आंशिक निर्वहन एक विद्युत निर्वहन है जो इन्सुलेशन के एक छोटे से क्षेत्र में होता है जहां विद्युत क्षेत्र की ताकत सामग्री की टूटने की ताकत से अधिक होती है। यह ठोस इन्सुलेशन के भीतर, इन्सुलेट सामग्री की सतह के साथ, तरल इन्सुलेशन में गैस बुलबुले के अंदर हो सकता है।
आंशिक डिस्चार्ज के कारण
अंतर्राष्ट्रीय मानकों द्वारा अपनाई गई परिभाषा के अनुसार, आंशिक निर्वहन एक विद्युत निर्वहन है जो स्थानीय रूप से संरचना के एक अलग खंड में इन्सुलेशन को अलग करता है।
यह प्रक्रिया गैस या तरल ढांकता हुआ के आयनीकरण के कारण होती है और दो मीडिया के बीच और इन्सुलेशन के अंदर इंटरफेस में हो सकती है। उद्भव और विकास वस्तु के इन्सुलेशन की ढांकता हुआ प्रकार और डिजाइन सुविधाओं पर निर्भर करता है। इन्सुलेशन में आंशिक निर्वहन ढांकता हुआ की संरचना में असमानताओं की उपस्थिति और उस पर अभिनय करने वाले वोल्टेज की विशेषताओं का परिणाम है। इस तरह की विषमताएं विभिन्न अशुद्धियाँ और अशुद्धियाँ, गैस गुहाएँ, आर्द्रीकरण क्षेत्र हो सकती हैं। इस तरह के दोष एक नियम के रूप में, इन्सुलेशन संरचना में बनते हैंइसके निर्माण की प्रक्रिया के उल्लंघन और उपकरणों के संचालन के दौरान (यांत्रिक प्रभावों, विरूपण, कंपन के प्रभाव में) के परिणामस्वरूप।
एक इन्सुलेट सामग्री की संरचना में पेड़ और उनके गठन क्या हैं
इन्सुलेट मैटेरियल में इसमें मौजूद कैविटी से एक पेड़ जैसी संरचना बनती है-पेड़ लगाना। पेड़ों की शाखाओं में आंशिक निर्वहन विकसित होता है। एक विद्युत क्षेत्र और निर्वहन के प्रभाव में, पेड़ आकार और मात्रा में बढ़ जाते हैं, जिससे बहुलक सामग्री के क्षरण की डिग्री बढ़ जाती है। डेंड्राइट्स ने चालकता में वृद्धि की है और ढांकता हुआ का प्रगतिशील विनाश किया है।
चूंकि गैसीय माध्यम में आंशिक निर्वहन के लिए तरल या ठोस विदेशी समावेशन में किसी भी प्रभाव से कम वोल्टेज की आवश्यकता होती है, इसलिए इन्सुलेशन में ऐसे दोषों की उपस्थिति इसके विनाश की शुरुआत का सबसे संभावित कारण हो सकती है। सामग्री। यह इस तथ्य के कारण है कि गैस से भरी गुहा में, विद्युत क्षेत्र की ताकत ठोस या तरल क्षेत्र की तुलना में अधिक होती है और गैसीय माध्यम की विद्युत शक्ति का मान अन्य इन्सुलेशन अंशों की तुलना में कम होता है।
वृक्षों के प्रकार
वैकल्पिक और आवेग वोल्टेज के साथ-साथ बहुत अधिक मूल्यों के संपर्क में आने पर विद्युत मूल के तार बनते हैं। उपकरण के संचालन के दौरान, ये मान इन्सुलेशन के तत्काल टूटने का कारण नहीं बनते हैं, लेकिन गैस आयनीकरण को भड़का सकते हैंविषमताएं। यदि सामग्री की संरचना में पर्याप्त रूप से बड़ी गुहाएं नहीं हैं, तो डेंड्राइट अपेक्षाकृत लंबे समय तक विकसित हो सकते हैं।
जब केबल को रेटेड वोल्टेज पर संचालित किया जाता है तो बड़े आकार के बुलबुले की उपस्थिति आंशिक निर्वहन की ओर ले जाती है।
पानी के पेड़ तब बनते हैं जब विसरण के परिणामस्वरूप या सामग्री में माइक्रोक्रैक के कारण इन्सुलेशन के अंदर नमी आ जाती है।
