Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn ASTM D1868-20 để phát hiện và đo xung phóng điện cục bộ (Corona) trong đánh giá hệ thống cách điện

Tiêu chuẩn "ASTM D1868-20 Phương pháp thử tiêu chuẩn để phát hiện và đo xung phóng điện cục bộ (corona) trong quá trình đánh giá hệ thống cách điện" do Hiệp hội Thử nghiệm và Vật liệu Hoa Kỳ (ASTM) phát triển mô tả phương pháp thử để phát hiện và đo xung phóng điện cục bộ (corona) tại các đầu cuối của hệ thống cách điện dưới điện áp thử được áp dụng và để xác định điện áp bắt đầu và tắt phóng điện cục bộ (corona) khi điện áp thử tăng và giảm. Phương pháp thử nghiệm này cũng hữu ích trong việc xác định các đại lượng như tải trọng biểu kiến ​​và tốc độ lặp lại xung, cùng với các đại lượng tích hợp như dòng điện trung bình, tỷ số bậc hai và công suất. Phương pháp thử nghiệm này hữu ích để thử nghiệm điện áp có tần số từ 2000 (điện áp một chiều) đến khoảng XNUMX Hz.

Phương pháp thử nghiệm này có thể áp dụng trực tiếp cho hệ thống cách điện đơn giản có thể được biểu diễn dưới dạng tụ điện hai cực. Phương pháp thử nghiệm này cũng có thể được áp dụng cho các hệ thống cách điện (có các thông số phân tán) như cáp cao thế. Trong những hệ thống như vậy, cần chú ý đến hiện tượng suy giảm và phản xạ.

Đối với mục đích của tiêu chuẩn này, các phạm vi và định nghĩa sau đây được áp dụng:

• Ion hóa là quá trình các electron bị mất đi hoặc được chuyển tới các phân tử hoặc nguyên tử trung hòa, tạo ra các hạt tích điện dương hoặc âm.
• Phóng điện một phần (corona) là hiện tượng phóng điện chỉ bắc cầu một phần lớp cách điện giữa các dây dẫn. Phóng điện này, được điều khiển bởi quá trình ion hóa khí tạm thời, có thể ở dạng tia lửa đặc trưng bởi kênh phóng điện hẹp hoặc ánh sáng khuếch tán với kênh phóng điện mở rộng hoặc rộng đáng kể. Phóng điện cục bộ xảy ra trong không gian chứa khí được bao bọc trong hệ thống cách điện và bắt đầu khi điện áp giữa các không gian thay đổi theo giá trị bằng điện áp đánh thủng của không gian đó.
• Corona là hiện tượng phóng điện cục bộ xảy ra trong các khí gần vật dẫn. Thuật ngữ này cũng được dùng để chỉ sự phóng điện một phần nói chung.
• Phóng điện cục bộ liên tục (corona liên tục) là hiện tượng phóng điện tái diễn theo các khoảng thời gian khá đều đặn. Ví dụ, khoảng mỗi chu kỳ của điện áp xoay chiều hoặc ít nhất một lần mỗi phút đối với điện áp một chiều được áp dụng.
• Điện áp khởi đầu phóng điện cục bộ (corona) là điện áp thấp nhất tại đó xảy ra phóng điện cục bộ liên tục trên một độ lớn nhất định (có thể xác định giới hạn tiếng ồn nền cho phép) khi điện áp được áp dụng tăng dần. Nhiều thông số thử nghiệm và mẫu có thể ảnh hưởng đến giá trị này và trong một số trường hợp, khả năng lặp lại có thể khó đạt được.
• Điện áp dập tắt phóng điện cục bộ (corona) là điện áp cao nhất mà tại đó phóng điện cục bộ trên một độ lớn nhất định không còn xảy ra nữa khi điện áp được áp dụng giảm dần trên điện áp ban đầu. Nhiều thông số thử nghiệm và mẫu có thể ảnh hưởng đến giá trị này và trong một số trường hợp, khả năng lặp lại có thể khó đạt được.
• Điện áp xung phóng điện cục bộ là điện áp xung đầu cuối phát sinh do phóng điện cục bộ được biểu diễn dưới dạng nguồn điện áp đột ngột được áp dụng nối tiếp với điện dung của hệ thống cách điện đang được thử nghiệm và được phát hiện tại các đầu cuối của hệ thống trong điều kiện mạch hở. Hình dạng, thời gian tăng và độ lớn của điện áp xung phóng điện cục bộ phụ thuộc vào hình dạng của khoang, kích thước của khoang, bản chất của ranh giới khoang, loại khí và áp suất trong khoang, cũng như các thông số của môi trường truyền giữa trường phóng điện và bộ phát hiện xung phóng điện cục bộ. Các xung phóng điện cục bộ của loại phóng điện tia lửa có thời gian tăng ngắn hơn đáng kể so với loại phóng điện phát sáng.
• Lượng phóng điện cục bộ (điện tích corona đầu cuối) là độ lớn của từng lần phóng điện trong hệ thống cách điện và được thể hiện theo lượng điện tích truyền đi được đo tại các đầu cuối của hệ thống. Điện tích đo được thường không bằng điện tích được truyền đến vị trí phóng điện và có mối quan hệ với năng lượng phóng điện. Đối với một mẫu nhỏ có thể được coi như một tụ điện đơn giản, nó bằng tích của điện dung của hệ thống cách điện và điện áp xung phóng điện cục bộ.
• Mức phóng điện cục bộ (corona) là cường độ của dòng điện phóng điện lớn nhất xảy ra trong quá trình quan sát phóng điện liên tục.
• Dòng điện phóng điện trung bình (corona) là giá trị thu được bằng cách chia tổng độ lớn tuyệt đối của các lần phóng điện riêng lẻ trong một khoảng thời gian nhất định cho khoảng thời gian đó.
• Tỷ lệ bình phương là tổng bình phương của các cường độ phóng điện riêng lẻ trong một khoảng thời gian nhất định chia cho khoảng thời gian đó.
• Năng lượng phóng điện cục bộ (corona) là năng lượng được rút ra từ nguồn điện áp thử nghiệm do kết quả của từng lần phóng điện riêng lẻ.
• Tổn thất công suất do phóng điện cục bộ (corona) được tính bằng cách chia tổng năng lượng lấy từ nguồn điện áp thử nghiệm cho các lần phóng điện riêng lẻ xảy ra trong một khoảng thời gian nhất định cho khoảng thời gian đó.
• Tổn thất công suất biểu kiến ​​do phóng điện cục bộ là tổng thời gian của tất cả biên độ xung corona nhân với điện áp thử nghiệm nhiệt điện trở.
• Tốc độ xung phóng điện cục bộ (corona) là số xung phóng điện trung bình xảy ra trong một giây hoặc khoảng thời gian xác định khác. Số lượng xung có thể bị giới hạn ở các xung có độ lớn vượt quá ngưỡng được xác định trước hoặc ở các xung nằm giữa giới hạn độ lớn dưới và trên được chỉ định.
• Xung xả cục bộ là xung điện áp hoặc dòng điện xảy ra tại một vị trí cụ thể trong mạch do quá trình xả cục bộ.

