आंशिक डिस्चार्ज हे उच्च व्होल्टेज स्विचगियरमध्ये इन्सुलेशन बिघडण्याच्या सर्वात महत्त्वाच्या प्रारंभिक चेतावणी चिन्हांपैकी एक आहे. जरी आंशिक डिस्चार्ज कंडक्टरमधील इन्सुलेशन पूर्णपणे पूर्ण करत नाही, तरीही वारंवार डिस्चार्ज क्रियाकलाप हळूहळू इन्सुलेशन सिस्टमला हानी पोहोचवू शकतात आणि इन्सुलेशन अपयश, फ्लॅशओव्हर आणि अनपेक्षित उपकरणे बंद होण्याचा धोका वाढवू शकतात.
आंशिक डिस्चार्जची कारणे समजून घेतल्याने विद्युत अभियंत्यांना सुरुवातीच्या टप्प्यावर दोष ओळखण्यास आणि स्विचगियरची संपूर्ण सेवा आयुष्यभर विश्वासार्हता सुधारण्यास मदत होते.
आंशिक डिस्चार्ज हा एक स्थानिकीकृत विद्युत डिस्चार्ज आहे जो इन्सुलेशन सिस्टमच्या फक्त एका भागामध्ये होतो. ते गॅसने भरलेल्या शून्यामध्ये, इन्सुलेशन पृष्ठभागावर, तीक्ष्ण कंडक्टरच्या काठावर किंवा घन किंवा संमिश्र डायलेक्ट्रिकमधील दोषाजवळ विकसित होऊ शकते.
इंद्रियगोचर सहसा विद्युत तणावाच्या स्थानिक एकाग्रतेशी संबंधित असते. जेव्हा स्थानिक विद्युत क्षेत्र कमकुवत क्षेत्राची प्रतिकार शक्ती ओलांडते तेव्हा एक लहान डिस्चार्ज होतो. डिस्चार्ज संक्षिप्त आणि लहान असू शकतो, परंतु पुनरावृत्ती होणारी क्रिया हळूहळू आसपासच्या इन्सुलेशनला कमकुवत करू शकते.
IEC 60270 विद्युत उपकरणे, घटक आणि AC किंवा DC व्होल्टेजसह चाचणी केलेल्या प्रणालींमध्ये आंशिक डिस्चार्ज मोजण्यासाठी चार्ज-आधारित पद्धती परिभाषित करते. मानक मापन सर्किट्स, कॅलिब्रेशन, डिजिटल मापन आणि बाह्य हस्तक्षेपापासून आंशिक डिस्चार्ज सिग्नल वेगळे करणे देखील संबोधित करते.IEC 60270:2025
आंशिक डिस्चार्ज दरम्यान, इलेक्ट्रॉन आणि आयन इन्सुलेशनच्या कमकुवत प्रदेशातून फिरतात. हे उच्च-ऊर्जा चार्ज केलेले कण इन्सुलेशन रेणूंशी टक्कर देतात आणि रासायनिक बंध तोडू शकतात.
वारंवार बॉम्बस्फोटामुळे हे होऊ शकते:
1, पॉलिमर चेनचे विघटन
2, पृष्ठभागाची धूप
3, प्रवाहकीय कार्बनयुक्त मार्गांची निर्मिती
4、इपॉक्सी राळ आणि इतर इन्सुलेट सामग्रीचे रासायनिक ऱ्हास
5、डायलेक्ट्रिक शक्तीमध्ये हळूहळू घट
सॉलिड इन्सुलेशनमध्ये, ही प्रक्रिया अंतर्गत पोकळी वाढवू शकते किंवा ट्रींग चॅनेल तयार करू शकते. एकदा दोष पुरेसा मोठा झाला की, इन्सुलेशन यापुढे सामान्य ऑपरेटिंग व्होल्टेज किंवा तात्पुरत्या ओव्हरव्होल्टेजचा सामना करू शकत नाही.
