الطريقة الأكثر فعالية لاكتشاف التفريغ الجزئي في أنظمة التشغيل الساخن هي استخدام -محول تيار عالي التردد (HFCT) أو مستشعر عالي التردد (UHF)-، مقترنًا بمرسمة الذبذبات أو كاشف تفريغ جزئي مخصص. من خلال التقاط -إشارات النبض عالية التردد الناتجة عن عمليات التفريغ أثناء تشغيل النظام وتشغيله، يمكن التعرف على هذه الإشارات وتوطينها من خلال أنماط تحليل الطور -الجزئي المُحلل (PRPD). عندما يتجاوز حجم التفريغ المكتشف 10 بيكو سيلسيوس، ينبغي اعتباره مؤشرا على التفريغ الضار الذي يتطلب اتخاذ إجراءات علاجية فورية.
1. الخصائص النموذجية ومبادئ الكشف عن التفريغ الجزئي
يشير التفريغ الجزئي إلى الأعطال الكهربائية الدقيقة التي تحدث عند نقاط عيوب العزل. على الرغم من أن هذه الأحداث لا تؤدي على الفور إلى حدوث ماس كهربائي، إلا أنها تطلق نبضات تيار عالية التردد-عابرة (تدوم<1 μs) and electromagnetic waves (with frequencies reaching up to several hundred MHz).
أساس الاكتشاف: من خلال اقتران هذه الإشارات عالية التردد-عبر أجهزة الاستشعار، يمكن إجراء اختبار مباشر وغير تدخلي للخط-.
المقاييس الرئيسية: حجم التفريغ الظاهر (يقاس بالكمبيوتر)، ومعدل تكرار التفريغ، وخصائص توزيع الطور.
معايير الصناعة: وفقًا للمعيار IEC 60270، فإن التفريغ الجزئي الذي يتجاوز 10 قطع كربون قد يتسبب في تلف طويل الأمد- للعزل وبالتالي يستدعي اهتمامًا جديًا.
2. طرق الكشف الشائعة واختيار المعدات
الطريقة 1:-طريقة التيار العالي التردد (HFCT) - الطريقة الأكثر شيوعًا وعملية
المبدأ: يتم تثبيت -محول تيار عالي التردد على السلك الأرضي أو خط إمداد الطاقة لنظام العداء الساخن لاكتشاف تيارات التردد العالي- المرتبطة بنبضات التفريغ أثناء انتشارها على طول الموصل.
المعدات: راسم ذبذبات PicoScope مقترن بمستشعر HFCT، أو كاشف تفريغ جزئي مخصص (على سبيل المثال، Fluke ii910).
المزايا:
تركيب بسيط؛ لا حاجة لإيقاف تشغيل النظام.
حساسية عالية قادر على اكتشاف التصريفات عند مستوى 1 بي سي.
يمكن دمجه مع تحليل الطور للتمييز بين أحداث التفريغ الحقيقية وتداخل الضوضاء الخلفية.
نصيحة تشغيلية: قم بتثبيت HFCT على الكابل الأرضي لدائرة التسخين، وقم بتوصيله بجهاز راسم الذبذبات، واضبط عرض النطاق الترددي على 1 ميجا هرتز - 30 ميجا هرتز، ولاحظ الشاشة لوجود نبضات دورية عالية التردد -. الطريقة 2: طريقة التردد العالي جدًا - (UHF) - المناسبة للمناطق ضعيفة الحماية
المبدأ: ينبعث التفريغ الجزئي من الموجات الكهرومغناطيسية في نطاق 300 ميجاهرتز إلى 3 جيجاهرتز، والتي يمكن اكتشافها بواسطة هوائي UHF.
السيناريوهات القابلة للتطبيق: نقاط التسرب الكهرومغناطيسي، مثل الفجوات الموجودة في أغطية صناديق التوصيل وواجهات الموصل.
المعدات: كاشف التفريغ الجزئي UHF (على سبيل المثال، الحلول الموصى بها من قبل ADI).
المزايا: مناعة قوية ضد تداخل الترددات -الكهربائي؛ مناسبة للبيئات الكهرومغناطيسية المعقدة.
القيود: تتميز أنظمة التشغيل الساخن عادةً بهياكل معدنية مغلقة، مما يتسبب في توهين كبير لإشارات UHF؛ ولذلك، يجب إجراء الاكتشاف في-مواقع غير مغلقة.
