Elektr daraxtlari - Electrical treeing
Yilda elektrotexnika, daraxtzorlashtirish qattiq holatda elektr buzilishidan oldingi hodisadir izolyatsiya. Bu tufayli zarar etkazadigan jarayon qisman chiqindilar va ta'kidlanganlar orqali rivojlanadi dielektrik izolyatsiya, yo'lda daraxt shoxlariga o'xshaydi. Qattiq yuqori voltli kabel izolyatsiyasining daraxtlari keng tarqalgan buzilish mexanizmi va er osti elektr kabellarida elektr nosozliklarining manbai hisoblanadi.
Boshqa hodisalar va sabablar
Elektr daraxtlari birinchi navbatda quruq dielektrik material yuqori va divergent ta'sirida paydo bo'ladi va tarqaladi elektr maydoni uzoq vaqt davomida stress. Elektr daraxtlari aralashmalar paydo bo'ladigan joylarda paydo bo'lishi kuzatiladi, gaz bo'shliqlar, mexanik nuqsonlar yoki proektsiyalarni haddan tashqari oshirishga olib keladi elektr maydoni dielektrikning kichik mintaqalaridagi stress. Bu mumkin ionlashtirmoq kichik dielektrik ichidagi bo'shliqlar ichidagi gazlar elektr razryadlari bo'shliq devorlari orasida. Nopoklik yoki nuqson hatto qattiq dielektrikning o'zi qisman buzilishiga olib kelishi mumkin. Ultraviyole nur va ozon ulardan qisman chiqindilar (PD) keyin yaqin atrofdagi dielektrik bilan reaksiyaga kirishib, uning izolyatsiya qobiliyatini buzadi va yanada pasaytiradi. Gazlar dielektrik tanazzulga uchraganligi sababli tez-tez bo'shatilib, yangi bo'shliqlar va yoriqlar hosil bo'ladi. Ushbu nuqsonlar materialning dielektrik kuchini yanada susaytiradi, elektr zo'riqishini kuchaytiradi va PD jarayonini tezlashtiradi.
Suv daraxtlari va elektr daraxtlari
Suv borligida diffuz, qisman o'tkazuvchan 3D plumnikiga o'xshash inshoot, deb nomlanadi suv daraxti, ko'milgan yoki suvga cho'mgan yuqori kuchlanishli kabellarda ishlatiladigan polietilen dielektrik ichida hosil bo'lishi mumkin. Shlyuz polimerning tabiiy kristalli tuzilishi bilan aniqlanadigan juda kichik suv bilan to'ldirilgan kanallarning zich tarmog'idan iborat ekanligi ma'lum. Optik kattalashtirish yordamida alohida kanallarni ko'rish juda qiyin, shuning uchun ularni o'rganish odatda a dan foydalanishni talab qiladi elektron mikroskopni skanerlash (SEM).
Suv daraxtlari qusurga yaqin mikroskopik mintaqa sifatida boshlanadi. Keyin ular yuqori elektr maydoni va suvning doimiy mavjudligi ostida o'sadi. Oxir-oqibat suv daraxtlari o'sishi mumkin, ular tashqi tuproq qatlamini markazning yuqori voltli o'tkazgichiga olib boradi, bu erda stress izolyatsiya bo'ylab qayta taqsimlanadi. Suv daraxtlari, odatda, elektr daraxtini boshlash imkoniyatiga ega bo'lmaguncha, ishonchlilik xavfi emas.