आंशिक स्त्राव देखील स्थानिक उष्णता निर्माण करतो. वैयक्तिक डिस्चार्जची सरासरी उर्जा कमी असली तरी, त्याच भागात पुनरावृत्ती केलेल्या डाळीमुळे आसपासच्या इन्सुलेशनचे तापमान वाढू शकते.
परिणामी थर्मल ताण होऊ शकतो:
1, स्थानिक ओव्हरहाटिंग
2, ऑक्सिडेटिव्ह क्रॅकिंग
3, पॉलिमर सामग्रीचे वितळणे किंवा कार्बनीकरण
4, यांत्रिक शक्ती कमी होणे
5, अंतर्गत क्रॅक आणि व्हॉईड्सचा विस्तार
थर्मल नुकसान आणि रासायनिक नुकसान अनेकदा एकमेकांना मजबूत करतात. इन्सुलेशन पृष्ठभाग खडबडीत किंवा अधिक प्रवाहकीय झाल्यामुळे, स्थानिक विद्युत क्षेत्र कमी एकसमान बनते, ज्यामुळे पुढील डिस्चार्ज क्रियाकलापांना गती मिळू शकते.
उच्च व्होल्टेज स्विचगियर ही एक जटिल असेंब्ली आहे जी कंडक्टर, स्विचिंग डिव्हाइसेस, बसबार, इन्सुलेशन घटक, ग्राउंडिंग एन्क्लोजर आणि कंट्रोल सिस्टम एकत्र करते.
डिझाइनवर अवलंबून, विशिष्ट सामग्रीमध्ये हे समाविष्ट असू शकते:
1, इपॉक्सी राळ
2, सिलिकॉन किंवा इतर अभियांत्रिकी प्लास्टिक
3, हवा किंवा इन्सुलेट गॅस
4, लागू गॅस-इन्सुलेट उपकरणांमध्ये सल्फर हेक्साफ्लोराइड
5, सिरॅमिक किंवा मिश्रित इन्सुलेशन
6, तांबे, ॲल्युमिनियम आणि इतर प्रवाहकीय साहित्य
भिन्न सामग्री आणि भूमितींचे संयोजन एकाधिक स्थाने तयार करते जेथे आंशिक स्त्राव होऊ शकतो. उत्पादन गुणवत्ता, असेंबली अचूकता, ऑपरेटिंग व्होल्टेज, तापमान, आर्द्रता, दूषितता आणि इन्सुलेशन वृद्धत्व या सर्व गोष्टी PD वर्तनावर प्रभाव टाकू शकतात.
स्विचगियर ऍप्लिकेशन्ससाठी, संबंधित आवश्यकता उपकरण डिझाइन आणि व्होल्टेज वर्गावर अवलंबून असतात. IEC 62271 मालिका उच्च व्होल्टेज स्विचगियर आणि कंट्रोलगियर समाविष्ट करते, ज्यामध्ये घन इन्सुलेशन आणि इन्सुलेट गॅसेस वापरणाऱ्या उपकरणांचा समावेश आहे.IEC 62271 मालिका
सॉलिड-इन्सुलेटेड स्विचगियरमधील आंशिक डिस्चार्जचे सर्वात सामान्य स्त्रोतांपैकी उत्पादन दोष आहेत.
इपॉक्सी कास्टिंग, मोल्डिंग किंवा एन्कॅप्सुलेशन दरम्यान, इन्सुलेशनमध्ये हवेचे फुगे राहू शकतात. या व्हॉईड्समध्ये आसपासच्या घन इन्सुलेशनपेक्षा कमी डायलेक्ट्रिक ताकद असते.
जेव्हा व्होल्टेज लागू केले जाते, तेव्हा व्हॉईडमधील विद्युत क्षेत्र घन पदार्थातील सरासरी क्षेत्रापेक्षा जास्त होते. हे शून्याच्या आत असलेल्या वायूच्या डायलेक्ट्रिक स्थिरांक आणि आसपासच्या इन्सुलेशनमधील फरकाशी संबंधित आहे.