الطريقة الثالثة: طريقة الموجات فوق الصوتية (AE) - للتوطين المساعد
المبدأ: يصاحب التفريغ الجزئي أصوات "طقطقة" خافتة (موجات فوق صوتية، 20 كيلو هرتز إلى 200 كيلو هرتز)، والتي يمكن التقاطها باستخدام أجهزة استشعار كهرضغطية.
المعدات: كاشف التفريغ الجزئي بالموجات فوق الصوتية (على سبيل المثال، Fluke ii910).
المزايا: يتيح التحديد الدقيق لنقطة التفريغ (الخطأ < 10 سم) وهو محصن ضد التداخل الكهربائي.
القيود: حساسية أقل. يتطلب الكشف عن مدى قريب-، كما أن البيئات ذات درجات الحرارة المرتفعة-قد تؤدي إلى الإضرار بأداء المستشعر.
التطبيق النموذجي: بعد اكتشاف حالة شاذة باستخدام طريقة HFCT، يتم استخدام مسبار الموجات فوق الصوتية للمسح على طول قضيب التسخين -قسمًا تلو الآخر-لتحديد الموقع الدقيق للتفريغ.
3. عملية الكشف ومعايير الحكم
|
خطوة |
عملية |
احتياطات |
|
1. إعداد النظام |
حافظ على تشغيل العداء الساخن وتشغيله؛ ضبط على درجة حرارة التدفئة العادية. |
تجنب الاختبار في "الحالة الباردة"، حيث يحدث التفريغ الجزئي عادةً تحت شدة المجال الكهربائي العالية عند درجات حرارة مرتفعة. |
|
2. تركيب أجهزة الاستشعار |
ثبت HFCT على السلك الأرضي؛ ضع هوائي UHF بالقرب من صندوق التوصيل. |
تأكد من الاتصال الجيد لمنع توهين الإشارة. |
|
3. الحصول على الإشارة |
استخدم راسم الذبذبات أو كاشف التفريغ الجزئي (PD) للحصول على البيانات لمدة 1-5 دقائق. |
تعيين عرض النطاق الترددي المناسب (1 ميغاهيرتز - 30 ميغاهيرتز) وعتبة الزناد. |
|
4. تحليل الأنماط |
لاحظ نمط PRPD (المرحلة-سعة التفريغ-عدد التفريغ). |
تظهر أنماط التفريغ الجزئي النموذجية على شكل توزيعات "أذن أرنب" أو "فراشة". |
|
5. معايير الحكم |
حجم التفريغ > 10 pC، أو وجود نبضات مستمرة عالية التردد-. |
الارتباط بالبيانات التاريخية؛ الاتجاه الصعودي بمثابة إشارة تحذير. |
الحكم المساعد: إذا كان مصحوبًا باكتشاف رائحة الأوزون، أو تغير لون (اسوداد) المواد العازلة، أو تقلبات غير طبيعية في التحكم في درجة الحرارة، فإن وجود التفريغ الجزئي يتم تأكيده بشكل أكبر.
4. النقاط الرئيسية لتعزيز فعالية الكشف
-اختبار التشغيل المباشر: يحدث التفريغ الجزئي في الغالب تحت ظروف الجهد العالي-ودرجات الحرارة العالية-؛ من غير المرجح أن يلتقط الكشف في "الحالة الباردة" هذه الأحداث.
الطرق التكميلية: استخدم HFCT للكشف الأولي وأجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية للتوطين الدقيق لتعزيز الدقة.
استبعاد الضوضاء الخلفية: قم بتسجيل مستويات الضوضاء الأساسية عندما يكون نظام التدفئة غير نشط لتجنب الخطأ في التعرف على تداخل شبكة الطاقة على أنه تفريغ جزئي فعلي.
المراقبة الدورية: يوصى بإجراء عمليات تفتيش احترافية كل ستة أشهر لإنشاء "أرشيف اتجاهات التفريغ الجزئي".
ملاحظة: التفريغ الجزئي بمثابة "إشارة مسبقة" لتدهور العزل؛ يمكن للاكتشاف المبكر أن يمنع حدوث عواقب وخيمة مثل تعطل عنصر التسخين أو تعطل النظام.
