Как работает тестер частичных разрядов? 

Тестер частичных разрядов-Как работает тестер частичных разрядов?

Четкий разряд — это явление непроникающего пробоя в изоляции высоковольтного оборудования, важный ранний признак ухудшения состояния изоляции. Основная задача тестера частичных разрядов — чувствительно и точно регистрировать этот слабый электрический импульс. Принцип его обнаружения основан на детектировании высокочастотного тока, который в настоящее время является наиболее широко используемым и стандартизированным методом электродиагностики.

Основной принцип: обнаружение кажущегося заряда

При возникновении частичного разряда заряженные частицы быстро проникают через дефекты изоляции (например, пузырьки), создавая импульс тока. Этот импульс длится очень короткое время (наносекунды), но содержит значительную высокочастотную составляющую. Согласно электромагнитной теории Максвелла, этот импульс тока вызывает кратковременное падение напряжения в цепи, через которую он протекает. Основной принцип работы тестера — количественное определение интенсивности разряда путем детектирования этого импульса напряжения. Единица измерения — пикокулон (пКл), или «кажущийся заряд».

Стандартная схема обнаружения: три основных метода

Для обеспечения обнаружения необходимо создать полноценную измерительную схему. Международные стандарты (например, IEC 60270) определяют три основные схемы обнаружения, все с одинаковыми основными компонентами:

1. Детекторное сопротивление: это «сердце» прибора, обычно RC-цепь, последовательно подключенная к измерительной цепи. Разрядный импульс проходит через это сопротивление, генерируя на нем пропорциональный импульс напряжения.

2. Разделительный конденсатор: обеспечивает низкоомный путь для плавного протекания импульсного тока через детекторное сопротивление, изолируя его от высокого напряжения промышленной частоты.

3. Основной блок тестера: используется для сбора, усиления, анализа и отображения импульсного сигнала с детекторного сопротивления.

Эти три основные схемы включают прямой, параллельный и дифференциальный методы. Выбор зависит от условий заземления объекта испытаний, но основные принципы измерения остаются неизменными.

Обработка и идентификация сигнала

Сигнал, собранный с импеданса обнаружения, очень слаб и содержит значительное количество электромагнитных помех. Поэтому современные приборы для измерения частичных разрядов используют передовые технологии обработки сигналов:

• Фильтрация и усиление: полосовой фильтр (например, 100 кГц–1 МГц) используется для выделения сигнала разряда в определённом диапазоне частот, подавляя помехи от промышленной частоты и гармоник, а также обеспечивая усиление с высоким коэффициентом усиления.

• Фазовый анализ: разрядный импульс отображается синхронно с фазовой информацией о напряжении промышленной частоты (спектр PRPD). Поскольку частичный разряд обычно возникает в определённой фазовой точке напряжённости электрического поля (например, вблизи пика), эта корреляция играет ключевую роль в различении истинного разряда от случайного шума.

• Интеллектуальная классификация: анализируя форму волны, амплитуду и фазовое распределение импульса, прибор может помочь определить тип разряда (например, коронный разряд, скользящий разряд или внутренний разряд).

Резюме

Подводя итог, можно сказать, что принцип обнаружения частичных разрядов заключается в построении высокочастотной схемы обнаружения. Путем измерения импеданса наносекундные импульсы разрядного тока преобразуются в измеряемый сигнал напряжения. Затем, с помощью сложных методов обработки сигнала, «слабое сердцебиение», характеризующее дефекты изоляции, выделяется и идентифицируется на фоне сильного шума, что позволяет точно оценить состояние изоляции оборудования.

Детектор частичных разрядов MSJF-3002B «пять в одном» (беспроводная версия с Wi-Fi) может использоваться для проверки и оценки состояния изоляции действующих высоковольтных распределительных устройств, кольцевых распределительных устройств, трансформаторов напряжения/тока, трансформаторов (включая сухие), распределительных устройств с элегазовой изоляцией (КРУЭ), воздушных линий электропередачи, кабелей и другого оборудования. Он объединяет пять широко используемых датчиков: ультразвуковой, геомагнитно-волновой, контактный ультразвуковой, а также датчики сверхвысокой (СВЧ) и высокой частоты. Датчики можно гибко переключать с помощью команд.