परिणामी, पोकळीतील वायू मुख्य इन्सुलेशनच्या आधी खंडित होऊ शकतात. प्रत्येक डिस्चार्ज शून्यता वाढवू शकतो, त्याची पृष्ठभाग खराब करू शकतो आणि अखेरीस संपूर्ण इन्सुलेशन शक्ती कमी करू शकतो.
उत्पादनादरम्यान धातूचे कण, धूळ, ओलावा आणि इतर अशुद्धता स्थानिक कमकुवत बिंदू तयार करू शकतात. प्रवाहकीय दूषिततेमुळे विद्युत क्षेत्र विकृत होऊ शकते किंवा इन्सुलेशनच्या वेगवेगळ्या क्षेत्रांमध्ये डिस्चार्ज मार्ग तयार होऊ शकतो.
वैशिष्ट्यपूर्ण कारणांमध्ये हे समाविष्ट आहे:
1, खराब नियंत्रित कास्टिंग परिस्थिती
2, असेंब्लीपूर्वी अपुरी स्वच्छता
3, इन्सुलेशन घटकांची अयोग्य साठवण
4, इपॉक्सी राळ अपुरा बरा
5, वाहतूक किंवा स्थापनेदरम्यान दूषित होणे
एकल अंतर्गत दोष तात्काळ अपयशी ठरू शकत नाही, परंतु उपकरणे वयानुसार किंवा वाढीव विद्युत तणावाखाली कार्यरत असताना ते अधिक सक्रिय होऊ शकते.
विश्वसनीय इन्सुलेशन कार्यक्षमतेसाठी एकसमान विद्युत क्षेत्र आवश्यक आहे. कोणताही तीक्ष्ण बिंदू, अनियमित पृष्ठभाग किंवा तरंगणारी प्रवाहकीय वस्तू स्थानिक विद्युत क्षेत्र वाढवू शकते आणि आंशिक डिस्चार्ज सुरू करू शकते.
बसबार burrs, तीक्ष्ण कोपरे, अपूर्ण कंडक्टर कडा आणि खराब आकाराचे इलेक्ट्रोड एक मजबूत विद्युत क्षेत्र एकाग्रता निर्माण करू शकतात.
हा प्रभाव विशेषतः लक्षणीय आहे:
1, बसबार सांधे
2, केबल टर्मिनल
3, संपर्क हलवणे
4, बोल्ट केलेले कनेक्शन
5, शिल्डिंग घटक
6, मोल्डेड इन्सुलेशनच्या आत प्रवाहकीय घाला
सरासरी ऑपरेटिंग व्होल्टेज उपकरण रेटिंगमध्ये असतानाही, तीक्ष्ण किनार्याजवळील स्थानिक फील्ड डिस्चार्ज इनसेप्शन पातळीपेक्षा जास्त असू शकते.
स्विचगियरच्या आतील धातूचे कण इलेक्ट्रिकली चार्ज होऊ शकतात किंवा इलेक्ट्रिक फील्डच्या प्रभावाखाली जाऊ शकतात. त्यांची स्थिती आणि क्षमता ऑपरेशन दरम्यान बदलू शकते, अस्थिर फील्ड परिस्थिती निर्माण करते.
असे कण होऊ शकतात:
1, स्थानिक फील्ड सुधारणा
2, पृष्ठभाग डिस्चार्ज
3, अधूनमधून डिस्चार्ज डाळी
4, जवळच्या इन्सुलेशनवर ट्रॅकिंग
5, अस्थिर पीडी नमुने
हे एक कारण आहे की स्विचगियर उत्पादन आणि देखभाल दरम्यान स्वच्छता आणि कठोर असेंब्ली प्रक्रिया महत्वाच्या आहेत.
