القاتل الصامت في أنظمة الطاقة - التفريغ الجزئي

أ. أولاً، دعونا نفهم ما هو التفريغ الجزئي.

وفقًا لتعريف اللجنة الكهروتقنية الدولية IEC 60270، التفريغ الجزئي (PD) هو تفريغ كهربائي موضعي يعبر جزئيًا فقط العزل بين الموصلات وقد يحدث أو لا يحدث مجاورًا لموصل.

السبب الرئيسي للتفريغ الجزئي هو أن شدة المجال الكهربائي لكل منطقة من العازل ليست موحدة عندما تكون العازلية غير متجانسة. في بعض المناطق، تصل شدة المجال الكهربائي إلى مجال الانهيار ويحدث التفريغ، بينما تبقى المناطق الأخرى معزولة.

ب. يمكن تقسيم التفريغ الجزئي إلى ثلاثة أنواع.

1. التفريغ الداخلي: يحدث في فراغات أو تجاويف داخل عوازل صلبة أو سائلة؛

2. التفريغ السطحي: يظهر عند حدود مواد عازلة مختلفة؛

3. تفريغ الإكليل: يحدث في عوازل غازية في وجود مجالات غير متجانسة؛

4. التشجير: التأثير المستمر للتفريغ في العوازل الصلبة، مشكلاً قنوات تفريغ.

ج. الظاهرة الرئيسية للتفريغ الجزئي:

1. تيارات النبض الكهربائي

2. الفقد العازلي

3. الإشعاع الكهرومغناطيسي (الضوء)

4. الصوت (الضوضاء)

5. زيادة ضغط الغاز

6. التفاعلات الكيميائية

د. خطر التفريغ الجزئي

يلعب التفريغ الجزئي دورًا تآكليًا على بنية العزل. آلية فشله على العزل تشمل الجوانب التالية:

1. تصادم الجسيمات المشحونة (إلكترونات، أيونات، إلخ) بالعزل، مما يدمر هيكله الجزيئي، مثل تفتت الألياف، وبالتالي تلف العزل.

2. بسبب تأثير الأيونات المشحونة، سيظهر ارتفاع موضعي في درجة حرارة العزل، مما يؤدي بسهولة إلى سخونة زائدة للعزل، وفي الحالات الشديدة سيحدث تكربن؛

3. الأوزون (O3) وأكاسيد النيتروجين (NO، NO2) الناتجة عن التفريغ الجزئي ستؤدي إلى تآكل العزل، وعندما تلتقي بالرطوبة، ستنتج حمض النيتريك، مما يزيد من تآكل العزل.

4. في التفريغ الجزئي، يتحلل الزيت بسبب التحليل الكهربائي وتأثير إشعاع شوتكي للقطب، بالإضافة إلى بعض الشوائب في الزيت. لذلك، من السهل أن يتسبب ذلك في تراكم الحمأة الناتجة عن البلمرة عند طبقة الورق (غالبًا في عزل السليولوز أو أسافين الزيت العازلة الأخرى). ستزيد تكوّن الحمأة من زاوية فقد العازل tgδ، وتقلل من قدرة تبديد الحرارة، وقد تؤدي حتى إلى الانهيار الحراري. إن التطور المستمر للتفريغ الجزئي سيزيد تدريجيًا من تدهور العزل، مما يقصر في النهاية العمر الافتراضي الطبيعي للعزل، ويضعف متانة العزل في وقت قصير، وقد يؤدي حتى إلى اختراق العزل بالكامل.

شركة كينغرون لأجهزة اختبار المحولات الكهربائية، المحدودة

المزيد من أجهزة اختبار المحولات من كينغرون