Trong quá trình thử nghiệm, hệ thống cách điện của mẫu được cấp điện trong mạch thử nghiệm từ nguồn điện áp cao. Phóng điện cục bộ (corona) trong mẫu gây ra sự truyền điện tích đột ngột và xung điện áp tại các đầu cực của mẫu. Thiết bị đo được kết nối với các đầu cuối được hiệu chuẩn và phản hồi xung điện áp theo điện tích được truyền tới các đầu cuối.

Sự xuất hiện của phóng điện cục bộ (corona) ở điện áp hoạt động trong hệ thống cách điện có khả năng làm giảm đáng kể tuổi thọ của vật liệu cách điện. Một số vật liệu dễ bị hư hại do loại phóng điện này hơn những vật liệu khác.

Sự xuất hiện của phóng điện cục bộ (vầng hào quang) trong lớp cách điện rắn có thể là dấu hiệu cho thấy có lỗ rỗng bên trong. Các thử nghiệm phóng điện cục bộ hữu ích trong việc thiết kế và kiểm tra vật liệu cách điện đúc, nhiều lớp và composite, cũng như các mẫu vật dưới dạng cáp, tụ điện, máy biến áp, ống lót, thanh stato và máy quay.

Tổ chức của chúng tôi, đơn vị đã nỗ lực hỗ trợ các doanh nghiệp trong mọi lĩnh vực bằng nhiều nghiên cứu thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá đã thực hiện trong nhiều năm, có đội ngũ nhân viên hùng hậu luôn theo sát diễn biến của thế giới trong lĩnh vực khoa học và công nghệ và không ngừng cải thiện. Trong bối cảnh này, các dịch vụ thử nghiệm cũng được cung cấp cho các doanh nghiệp theo tiêu chuẩn “Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn ASTM D1868-20 để phát hiện và đo lường tác động phóng điện cục bộ (corona) trong quá trình đánh giá hệ thống cách điện”.