתן להשתמש במספר חיישנים קבועים לניטור קבוע וכדי לשלש את המיקום המדויק של מקור ה-PD.

פלט מפתח:

רמת dB אולטרסאונד:עוצמת הצליל.

צליל "Hiss" או "Crackle":למכשירים רבים יש אוזניות כדי לשמוע את האות האולטראסוני ההטרודיני (מעורב למטה).

יתרונות:

מצוין עבוראיתור המיקום הפיזישל ה-PD.

יכול לשמש על ציוד חי ומלא אנרגיה (בדיקה מקוונת).

חסין בפני הפרעות חשמליות.

חסרונות:

הצליל מוחלש בקלות ונחסם על ידי מחסומים מוצקים (למשל, בתוך מיכל שנאי).

לא יעיל לכימות חומרת ההפרשה (pC).

רעש אקוסטי רקע יכול להוות בעיה.

ג. חישת שנאי זרם בתדר גבוה (HFCT / RFCT).

זוהי אחת השיטות הנפוצות ביותר לניטור מקוון של כבלים, מתגים ושנאים.

איך זה עובד:חיישן HFCT מותקן סביב חוט האדמה (הקרקע) או מעטפת הכבל. הוא פועל כשנאי זרם המכוון לתדרים גבוהים (בדרך כלל 100 קילו-הרץ עד 50 מגה-הרץ), ומזהה את פעימות זרם ה-RF מ-PD שזורמים לאדמה.

הגדרה:המהדק פשוט ממוקם סביב המוליך. אין צורך בחיבור חשמלי ישיר למתח גבוה.

פלט מפתח:

גודל ופאזה של דופק PD.

יכול ליצור דפוסי PRPD לניתוח.

יתרונות:

לא פולשני וקל להתקנה על ציוד חי.

רגישות טובה ומספקת נתונים שנפתרו בשלבים.

מצוין לניטור כבלים ומתג.

חסרונות:

הרגישות תלויה במיקום ובשלמות חיבור האדמה.

יכול להיות מושפע מהפרעות בתדר רדיו (RFI).

ד. חישת מתח כדור הארץ חולף (TEV).

בשימוש נרחב לבדיקת מיתוג מצופה מתכת.

איך זה עובד:כאשר PD מתרחש בתוך מתג מצופה מתכת, פעימות הזרם נעות לאורך משטחי המתכת הפנימיים. במרווחים או במפרקים (כמו דלתות), הפולסים הללו מתחברים למשטח החיצוני, ויוצרים מתח אדמה חולף. בדיקה של TEV מודדת את המתח הזה בצד החיצוני של מעטפת המתכת.

הגדרה:מד כף יד עם פלטת צימוד קיבולית מונח על משטח המתכת של המתג.

פלט מפתח:גודל TEV במיליוולט (mV).

יתרונות:

מהיר ופשוט מאוד להקרנת מצב של מתג.

בדיקות מקוונות לא פולשניות.

חסרונות:

מספק מדד יחסי, לא ערך pC מוחלט.

כיול ופרשנות יכולים להיות ספציפיים ליצרן.

ישים בעיקר לציוד מצופה מתכת.

E. חישה בתדר אולטרה-גבוה (UHF).

השיטה המובילה לניטור מקוון של שנאי כוח ומיתגים מבודדים בגז (GIS).

איך זה עובד:אירועי PD פולטים גלים אלקטרומגנטיים בטווח התדרים הגבוה במיוחד (300 מגה-הרץ עד 3 גיגה-הרץ). חיישני UHF (פנימיים או חיצוניים) הם אנטנות המזהות אותות אלו.

הגדרה:

GIS:חיישנים מותקנים דרך חלונות דיאלקטריים או מצמדים במיכל ה-GIS.

רוֹבּוֹטרִיקִים:ניתן להתקין חיישנים בשסתומי ניקוז או יציאות ייעודיות.

פלט מפתח:

משרעת אות UHF.

דפוסי PRPD לאבחון מתקדם.

יתרונות:

רגיש במיוחד וחסין בפני רעשים חיצוניים בתדר נמוך יותר.

מצוין לניטור מקוון קבוע של נכסים קריטיים.

יכול לאתר את המקור באמצעות הבדלי זמן טיסה בין חיישנים מרובים.

חסרונות:

דורש ציוד מיוחד, לרוב יקר.

כיול ל-pC קשה מאוד.

התקנה בציוד קיים יכולה להיות מאתגרת.

ו. איתור כימיקלים/גזים

ניתוח גז מומס (DGA):עבור שנאים מלאי שמן, PD מייצר גזים ספציפיים כמו מימן (H₂) ומתאן (CH₄). DGA של השמן יכול להצביע על פעילות PD.

זיהוי אוזון:PD באוויר מייצר אוזון, שלעיתים ניתן להריח או לזהות באמצעות חיישנים.

3. מדריך מעשי צעד אחר צעד לסקר PD בסיסי

עבור טכנאי שמתחיל עם מיתוג או תחנת משנה, גישה נפוצה היא:

תִכנוּן:סקור דיאגרמות של קו יחיד ונתונים היסטוריים של ציוד. זיהוי נקודות חמות פוטנציאליות של PD.

הקרנה ראשונית (TEV ואולטרסאונד):

השתמש באמד TEVלסריקת לוחות מיתוג מצופים מתכת. הקלט רמות mV על כל המשטחים הנגישים.

במקביל, השתמש ב-אקדח אולטראסונילהקשיב לפריקות מסביב לתותבים, חיבורי כבלים ופתחי אוורור.

ניתוח נתונים וטריאנגולציה:

אם נמצאו קריאות גבוהות, השתמשו בחיישן האולטראסוני כדי לאתר במדויק את מקור צליל ה"לחיצה". הזז את החיישן כדי למצוא את נקודת העוצמה החזקה ביותר.

מעקב / חקירה מפורטת (במידת הצורך):

אם יש חשד למקור רציני, ייתכן שיידרשו שיטות מתקדמות יותר.

בדיקות לא מקוונות:בצע בדיקת חשמל בתקן IEC 60270 במהלך הפסקה מתוכננת כדי לכמת את רמת ה-PD ב-pC.

ניטור מקוון:התקן חיישני HFCT על מובילי האדמה הרלוונטיים לניטור רציף וניתוח PRPD.

טבלת שיטות סיכום