Обнаружение ионизационных процессов в изоляции

При развитии в изоляции ионизационных процессов происходит дополнительное рассеивание энергии, связанное с нейтрализацией зарядов на емкости газовых включений. По этой причине развитие ионизационных процессов должно повышать tgd изоляции. Ионизационные процессы в изоляции могут быть обнаружены путем снятия зависимости tgd от напряжения, приложенного к изоляции. Такая зависимость получила название кривой ионизации (рис. 4.7). В интервале U<U_и tgd остается практически неизменным. В точке А, называемой точкой ионизации, наблюдается излом кривой, и в дальнейшем tgd резко возрастает с напряжением. Очевидно, что при напряжении U_и в изоляции возникают ионизационные явления.

Рис. 4.7. Зависимость tg d изоляции от приложенного напряжения (кривая ионизации)

Другой метод ионизационных процессов основан на непосредственном измерении частичных разрядов в газовых включениях. При возникновении в изоляции частичных разрядов в кривой напряжения появляются высокочастотные колебания с амплитудой DU_o. Схема обнаружения и количественной оценки частичных разрядов показана на рис. 4.8.

Индикатор частичных разрядов (ИЧР) подключен к испытываемому объекту через разделительную емкость С_разд, которая служит заграждающим фильтром для токов рабочей частоты.

При возникновении частичных разрядов в С_х хаотические колебания напряжения на испытываемом объекте возбуждают в ИЧР незатухающие периодические колебания с частотой, cooтветствующей собственному периоду колебаний контура Т=2p (при С>>С_разд). Частота настройки ИЧР обычно принимается порядка нескольких десятков килогерц. Амплитуда высокочастотных колебаний DU измеряется гальванометром G, включенным через усилитель и выпрямитель. По значению DU определяется кажущаяся интенсивность ионизации.

Рис. 4.8. Принципиальная схема измерения частичных разрядов в изоляции с помощью ИЧР

Для обнаружения частичных разрядов можно использовать также высокочастотное электромагнитное поле, возбуждаемое ими в контуре, который образуется протяженными электродами изоляции. Например, для подвешенной на опоре гирлянды изоляторов такой контур образуется проводом линии и землей. Излучаемые этим контуром электромагнитные волны могут быть приняты антенной прибора, называемого дефектоскопом и представляющего собой регенеративный приемник прямого усиления, на выход которого включен катодный вольтметр либо миллиамперметр. Частота настройки дефектоскопов обычно принимается в интервале 1 - 2 Мгц. Этот метод является одним из самых первых и наиболее удобных методов регистрации частичных разрядов, так как обеспечивает дистанционные измерения без подключения к объекту. В последние годы происходит переход к использованию диапазона частот от нескольких сотен мегагерц до нескольких гигагерц. В этом диапазоне частот уровень помех значительно ниже и можно использовать антенны с высокой степенью направленности, обеспечивающие локализацию источника сигналов с точностью до нескольких десятков сантиметров. Эти датчики наиболее чувствительны к дефектам в наружных частях оборудования (таких как вводы и изоляторы), сигналы от дефектов расположенных внутри металлического бака сильно ослабляются. Одним из современных приборов контроля частичных разрядов в изоляции является R-400.