Причини виникнення часткових розрядів трансформаторів

Основна причина виникнення ЧР (часткові розряди) в литої ізоляції, це наявність бульбашок повітря в застиглому епоксидному компаунді, в слідстві не досконалого технологічного процесу виготовлення трансформаторів.
Частковий розряд являє собою локалізований електричний розряд, який не повністю з'єднує електроди. ЧР є основним індикатором проблем з ізоляцією. Швидко збільшується дія ЧР, може призвести до повної відмови ізоляції.
Механізм часткового розряду може бути різним і залежить від того, як і де виникає пробій:
- Погано залитих трансформаторах струму, трансформатори напруги і епоксидних прокладках порожнечі і каверни заповнюються повітрям. Оскільки діелектрична проникність повітря нижче, ніж у матеріалу ізоляції, то збільшені електричні поля призводять до іскріння в порожнечах, викликаючи ЧР. Часткові розряди виникають в порожнечах у твердій ізоляції (паперовій або поліетиленовою), в багатошарових системах електродів/провідників, що мають кілька шарів твердої ізоляції, а також в бульбашках газу (у разі рідкої ізоляції) або навколо електродів в газі і в більшості випадків являють собою повітряні або масляні проміжки в ізоляції.
Енергія, що розсіюється при повторюваних ЧР, буде обугливать, і послаблювати ізоляцію.
- Забруднення і зволоження ізоляції викликають появу струмопровідних електричних містків (трекінг), або поверхневих часткових розрядів. Безперервний трекінг переходить до повного поверхневого пробою.
- Ще одним типом ЧР є коронний розряд на гострих кінцях провідників високої напруги. Він створює озон, який агресивно впливає на ізоляцію, і також сприяє появі пробоїв під час періодів підйому напруги.
Важными индикаторами состояния изоляции являются характеристики действия частичного разряда, такие как интенсивность, его максимальная величина, частота импульсов и долговременные тенденции.
Коммутационное оборудование в хорошем состоянии демонстрирует очень мало частичных разрядов, или не имеет их вовсе. Но если ЧР появляются часто, то это, в конечном счете, вызовет разрушение изоляции до полного ее отказа. Высокие напряжения порождает частичные разряды высокой интенсивности, и поэтому наиболее критичным будет обнаружение ЧР в оборудовании, работающем с высоким напряжением (20 кВ и выше).

Наличие частичных разрядов в трансформаторах тока и напряжения с литой изоляцией со временем приведет к пробою изоляции, поэтому испытания на ЧР позволяют определить надежность изделия на протяжении всего срока службы. Любые другие приемо-здаточные испытания устанавливают характеристики только на данный момент — лишь только проверка на ЧП позволяет предсказать стабильность характеристик в будущем и надежность изделия в целом. Именно поэтому тестирование на ЧР крайне важно.
Полное разрушение изоляции может быть предотвращено путем мониторинга частичных разрядов.
Можливі місця, де відбуваються часткові розряди в комутаційному обладнанні:
1. Ізоляція основної шини
2. Ізоляція вимикача
3. Трансформатори струму
4. Трансформатори напруги
5. Кінцеві закладення кабелів
6. Опорні ізолятори
7. Неекрановані кабелі, що перебувають у контакті з іншою фазою або заземленням