जब नमी समावेशन में संघनित होती है, तो यहां डेंड्राइट बनते हैं, जिसके बाद अतिरिक्त रिक्तियों की उपस्थिति के कारण उनका गहन गठन और विकास शुरू होता है। इससे डाइइलेक्ट्रिक की विद्युत शक्ति में कमी आती है और केबल का टूटना होता है।
इन्सुलेशन खराब होने के मुख्य कारणों में ओवरवॉल्टेज और रेटेड ऑपरेटिंग मोड में समावेशन में होने वाले आंशिक डिस्चार्ज और सामग्री की थर्मल उम्र बढ़ने के कारण विद्युत उम्र बढ़ने दोनों शामिल हैं।
आंशिक निर्वहन के प्रभाव में, इन्सुलेशन विनाश की प्रक्रिया शुरू होती है, प्रभावित क्षेत्र का आकार बढ़ जाता है।
आंशिक निर्वहन की घटना के लिए शर्तें इन्सुलेट संरचना के विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के आकार और सामग्री के एक विशेष क्षेत्र के विद्युत गुणों पर निर्भर करती हैं।
आंशिक निर्वहन आमतौर पर इन्सुलेशन के टूटने का कारण नहीं बनता है, हालांकि, वे ढांकता हुआ की संरचना में परिवर्तन का कारण बनते हैं, और सिस्टम के पर्याप्त लंबे संचालन के साथ, वे इन्सुलेटिंग के टूटने का कारण बन सकते हैं परत। उनकी घटना हमेशा स्थानीय विविधता को इंगित करती है।ढांकता हुआ आंशिक निर्वहन की विशेषताएं इन्सुलेट संरचना की खराबी की डिग्री को अच्छी तरह से आंकना संभव बनाती हैं।
जब उपकरण वैकल्पिक और आवेग वोल्टेज पर संचालित होते हैं तो वे सबसे बड़ा खतरा पैदा करते हैं।
इन्सुलेशन में आंशिक डिस्चार्ज के साथ होने वाली शारीरिक घटनाएं
इन्सुलेशन ओवरहीटिंग उन बिंदुओं की संख्या में वृद्धि करके इसके विनाश की प्रक्रिया को तेज करता है, जिन पर नए दोष दिखाई देते हैं, जिससे डेंड्राइट्स की संख्या और मात्रा में वृद्धि होती है। इससे क्षेत्र के खेतों में तनाव बढ़ गया है।
आंशिक विद्युत निर्वहन का इन्सुलेशन पर थर्मल प्रभाव पड़ता है, और इसे चार्ज कणों और निर्वहन से उत्पन्न प्रतिक्रियाशील उत्पादों के साथ भी नष्ट कर देता है।
इसके अलावा, आंशिक निर्वहन उनके द्वारा बनाए गए चैनलों में स्पंदित धाराओं की उपस्थिति का कारण बनता है। ब्रेकडाउन के दौरान, यह सब इलेक्ट्रोमैग्नेटिक रेडिएशन, शॉक वेव्स, लाइट फ्लैश और आणविक स्तर पर इंसुलेशन के टूटने के साथ होता है।
आंशिक डिस्चार्ज उच्च वोल्टेज उपकरणों को नुकसान के मुख्य कारणों में से हैं। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि आंशिक निर्वहन की उपस्थिति उच्च वोल्टेज इन्सुलेशन में अधिकांश दोषों के विकास में प्रारंभिक चरण है।
इन प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप, इन्सुलेशन टूटने की घटना के लिए स्थितियां बनाई जाती हैं।
डिस्चार्ज चरण
जब एक निश्चित वोल्टेज सीमा पार हो जाती है, तो एक विशिष्ट के लिए सेट करेंइन्सुलेट सामग्री, इसमें आंशिक निर्वहन शुरू किया जा सकता है, जिससे इन्सुलेशन का तत्काल बर्नआउट नहीं होता है, इसलिए, वे काफी स्वीकार्य हो सकते हैं। उन्हें नाम मिला - आद्याक्षर।
वोल्टेज में और वृद्धि, आकार में वृद्धि और समावेशन की संख्या, उपकरणों के निरंतर संचालन की प्रक्रिया में पेड़ों की संख्या, आंशिक निर्वहन की तीव्रता में तेज वृद्धि की ओर ले जाती है। उनकी घटना तेजी से इन्सुलेशन के शेल्फ जीवन को कम करती है और इसके टूटने का कारण बन सकती है। ऐसे डिस्चार्ज को क्रिटिकल कहा जाता है।
