Standardowo wyładowanie niezupełne (PD) definiuje się jako wyładowanie elektryczne, które tylko częściowo zwiera izolację między dwiema elektrodami przewodzącymi. Wyładowania niezupełne występują w różnych miejscach i na różnych przewodnikach w urządzeniach elektrycznych o wysokim napięciu. Chociaż stosowane określenia są różne, wyróżnia się cztery rodzaje wyładowań niezupełnych, z których każdy ma różne przyczyny i każdy może prowadzić do różnych rodzajów uszkodzeń. Wyładowanie niezupełne, które zwykle powodowane jest przez drobny defekt i skutkuje tysiącami minimalnych, powtarzających się wyładowań, propaguje i z czasem nabiera siły. Może to spowodować bardzo poważne awarie sprzętu, a w konsekwencji wystąpienie niebezpiecznych łuków elektrycznych. Głównym powodem do niepokoju jest bezpieczeństwo.
Wykrywanie wyładowania niezupełnego w rozdzielni elektrycznej za pomocą precyzyjnej kamery dźwiękowej ii910 firmy Fluke.
Rodzaje wyładowań niezupełnych
- Wyładowanie koronowe: Ta często spotykana postać wyładowania niezupełnego ma miejsce, gdy wyładowanie następuje bezpośrednio do powietrza z ostro zakończonej powierzchni przewodnika. (To właśnie powoduje emisję dźwięku i fal radiowych). Z punktu widzenia bezpieczeństwa i uszkodzeń, wyładowanie koronowe nie jest zazwyczaj dużym problemem.
- Wyładowanie łukowe: Wyładowanie łukowe to przedłużone wyładowanie elektryczne, powstałe w wyniku przebicia elektrycznego gazu. Gdy prąd przepływa przez powietrze lub inne normalnie nieprzewodzące medium, wytwarzana jest plazma.
- Wyładowanie powierzchniowe: Kiedy wyładowanie odbywa się wzdłuż powierzchni izolacji, nazywa się je wyładowaniem powierzchniowym lub aktywnością powierzchniową. Może to być jeden z najbardziej niszczycielskich typów wyładowania niezupełnego. Zanieczyszczenie powierzchni izolatora i narażenie jej na czynniki atmosferyczne to dwie najczęstsze przyczyny wyładowania powierzchniowego. W przypadku urządzeń średniego i wysokiego napięcia ten typ wyładowania występuje w przypadku uszkodzenia izolacji, zwykle z powodu wysokiej wilgotności lub słabej konserwacji. Wniknięcie wilgoci jest również częstą przyczyną wyładowywania powierzchniowego.
- Wyładowanie zachodzące w szczelinie (wewnętrzne): Najczęściej jest spowodowane wadą w materiale litym izolacji kabli, przepustów, izolacji połączeń GIS itp. Wyładowanie zachodzące w szczelinie jest wysoce niszczycielskie i zwykle propaguje do czasu całkowitego zniszczenia.
Wykrywanie wyładowań niezupełnych
Ogólnie rzecz biorąc, wyładowania powierzchniowe i wyładowania w szczelinach mają największe znaczenie i powinny stanowić priorytet w zakresie wykrywania i naprawiania dla elektryków przemysłowych wysokiego napięcia, techników dystrybucyjnych, inżynierów przesyłowych, czy inżynierów wysokiego napięcia producentów OEM. W wielu przypadkach wykrywanie wyładowań niezupełnych i zaradzanie im stanowi priorytet dla bezpieczeństwa. Poza zagrożeniami dla bezpieczeństwa osobistego wyładowanie niezupełne może spowodować:
- przestój,
- pożary,
- degradację izolatora,
- przeciążenie sieci.
Problemów tych można uniknąć, jeśli wyładowanie niezupełne zostanie wykryte przed wystąpieniem znacznych uszkodzeń. Obecnie istnieje kilka metod wykrywania wyładowań niezupełnych. Wyładowanie niezupełne wykrywa się za pomocą fal ultradźwiękowych, radiowych (RF) i promieniowania ultrafioletowego, jednak stosowane dotychczas metody są niekompletne i mają wady. Wymienione powyżej metody uniemożliwiały wykrycie wyładowania niezupełnego z miejsca poza obudową, wymagały gruntownego przeszkolenia i nie zapewniały dokładności niezbędnej do zapewnienia szybkiego wykrycia problemu i naprawy, nie wspominając o konieczności przebywania użytkownika w bliskiej odległości od potencjalnie niebezpiecznego sprzętu.
Lepszym sposobem na wykrycie wyładowania niezupełnego jest precyzyjna kamera dźwiękowa Fluke ii910. Innowacyjna technologia SoundSight™ firmy Fluke przekształca ultradźwięki w jednoznaczny obraz. Przyrząd Fluke ii910 umożliwia bezpieczne lokalizowanie wyładowań niezupełnych z daleka, bez konieczności stosowania uciążliwych przewodów i akcesoriów. W ciągu kilku minut od otwarcia opakowania można nauczyć się wykrywać wyładowania niezupełne jak profesjonalista — przyrząd jest łatwy do opanowania i użycia. Fluke ii910 umożliwia wykonywanie zdjęć ze skanowania i uzyskiwanie dostępu do rozbudowanych danych do analiz i raportów.