Daraxtga o'xshash tuzilishning yana bir turi suv bilan yoki bo'lmasdan hosil bo'lishi mumkin elektr daraxti. Bundan tashqari, u polietilen dielektrik ichida (boshqa ko'plab qattiq dielektriklar singari) hosil bo'ladi. Elektr daraxtlari, shuningdek, ommaviy yoki sirt kuchlanishining kuchayishi izolyatsiyaning kichik qismida dielektrik buzilishini boshlagan joyda paydo bo'ladi. Bu ushbu mintaqadagi izolyatsiya materialiga doimiy ravishda zarar etkazadi. Keyinchalik daraxt o'sishi qo'shimcha elektr buzilish hodisalari (chaqiriladi) orqali sodir bo'ladi qisman chiqindilar ). Elektr daraxtlarining o'sishi kommunal xizmatni almashtirish operatsiyalari kabi tez voltaj o'zgarishi bilan tezlashishi mumkin. Bundan tashqari, yuqori voltli doimiy oqim AOK qilingan kabellar vaqt o'tishi bilan elektr daraxtlarini rivojlanishi mumkin, chunki elektr zaryadlari HV o'tkazgichiga eng yaqin dielektrikka o'tadi. AOK qilingan zaryad mintaqasi (a deb nomlanadi kosmik zaryad ) dielektrikdagi elektr maydonini kuchaytiradi, stressni yanada kuchaytirishni va ilgari stressni kuchaytiradigan joy sifatida elektr daraxtlarini boshlashni rag'batlantiradi. Elektr daraxtining o'zi odatda qisman o'tkazganligi sababli, uning mavjudligi daraxt va qarama-qarshi o'tkazgich orasidagi mintaqadagi elektr zo'riqishini oshiradi.
Suv daraxtlaridan farqli o'laroq, elektr daraxtlarining alohida kanallari kattaroq va osonroq ko'rinadi.[1][2]Daraxt ko'mish uchun uzoq muddatli buzilish mexanizmi bo'lib kelgan polimer - birinchi marta 1969 yilda xabar qilingan izolyatsiyalangan yuqori kuchlanishli elektr kabellari.[3] Xuddi shu tarzda, 2D daraxtlar kuchli stressli dielektrik yuzasida yoki chang yoki mineral tuzlar bilan ifloslangan dielektrik yuzasida paydo bo'lishi mumkin. Vaqt o'tishi bilan, bu qisman o'tkazuvchan yo'llar dielektrikning to'liq ishlamay qolishiga qadar o'sishi mumkin. Ba'zan chaqiriladigan elektr kuzatuvi quruq tasma, qirg'oq bo'ylab tuz purkagichining ifloslanishiga uchragan elektr izolyatorlari uchun odatiy nosozlik mexanizmi. Ba'zan dallanadigan 2D va 3D naqshlar deyiladi Lixtenberg raqamlari.
Elektr daraxtlari yoki "Lixtenberg raqamlari" ham buzilishidan oldin yuqori voltli uskunalarda uchraydi. Lichtenbergning quyidagi o'lim ko'rsatkichlaridan so'ng, buzilgan izolyatsiyani o'limdan keyin tekshirish paytida buzilish sabablarini topishda eng foydali bo'lishi mumkin. Tajribali yuqori voltli muhandis buzilishning asosiy sababi bo'lgan daraxtlar va ularning novdalari yo'nalishini va turini ko'rishi va ehtimol sababini topishi mumkin. Buzilgan transformatorlar, yuqori voltli kabellar, vkladkalar va boshqa uskunalar shu tarzda foydali tekshirilishi mumkin; izolyatsiya yozilmagan (qog'oz izolyatsiya qilingan taqdirda) yoki ingichka bo'laklarga bo'linib (qattiq izolyatsiya tizimlarida), natijalar eskiz va fotosuratga olinadi va buzilish jarayonining foydali arxivini tashkil qiladi.
Elektr daraxtlari turlari
Elektr daraxtlari turli xil daraxt naqshlariga qarab toifalarga bo'linishi mumkin. Bularga dendritlar, novdalar turi, buta turi, boshoqlar, iplar, kamon va daraxtlar kiradi. Eng ko'p uchraydigan ikkita daraxt turi - kamon bog'langan daraxtlar va shamollangan daraxtlar.[4]
- Galstuk taqadigan daraxtlar
- Papyon daraxtlari bu dielektrik izolyatsiya ichidan o'sishni boshlagan va elektrodlarga qarab nosimmetrik ravishda o'sadigan daraxtlardir. Daraxtlar izolyatsiyadan boshlaganda, ular bo'sh havo bilan ta'minlanmaydilar, bu esa qisman chiqindilarni doimiy ravishda qo'llab-quvvatlashga imkon beradi. Shunday qilib, bu daraxtlar uzluksiz o'sishga ega, shuning uchun kamon bog'langan daraxtlar odatda elektrodlar orasidagi barcha izolyatsiyani to'liq ko'paytirish uchun etarlicha uzoq o'smaydi, shuning uchun izolyatsiyada ishlamay qolmaydi.