धूळ, ओलावा, तेल आणि इतर दूषित पदार्थ इन्सुलेशन पृष्ठभागावरील प्रभावी क्रिपेज अंतर कमी करू शकतात. खडबडीत किंवा खराब झालेले पृष्ठभाग देखील लहान फील्ड सांद्रता तयार करते जेथे पृष्ठभाग डिस्चार्ज सुरू होऊ शकते.
पृष्ठभाग दूषित होणे विशेषतः उपकरणांमध्ये महत्वाचे आहे:
1, उच्च आर्द्रता
2, प्रवाहकीय धूळ
3, मीठ स्प्रे
4, औद्योगिक प्रदूषण
5, संक्षेपण
6, खराब वायुवीजन
जर इन्सुलेशन पृष्ठभागावर आधीच ट्रॅकिंग, क्रॅक किंवा धूप विकसित झाली असेल तर केवळ साफसफाईने समस्या कायमची सुटू शकत नाही.
मेटल एनक्लोजर सामान्यतः शिल्डिंग आणि नियंत्रित संदर्भ क्षमता प्रदान करते. तथापि, खडबडीत वेल्ड्स, छिद्रे, स्लॅग समाविष्ट करणे आणि इतर उत्पादन दोषांमुळे ग्राउंडेड एन्क्लोजरजवळ अनियमित विद्युत क्षेत्राची परिस्थिती निर्माण होऊ शकते.
हे दोष जवळच्या इन्सुलेशन किंवा प्रवाहकीय भागांशी संवाद साधू शकतात आणि स्त्राव होण्याचा धोका वाढवू शकतात. उत्पादन आणि तपासणी दरम्यान वेल्ड गुणवत्ता, संलग्न भूमिती, ग्राउंडिंग सातत्य आणि अंतर्गत मंजुरी तपासल्या पाहिजेत.
आधुनिक स्विचगियर सहसा संयुक्त इन्सुलेशन प्रणाली वापरतात ज्यामध्ये अनेक साहित्य एकत्र काम करतात. उदाहरणार्थ, इपॉक्सी राळ अभियांत्रिकी प्लॅस्टिक, इन्सुलेट गॅस, कंडक्टिव्ह इन्सर्ट आणि एअर गॅपसह एकत्र केले जाऊ शकते.
प्रत्येक साहित्याचे वेगवेगळे विद्युत आणि थर्मल गुणधर्म असतात. जर इंटरफेस खराब डिझाइन केलेले किंवा तयार केले गेले असतील तर, डायलेक्ट्रिक फील्ड समान रीतीने वितरित केले जाऊ शकत नाही.
संभाव्य समस्यांमध्ये हे समाविष्ट आहे:
1, भिन्न इन्सुलेशन सामग्री दरम्यान खराब बाँडिंग
2, असमान डायलेक्ट्रिक स्थिरांक
3, मटेरियल इंटरफेसमधील अंतर
4, अंतर्गत डिलेमिनेशन
5, थरांमध्ये अडकलेला ओलावा
6, एम्बेडेड कंडक्टरच्या आसपास व्हॉईड्स
अंतर्गत बुडबुडे आणि अशुद्धता डायलेक्ट्रिक माध्यमाची गैर-एकरूपता वाढवू शकतात. ऑपरेटिंग व्होल्टेज अंतर्गत, या प्रदेशांना आसपासच्या इन्सुलेशनपेक्षा जास्त विद्युत ताण येऊ शकतो आणि आंशिक डिस्चार्जचा प्रारंभ बिंदू बनू शकतो.
आंशिक डिस्चार्ज केवळ उत्पादन दोषांमुळे होत नाही. अनेक ऑपरेटिंग आणि पर्यावरणीय परिस्थिती डिस्चार्ज क्रियाकलाप वाढवू शकतात.
जसजसे लागू व्होल्टेज वाढते, कमकुवत प्रदेशातील विद्युत क्षेत्र देखील वाढते. एक दोष जो सामान्य व्होल्टेजवर निष्क्रिय राहतो तो ओव्हरव्होल्टेज इव्हेंट, प्रतिकार चाचणी किंवा सिस्टम व्होल्टेजमध्ये तात्पुरती वाढ दरम्यान मोजता येण्याजोगा डिस्चार्ज तयार करू शकतो.
