El mètode més eficaç per detectar descàrregues parcials en sistemes de canal calent és utilitzar un sensor de transformador de corrent d'alta-freqüència (HFCT) o d'ultra-alta freqüència (UHF), combinat amb un oscil·loscopi o un detector de descàrrega parcial dedicat. En capturar els senyals de pols d'alta-freqüència generats per les descàrregues mentre el sistema està encès i operatiu, aquests senyals es poden identificar i localitzar mitjançant els patrons d'anàlisi de fase-descàrrega parcial resolta (PRPD). Quan la magnitud de la descàrrega detectada supera els 10 pC, s'ha de considerar indicatiu d'una descàrrega perjudicial que requereix una acció correctiva immediata.
1. Característiques típiques i principis de detecció de la descàrrega parcial
Les descàrregues parcials es refereixen a petites avaries elèctriques que es produeixen en punts de defectes d'aïllament. Tot i que aquests esdeveniments no provoquen un curtcircuit immediatament, alliberen polsos de corrent transitoris d'alta freqüència ({1}duradors<1 μs) and electromagnetic waves (with frequencies reaching up to several hundred MHz).
Base de detecció: acoblant aquests senyals d'alta-freqüència mitjançant sensors, es poden aconseguir proves de línia en directe-no-intrusives.
Mètriques clau: magnitud aparent de la descàrrega (mesurada en pC), velocitat de repetició de la descàrrega i característiques de distribució de fases.
Estàndards de la indústria: segons IEC 60270, les descàrregues parcials superiors a 10 pc poden causar danys a llarg termini-a l'aïllament i, per tant, requereixen una atenció seriosa.
2. Mètodes de detecció comuns i selecció d'equips
Mètode 1: -Mètode de corrent d'alta freqüència (HFCT) - L'enfocament més comú i pràctic
Principi: un transformador de corrent d'alta-freqüència està subjectat al cable de terra o a la línia d'alimentació del sistema de canal calent per detectar els corrents d'alta-freqüència associats als polsos de descàrrega mentre es propaguen al llarg del conductor.
Equip: un oscil·loscopi PicoScope emparellat amb un sensor HFCT o un detector de descàrrega parcial dedicat (p. ex., Fluke ii910).
Avantatges:
Instal·lació senzilla; no cal apagar el sistema.
Alta sensibilitat; capaç de detectar descàrregues a nivell d'1 pC.
Es pot combinar amb l'anàlisi de fase per distingir entre esdeveniments de descàrrega genuïns i interferències de soroll de fons.
Consell operatiu: enganxeu l'HFCT al cable de terra del circuit de calefacció, connecteu-lo a l'oscil·loscopi, configureu l'amplada de banda entre 1 MHz i 30 MHz i observeu a la pantalla la presència de polsos periòdics d'alta freqüència-. Mètode 2: mètode d'ultra-alta freqüència (UHF) - adequat per a zones mal protegides
Principi: la descàrrega parcial emet ones electromagnètiques en el rang de 300 MHz a 3 GHz, que es poden detectar mitjançant una antena UHF.
Escenaris aplicables: punts de fuites electromagnètiques, com ara buits a les cobertes de la caixa de connexió i les interfícies de connectors.
Equipament: Detector de descàrrega parcial UHF (per exemple, solucions recomanades per ADI).
Avantatges: forta immunitat a les interferències de freqüència{0}}energètica; adequat per a entorns electromagnètics complexos.
Limitacions: els sistemes de canals calents solen tenir estructures metàl·liques tancades, que provoquen una atenuació significativa dels senyals UHF; per tant, la detecció s'ha de fer en llocs no-segellats.
Mètode 3: Mètode ultrasònic (AE) - per a la localització auxiliar
Principi: la descàrrega parcial s'acompanya de sons lleugers "crepitants" (ones ultrasòniques, de 20 kHz a 200 kHz), que es poden capturar mitjançant sensors piezoelèctrics.
Equipament: Detector de descàrrega parcial d'ultrasons (per exemple, Fluke ii910).
Avantatges: Permet una localització precisa del punt de descàrrega (error < 10 cm) i és immune a les interferències elèctriques.
Limitacions: Menor sensibilitat; requereix una detecció-de prop, i els entorns d'alta-temperatura poden comprometre el rendiment del sensor.
Aplicació típica: després de detectar una anomalia mitjançant el mètode HFCT, s'utilitza una sonda d'ultrasons per escanejar al llarg de la barra de calefacció-secció per secció-per identificar la ubicació exacta de la descàrrega.
3. Procés de detecció i criteris de judici
|
Pas |
Funcionament |
Precaucions |
|
1. Preparació del sistema |
Mantingueu el canal calent encès i en funcionament; ajustar a la temperatura de calefacció normal. |
Eviteu fer proves en un "estat fred", ja que la descàrrega parcial es produeix normalment amb altes intensitats de camp elèctric a temperatures elevades. |
|
2. Instal·lació del sensor |
Fixeu l'HFCT al cable de terra; col·loqueu l'antena UHF a prop de la caixa de connexió. |
Assegureu-vos un bon contacte per evitar l'atenuació del senyal. |
|
3. Adquisició del senyal |
Utilitzeu un oscil·loscopi o un detector de descàrrega parcial (PD) per adquirir dades durant 1-5 minuts. |
Establiu una amplada de banda adequada (1 MHz – 30 MHz) i el llindar d'activació. |
|
4. Anàlisi de patrons |
Observeu el patró PRPD (Recompte de descàrrega de fase-Amplitud-). |
Els patrons de descàrrega parcial típics apareixen com a distribucions d'"orella de conill" o "papallona". |
|
5. Criteris de judici |
Magnitud de descàrrega > 10 pC, o presència de polsos continus d'alta freqüència. |
Correlacionar amb dades històriques; una tendència a l'alça serveix de senyal d'alerta. |
Judici auxiliar: si s'acompanya de la detecció d'una olor d'ozó, decoloració (ennegriment) dels materials d'aïllament o fluctuacions anormals en el control de la temperatura, la presència de descàrrega parcial es corrobora encara més.
4. Punts clau per millorar l'efectivitat de la detecció
Proves de funcionament en directe-: la descàrrega parcial es produeix principalment en condicions d'alta-tensió i alta-temperatura; És poc probable que la detecció en "estat fred" capti aquests esdeveniments.
Mètodes complementaris: utilitzeu HFCT per a la detecció inicial i sensors ultrasònics per a una localització precisa per millorar la precisió.
Exclusió de soroll de fons: registreu els nivells de soroll de referència quan el sistema de calefacció està inactiu per evitar identificar malament la interferència de la xarxa elèctrica com a descàrrega parcial real.
Seguiment periòdic: es recomanen inspeccions professionals cada sis mesos per establir un "Arxiu de tendències de descàrrega parcial".
Nota: la descàrrega parcial serveix com a "senyal precursor" de la degradació de l'aïllament; la detecció precoç pot evitar conseqüències greus, com ara l'avaria de l'element de calefacció o l'engegada del sistema.
