El Asesino Silencioso en los Sistemas de Energía - Descarga Parcial

A.En primer lugar, comprendamos qué es una descarga parcial.

Según la definición de la Comisión Electrotécnica Internacional IEC 60270, la descarga parcial (PD) es una descarga eléctrica localizada que solo puentea parcialmente el aislamiento entre conductores y que puede ocurrir o no adyacente a un conductor.

La causa principal de la descarga parcial es que la intensidad del campo eléctrico de cada región del aislante no es uniforme cuando el dieléctrico no es homogéneo. En algunas áreas, la intensidad del campo eléctrico alcanza el campo de ruptura y ocurre la descarga, mientras que las otras regiones permanecen aisladas.

B. La descarga parcial se puede dividir en tres tipos.

1. Descargas Internas: que ocurren en huecos o cavidades dentro de dieléctricos sólidos o líquidos;

2. Descargas Superficiales: que aparecen en el límite de diferentes materiales aislantes;

3. Descargas de Corona: que ocurren en dieléctricos gaseosos en presencia de campos no homogéneos;

4. Arborización: impacto continuo de descargas en dieléctricos sólidos, formando canales de descarga.

C. Los principales fenómenos de la descarga parcial:

1. pulsos de corriente eléctrica

2. pérdidas dieléctricas

3. radiación electromagnética (luz)

4. sonido (ruido)

5. aumento de la presión del gas

6. reacciones químicas

D. Peligro de la descarga parcial

La descarga parcial ejerce un efecto erosivo sobre la estructura de aislamiento. Su mecanismo de fallo en el aislamiento tiene los siguientes aspectos:

1. Las partículas cargadas (electrones, iones, etc.) impactan el aislamiento, destruyendo su estructura molecular, como la fragmentación de fibras, y por lo tanto dañando el aislamiento.

2. Debido al impacto de los iones cargados, el aislamiento presentará un aumento local de temperatura, lo que fácilmente conducirá al sobrecalentamiento del aislamiento; en casos severos ocurrirá carbonización.

3. El ozono (O3) y los óxidos de nitrógeno (NO, NO2) generados por la descarga parcial erosionarán el aislamiento, y cuando se encuentren con humedad, producirán ácido nítrico, lo que intensificará la erosión del aislamiento.

4 En la descarga parcial, el aceite se descompondrá debido a la electrólisis y al efecto de radiación Schottky del electrodo, sumado a algunas impurezas presentes en el aceite. Por lo tanto, es fácil que los lodos formados por polimerización se acumulen en la capa de papel (principalmente en el aislamiento de la espira o en otras cuñas aislantes de aceite). La formación de lodos aumentará el ángulo de daño dieléctrico tgδ del aislamiento, reducirá la capacidad de disipación de calor e incluso podría provocar una ruptura térmica. El desarrollo continuo de la descarga parcial incrementará gradualmente el deterioro del aislamiento, lo que eventualmente acortará su vida útil normal, reducirá la resistencia del aislamiento en un corto período y, en casos extremos, podría romper por completo el aislamiento.

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