פריקה חלקית (PD)היא פריקה חשמלית מקומית המתרחשת בחומר מבודד או לאורך גבול חומר מבודד ומוליך, מבלי לגשר לחלוטין על האלקטרודות. לעתים קרובות זה קורה באזורים של לחץ חשמלי גבוה כתוצאה מפגמים, חללים או פגמים בבידוד. הפרשות חלקיות הן משמעותיות מכיוון שהן יכולות להידרדר את חומר הבידוד לאורך זמן, מה שעלול להוביל לכישלון בציוד.
1. כיצד מתרחשת פריקה חלקית
פריקה חלקית מתרחשת בדרך כלל באזורים שבהם השדה החשמלי עולה על החוזק הדיאלקטרי של חומר הבידוד. תרחישים נפוצים כוללים:
חללים או בועות בבידוד מוצק:לאוויר - חללים מלאים בתוך בידוד מוצק הם בעלי חוזק דיאלקטרי נמוך יותר מהחומר שמסביב, וגורמים לפרוקות מקומיות.
קצוות חדים או בליטות:ריכוזי שדה חשמלי גבוהים בקצוות חדים או בליטות יכולים ליזום PD.
מזהמים בבידוד:חלקיקים או לחות יכולים לגרום לשיפור שדה מקומי.
פריקת פני השטח:פריקות על פני מבודד, לעיתים קרובות בגלל זיהום או לחות.
2. סוגי פריקה חלקית
שחרור פנימי:
מתרחש בתוך חללים או פערים בבידוד מוצק או נוזלי.
נפוץ בפיתולי שנאי או מבודדים מוצקים.
פריקת פני השטח:
מתרחש על פני חומר מבודד.
לעתים קרובות בגלל לחות, לכלוך או מזהמים אחרים.
פריקה של קורונה:
מתרחש סביב נקודות או קצוות חדים בבידוד גזי (למשל, אוויר).
נפוץ בקווי תקורה של מתח-.
עץ:
צורה מתקדמת של PD היוצרת שבילי פריקה מסתעפים בתוך בידוד, ובסופו של דבר גורמת להתמוטטות.
3. השפעות של פריקה חלקית
השפלה של בידוד:
PD גורם נזק כימי ופיזי לבידוד, כמו פחמימות או שחיקה.
תוחלת חיים מופחתת:
מאיץ את הזדקנות ומקצר את החיים התפעוליים של ציוד חשמלי.
פירוק חשמלי:
אם לא מתגלה, PD יכול להוביל לכישלון בידוד קטסטרופלי ולנזק לציוד.
רעש והפרעות:
PD פולט גלים אלקטרומגנטיים ורעש אקוסטי, שיכולים להפריע למכשירים סמוכים.
4. איתור ומדידה
PD מתגלה בדרך כלל באמצעות כלי אבחון מיוחדים. שיטות נפוצות כוללות:
גילוי חשמלי:
מפקח על פעימות תדר גבוה - במערכת הנגרמת על ידי PD.
מכשירים: אוסצילוסקופים, מנתחי ספקטרום.
גילוי אקוסטי:
מגלה פליטות קוליות שנוצרו על ידי פעילות PD.
מכשירים: מיקרופונים או חיישנים קולי.
גילוי אופטי:
לוכד פליטות קלות מ- PD (למשל, בגזים כמו SF₆ ב- Switchgear).
גילוי כימי:
מודד תוצרי לוואי של PD, כגון גזים (למשל, מימן, CO, CO₂) בשמן - רובוטריקים מלאים.
הדמיה תרמית:
מגלה חום שנוצר על ידי PD במקרים חמורים.
5. מניעה והפחתה
גבוה - בידוד איכותי:
השתמש בחומרים עם חוזק דיאלקטרי גבוה ומומים מינימליים.
עיצוב נכון:
הימנע מקצוות חדים, בליטות או אזורים המועדים ללחץ חשמלי גבוה.
תַחזוּקָה:
ניקוי ובדיקה קבועים להסרת מזהמים ולחות.
ניטור תנאים:
השתמש במערכות ניטור PD לגילוי מוקדם ותחזוקה מונעת.
עיבוד נפט:
עבור שמן - שנאים מלאים, התנפלות וסינון מפחיתים את הזיהום.
6. חשיבות הניטור
ניטור קבוע של פריקה חלקית הוא קריטי לשמירה על אמינות ובטיחות של ציוד מתח גבוה-, כגון:
שנאי כוח
גבוה - כבלי מתח
SwitchGear
מכונות מסתובבות
על ידי זיהוי PD מוקדם, כלי עזר ותעשיות יכולים לתכנן תחזוקה, למנוע הפסקות לא מתוכננות ולהרחיב את תוחלת חיי הציוד.