उपकरणों पर संरचना में निर्वहन का प्रभाव
ट्रांसफॉर्मर और विद्युत मशीनों के मुख्य डिजाइन तत्वों में से एक घुमावदार इन्सुलेशन है। यह लगातार ऐसे विनाशकारी कारकों के संपर्क में रहता है जैसे: धाराओं के लंबे प्रवाह के कारण थर्मल प्रभाव; चुंबकीय सर्किट (ट्रांसफॉर्मर के लिए) और ड्राइव तंत्र (विद्युत मशीनों के लिए) के संचालन के कारण कंपन भार; दबाव धाराओं और शॉर्ट-सर्किट धाराओं के परिणाम।
इन सभी कारकों से इन्सुलेशन क्षति और आंशिक निर्वहन होता है। विद्युत मशीनों के लिए, यह विफलता का सबसे आम कारण है, और ट्रांसफार्मर के लिए, घुमावदार इन्सुलेशन को नुकसान के कारण विफलता झाड़ियों को नुकसान के बाद दूसरे स्थान पर है।
आपको डिस्चार्ज को मापने की आवश्यकता क्यों है
आंशिक निर्वहन होने पर होने वाली प्रक्रियाओं को मापना इन्सुलेशन टूटने को रोकने और उन्हें कम करने में सक्षम होने के लिए आवश्यक हैइन्सुलेट सामग्री में तीव्रता।
पावर केबल, बिजली उपकरण, उच्च वोल्टेज ट्रांसफार्मर, ओवरहेड बिजली लाइनों के निर्माण में एक्सएलपीई इन्सुलेशन के उपयोग के संबंध में, आंशिक निर्वहन की लगातार निगरानी करना आवश्यक है जो उनके संचालन की सुरक्षा को प्रभावित करता है।
इन्सुलेशन टूटने की रोकथाम और परीक्षण के तरीके
ऑपरेशन के दौरान इंसुलेटिंग सामग्री की स्थिति की जांच करना आवश्यक है ताकि विकासशील क्षति का पता लगाया जा सके और उपकरणों पर आंशिक निर्वहन के कारण आकस्मिक विफलताओं को रोका जा सके।
उच्च वोल्टेज उपकरण इन्सुलेशन की खराबी की डिग्री को नियंत्रित करने के लिए, ये हैं:
- बढ़े हुए वोल्टेज के साथ परीक्षण, ऑपरेशन के दौरान इसकी संभावित वृद्धि के परिमाण के बराबर। अल्पकालिक वोल्टेज वृद्धि के दौरान इन्सुलेशन की ढांकता हुआ ताकत के मूल्यों को स्थापित करने के लिए यह आवश्यक है।
- इसके संचालन के जीवन को निर्धारित करने के लिए विनाशकारी परीक्षण विधियां।
यह उपकरण को बंद किए बिना, परिचालन उपकरणों पर विश्वसनीय निदान करना संभव बनाता है, और इसलिए, आर्थिक नुकसान को समाप्त करता है।
आंशिक डिस्चार्ज के निदान के लिए मौजूदा तरीके इसके विकास के प्रारंभिक चरण में एक दोष का पता लगाना संभव बनाते हैं और इस प्रकार, विफल उपकरणों की महंगी मरम्मत या प्रतिस्थापन को रोकते हैं।
कुछ तरीके आपको दोष क्षेत्र को स्थानीयकृत करने की अनुमति देते हैं, और केवल क्षतिग्रस्त क्षेत्र ही मरम्मत के अधीन होंगेइन्सुलेशन।
उच्च वोल्टेज वाले उपकरणों का परीक्षण करते समय, काम करने वाले मूल्यों की तुलना में कई गुना अधिक वोल्टेज के संपर्क में आने के कारण इन्सुलेशन की गुणवत्ता बिगड़ जाती है।
आंशिक निर्वहन का पता लगाने के लिए नैदानिक तरीके इसके इन्सुलेशन पर विनाशकारी प्रभाव के बिना उपकरण के अवशिष्ट प्रदर्शन की डिग्री का सबसे सटीक मूल्यांकन करने की अनुमति देते हैं। ऑपरेशन के दौरान आंशिक डिस्चार्ज का निदान इस तथ्य से बाधित होता है कि आमतौर पर जाँच की जा रही वस्तु के आसपास अन्य उपकरण होते हैं, जो हस्तक्षेप का एक स्रोत है। ये संकेत वांछित वस्तु के संकेतों से मापदंडों में भिन्न नहीं हो सकते हैं, क्योंकि वे आंशिक निर्वहन भी हो सकते हैं।