- Shamollatilgan daraxtlar
- Ventilyatsiya qilingan daraxtlar - bu elektrod izolyatsiyalash interfeysida boshlanib, qarama-qarshi elektrodga qarab o'sadigan daraxtlar. Bepul havoga ega bo'lish shamollatilgan daraxtlarning o'sishi uchun juda muhim omil hisoblanadi. Ushbu daraxtlar elektrodlarni ko'paytirish uchun etarlicha uzun bo'lgunga qadar doimiy ravishda o'sib borishi mumkin, shuning uchun izolyatsiyani buzilishiga olib keladi.
Elektr daraxtlarini aniqlash va joylashishi
Elektr daraxtlari yordamida aniqlanishi va joylashishi mumkin deşarjni qisman o'lchash.
Ushbu usulning o'lchov qiymatlari mutlaqo izohlashga imkon bermasligi sababli, protsedura davomida to'plangan ma'lumotlar sinov paytida to'plangan bir xil kabelning o'lchov qiymatlari bilan taqqoslanadi. Bu sinovdan o'tkazilayotgan kabelning dielektrik holatini (yangi, kuchli qari, nosoz) oddiy va tezkor tasniflash imkonini beradi.
Qisman zaryadsizlanish darajasini o'lchash uchun 50-60 Hz yoki ba'zan sinusoidal 0,1 Hz VLF (juda past chastota ) kuchlanish ishlatilishi mumkin. O'lchashning asosiy mezonlari bo'lgan yoqish kuchlanishi 0,1 Hz VLF ga nisbatan 50-60 Hz o'lchovlari orasida 100% dan farq qilishi mumkin.juda past chastota IEEE 48, 404, 386 standartlari va ICEA S-97-682, S-94-649 va S-108-720 standartlari bo'yicha quvvat chastotasida (50-60 Hz) sinusoidal o'zgaruvchan tok manbai. PDni aniqlashning zamonaviy tizimlarida tahlil qilish va o'lchash natijalarini namoyish qilish uchun raqamli signallarni qayta ishlash dasturi qo'llaniladi.
O'lchash paytida to'plangan PD signallarini tegishli uskunalar bilan tahlil qilish izolyatsiya nuqsonlarining aksariyat qismini ta'minlashga imkon beradi. Odatda ular qisman deşarj xaritalash formatida ko'rsatiladi. Sinab ko'rilayotgan qurilma haqida qo'shimcha foydali ma'lumotlar qisman zaryadsizlanishlarni bosqichma-bosqich tasvirlash orqali olinishi mumkin.
Etarli o'lchov hisoboti quyidagilarni o'z ichiga oladi:
- Kalibrlash pulsi (IEC 60270 bo'yicha) va uchini aniqlash
- Fon shovqini o'lchov tartibini
- Qisman deşarj boshlanishining kuchlanishi PDIV
- Qisman tushirish darajasi 1.7 ovoz
- Bo'shatishning qisman o'chirish kuchlanishi PDEV
- Bo'shatishning bosqichma-bosqich sxemasi PRPD qisman tushirish xatti-harakatlarini ilg'or talqin qilish uchun (ixtiyoriy)
Shuningdek qarang
Adabiyotlar
- ^ E. Moro; C. Mayoux; C. Loran (1993 yil fevral), "Elektr kabellari va laboratoriya namunalarida suv daraxtlarining tuzilish xususiyatlari", Elektr izolyatsiyasi bo'yicha IEEE operatsiyalari, IEEE, 28 (1): 54–64, doi:10.1109/14.192240
- ^ Simmons, M. (2001). "6.6.2-bo'lim". Rayanda Xyu M. (tahrir). Yuqori kuchlanishli muhandislik va sinov (Ikkinchi nashr). Elektr muhandislari instituti. p. 266. ISBN 0-85296-775-6.
- ^ T. Miyashita (1971), "Daraxtlar nashrida suvga botirilgan polietilen qoplamali simlarning buzilishi = Ishlar 1969 IEEE-NEMA elektr izolyatsiyasi konferentsiyasi", Elektr izolyatsiyasi bo'yicha IEEE operatsiyalari, EI-6 (3): 129–135, doi:10.1109 / TEI.1971.299145
- ^ Thue, Uilyam A. (1997). Quvvat tizimlarida elektr izolyatsiyasi. CRC. 255-256 betlar. ISBN 978-0-8247-0106-2.