तापमान इन्सुलेशन गुणधर्म, गॅस दाब, सामग्रीचा विस्तार आणि इंटरफेसची स्थिती प्रभावित करते. थर्मल विस्तार विद्यमान अंतर वाढवू शकतो किंवा बाँड इन्सुलेशन घटकांवर अतिरिक्त ताण देऊ शकतो.
ओलावा पृष्ठभागावरील इन्सुलेशन प्रतिरोध कमी करू शकतो आणि पृष्ठभागाच्या स्त्रावला प्रोत्साहन देऊ शकतो. जेव्हा उबदार, दमट हवा थंड स्विचगियरच्या डब्यात प्रवेश करते तेव्हा कंडेन्सेशन विशेषतः धोकादायक असते.
दीर्घकालीन विद्युत, थर्मल आणि यांत्रिक तणावामुळे इन्सुलेशन वृद्धत्व होऊ शकते. वृद्धत्वामुळे क्रॅक, विकृतीकरण, धूप, विलोपन आणि ओलावा शोषण वाढू शकते, या सर्वांमुळे आंशिक स्त्राव होण्याची अधिक शक्यता असते.
सैल कनेक्शन, कंपन आणि वारंवार थर्मल विस्तारामुळे इन्सुलेशन घटकांमध्ये लहान अंतर निर्माण होऊ शकते. हे अंतर डिस्चार्ज ठिकाणे बनू शकतात, विशेषत: बसबार, केबल टर्मिनेशन आणि एम्बेडेड कंडक्टर जवळ.
पीडी चाचणीचा वापर डिस्चार्ज क्रियाकलाप गंभीर इन्सुलेशन बिघाड होण्यापूर्वी ओळखण्यासाठी केला जातो. उपकरणे आणि चाचणी उद्दिष्टावर अवलंबून, अभियंते स्पष्ट चार्ज, डिस्चार्ज परिमाण, फेज-निराकरण नमुने, नाडी पुनरावृत्ती आणि कालांतराने बदलांचे मूल्यांकन करू शकतात.
विश्वासार्ह चाचणीमध्ये हे समाविष्ट असावे:
1, एक योग्य मापन यंत्र आणि सेन्सर व्यवस्था
2, मापन प्रणालीचे योग्य कॅलिब्रेशन
3, बाह्य हस्तक्षेपाचे प्रभावी नियंत्रण
4, योग्य ग्राउंडिंग आणि शिल्डिंग
5, स्थिर चाचणी व्होल्टेज आणि पर्यावरणीय परिस्थिती
6, तांत्रिक मर्यादा आणि मागील चाचणी रेकॉर्डशी तुलना
वेशाइन इलेक्ट्रिक ही उच्च-व्होल्टेज चाचणी आणि मापन उपकरणांच्या संशोधन, विकास आणि उत्पादनासाठी समर्पित व्यावसायिक निर्माता आहे. प्रमाणित उत्पादन कार्यशाळा आणि स्वतंत्र कॅलिब्रेशन प्रयोगशाळांसह सुसज्ज, कारखाना जागतिक ऊर्जा उद्योग अनुप्रयोगांसाठी प्रत्येक साधन स्थिर, पुनरावृत्ती करण्यायोग्य आणि हस्तक्षेप-प्रतिरोधक चाचणी कार्यप्रदर्शन प्रदान करते याची खात्री करण्यासाठी IEC मानके आणि ISO गुणवत्ता व्यवस्थापन प्रणालींचे काटेकोरपणे पालन करते.