इसलिए, हस्तक्षेप संकेतों और मापा आंशिक निर्वहन को अलग करने के लिए, आपको पहले परीक्षण के तहत वस्तु पर बंद वोल्टेज के साथ हस्तक्षेप संकेतों को मापना होगा, और फिर इसे ऑपरेटिंग मोड में मापना होगा।
इस मामले में, आंशिक निर्वहन संकेतों और पृष्ठभूमि का योग दर्ज किया जाएगा।
इन मापों के बीच का अंतर पीडी सिग्नल का मान दिखाएगा।
प्राप्त विशेषताएं हमें दोषों की प्रकृति और स्वयं निर्वहन का मूल्यांकन करने की अनुमति देती हैं।
आंशिक निर्वहन विधि इन्सुलेशन को नुकसान नहीं पहुंचाती है और व्यापक रूप से उपयोग की जाती है क्योंकि परीक्षण प्रक्रिया इन्सुलेशन को प्रतिकूल रूप से प्रभावित करने के लिए उच्च वोल्टेज का उपयोग नहीं करती है।
विद्युत निर्वहन विधि
विधि के लिए इन्सुलेशन के साथ उपकरण संपर्क को मापने की आवश्यकता होती है।
यह आपको बड़ी संख्या में आंशिक निर्वहन विशेषताओं को परिभाषित करने की अनुमति देता है।
यह सबसे सटीक हैआंशिक निर्वहन माप के तरीके।
ध्वनिक पंजीकरण विधि
यह विधि उन माइक्रोफ़ोन के उपयोग पर आधारित है जो लाइव उपकरणों से ध्वनि संकेत प्राप्त करते हैं।
सेंसर जटिल स्विचगियर्स और अन्य विद्युत शक्ति उपकरणों में स्थापित होते हैं और दूर से संचालित होते हैं।
नुकसान: छोटे परिमाण का आंशिक निर्वहन दर्ज नहीं किया जाता है।
विद्युत चुम्बकीय या दूरस्थ विधि
माइक्रोवेव विधि का उपयोग करके आंशिक निर्वहन का पता लगाना एक सरल और प्रभावी प्रक्रिया है। इसके लिए एक डायरेक्शनल एंटेना डिवाइस का उपयोग किया जाता है।
इस पद्धति का नुकसान निर्वहन के परिमाण को मापने की असंभवता है।
ट्रांसफॉर्मर में विशिष्ट डिस्चार्ज
शक्तिशाली बिजली ट्रांसफार्मर बिजली प्रणालियों का हिस्सा हैं, और उनके पास उच्च-वोल्टेज उपकरण स्थापित हैं, जिसमें आंशिक निर्वहन मौजूद हो सकता है। इनसे सिग्नल विभिन्न तरीकों से नियंत्रित ट्रांसफॉर्मर को भेजे जाते हैं।
यदि ट्रांसफार्मर ओवरहेड बिजली लाइनों से जुड़ा है जो बिजली के अधीन हैं, तो ट्रांसफॉर्मर इन्सुलेशन में आंशिक निर्वहन की विशेषताओं को मापते समय उनसे संकेतों को रिकॉर्ड किया जाएगा।
जब एक ट्रांसफॉर्मर एक खुले सबस्टेशन में स्थित होता है, तो तापमान, आर्द्रता और अन्य कारकों के आधार पर, समय-समय पर उसके बाहरी करंट वाले भागों पर कोरोना डिस्चार्ज होता है।
लोड में परिवर्तन और ट्रांसफॉर्मर में उपकरणों की उपस्थिति जो ऑपरेशन के दौरान उनके मापदंडों को नियंत्रित करते हैं, उदाहरण के लिए, ऐसे उपकरण जोलोड के तहत संचालन को विनियमित करने से आंशिक निर्वहन की विशेषताओं में परिवर्तन होता है, जो घट या बढ़ सकता है।
ये सभी कारक इस तथ्य की ओर ले जाते हैं कि ट्रांसफार्मर पर कई माप इन्सुलेशन की स्थिति की विकृत तस्वीर दिखा सकते हैं।
परीक्षण के तहत ट्रांसफॉर्मर से ली गई रीडिंग को आस-पास के उपकरणों के शोर पल्स द्वारा सुपरइम्पोज किया जाएगा।
ऐसे मामलों में, ट्रांसफॉर्मर में आंशिक डिस्चार्ज पर प्राप्त डेटा पर हस्तक्षेप के प्रभाव को बाहर करने के लिए एक उचित रूप से चयनित माप तकनीक का उपयोग करना आवश्यक है।
