O Assassino Silencioso em Sistemas de Energia - Descarga Parcial

A.Primeiro, vamos entender o que é uma descarga parcial.

De acordo com a definição da Comissão Eletrotécnica Internacional IEC 60270, descarga parcial (PD) é uma descarga elétrica localizada que apenas parcialmente atravessa o isolamento entre condutores e que pode ou não ocorrer adjacente a um condutor.

A principal causa da descarga parcial é que a intensidade do campo elétrico em cada região do isolador não é uniforme quando o dielétrico não é homogêneo. Em algumas áreas, a intensidade do campo elétrico atinge o campo de ruptura e ocorre a descarga, enquanto as outras regiões permanecem isoladas.

B. A descarga parcial pode ser dividida em três tipos.

1. Descargas Internas: ocorrem em vazios ou cavidades dentro de dielétricos sólidos ou líquidos;

2. Descargas Superficiais: aparecem no limite de diferentes materiais de isolamento;

3. Descargas Corona: ocorrem em dielétricos gasosos na presença de campos não homogêneos;

4. Arborização: impacto contínuo de descargas em dielétricos sólidos, formando canais de descarga.

C. Os principais fenómenos da descarga parcial:

1. pulsos de corrente elétrica

2. perdas dielétricas

3. radiação eletromagnética (luz)

4. som (ruído)

5. aumento da pressão do gás

6. reações químicas

D. Perigo da descarga parcial

A descarga parcial exerce um efeito erosivo na estrutura de isolamento. O seu mecanismo de falha no isolamento tem os seguintes aspetos:

1. partículas carregadas (elétrons, iões, etc.) impactam o isolamento, destruindo a sua estrutura molecular, como fragmentação de fibras, e assim danificando o isolamento.

2. devido ao impacto de iões carregados, o isolamento apresentará aquecimento local, o que facilmente levará ao sobreaquecimento do isolamento; em casos graves, ocorrerá carbonização;

3. ozono (O3) e óxidos de nitrogénio (NO, NO2) gerados pela descarga parcial irão corroer o isolamento, e quando encontrarem humidade, produzirão ácido nítrico, o que intensificará a erosão do isolamento.

4 Na descarga parcial, o óleo se decompõe devido à eletrólise e ao efeito de radiação Schottky do eletrodo, além de algumas impurezas presentes no óleo. Portanto, é fácil que o lodo formado pela polimerização se acumule na camada de papel (principalmente no isolamento do enrolamento ou em outras cunhas isolantes de óleo). A formação de lodo aumentará o ângulo de perda dielétrica tgδ do isolamento, reduzirá a capacidade de dissipação de calor e poderá até causar ruptura térmica. O desenvolvimento contínuo da descarga parcial aumentará gradualmente os danos da degradação do isolamento, encurtando eventualmente a vida útil normal do isolamento, reduzindo a resistência do isolamento em um curto período e podendo até romper todo o isolamento.

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