GDJF-2007 डिजिटल आंशिक डिस्चार्ज टेस्टर स्वतंत्रपणे विकसित केले आहे आणि वेशाइन इलेक्ट्रिकद्वारे फॅक्टरी-कॅलिब्रेट केले आहे. हे उच्च व्होल्टेज उपकरणांमध्ये डिजिटल आंशिक डिस्चार्ज मापन आणि विश्लेषणासाठी वापरले जाऊ शकते. व्यावहारिक अनुप्रयोगांमध्ये, इन्स्ट्रुमेंट पीडी परिमाण, डिस्चार्ज पॅटर्न आणि इन्सुलेशन स्थितीच्या मूल्यांकनास समर्थन देऊ शकते. अचूक चाचणी कॉन्फिगरेशन आणि स्वीकृती निकष स्विचगियर डिझाइन, लागू मानके आणि निर्मात्याच्या तांत्रिक दस्तऐवजीकरणानुसार निवडले जावेत.
स्विचगियरमध्ये आंशिक डिस्चार्जचे सर्वात सामान्य कारण काय आहे?
सामान्य कारणांमध्ये अंतर्गत व्हॉईड्स, हवेचे फुगे, अशुद्धता, तीक्ष्ण कंडक्टर कडा, पृष्ठभाग दूषित होणे, खराब इन्सुलेशन इंटरफेस आणि असमान विद्युत क्षेत्र वितरण यांचा समावेश होतो.
आंशिक स्त्राव थेट दिसू शकतो का?
सामान्यतः, सामान्य ऑपरेशन दरम्यान आंशिक डिस्चार्ज दिसू शकत नाही. हे सामान्यतः इलेक्ट्रिकल, अल्ट्रासोनिक किंवा इतर विशिष्ट मापन पद्धतींद्वारे शोधले जाते.
आंशिक डिस्चार्ज म्हणजे तात्काळ उपकरणे निकामी होणे?
नाही. आंशिक स्त्राव हळूहळू विकसित होऊ शकतो. तथापि, सतत किंवा वाढती PD क्रियाकलाप पृथक् बिघडणे सूचित करते आणि व्यावसायिक मूल्यमापन आवश्यक आहे.
तीक्ष्ण बसबारच्या कडा आंशिक डिस्चार्ज कसे करतात?
तीक्ष्ण कडा विद्युत क्षेत्र केंद्रित करतात. स्थानिक फील्ड सरासरी फील्डपेक्षा खूप मजबूत होऊ शकते, ज्यामुळे डिस्चार्ज किनार्याजवळ सुरू होऊ शकतो.
स्विचगियरमधील आंशिक डिस्चार्ज कसे कमी केले जाऊ शकते?
प्रभावी उपायांमध्ये इन्सुलेशन उत्पादन सुधारणे, बुरशी काढून टाकणे, स्वच्छता नियंत्रित करणे, ओलावा रोखणे, इलेक्ट्रिक फील्ड ग्रेडिंग ऑप्टिमाइझ करणे, एनक्लोजर ग्राउंडिंग सुधारणे आणि नियमित पीडी चाचणी करणे समाविष्ट आहे.
उच्च व्होल्टेज स्विचगियरमध्ये आंशिक डिस्चार्ज सहसा इन्सुलेशन दोष, इलेक्ट्रिक फील्ड एकाग्रता, एकसमान डायलेक्ट्रिक सामग्री, पर्यावरणीय परिस्थिती आणि दीर्घकालीन वृद्धत्व यांच्या संयोजनाचा परिणाम असतो.
अंतर्गत पोकळी, अशुद्धता, तीक्ष्ण बसबारच्या कडा, तरंगणारे धातूचे कण, दूषित पृष्ठभाग आणि खराब इन्सुलेशन इंटरफेस या सर्वांमुळे स्थानिक विद्युत ताण निर्माण होऊ शकतो. एकदा डिस्चार्ज सुरू झाल्यानंतर, रासायनिक धूप आणि थर्मल नुकसान हळूहळू इन्सुलेशन कमकुवत करू शकते.
नियमित आंशिक डिस्चार्ज चाचणी इन्सुलेशन स्थितीबद्दल मौल्यवान माहिती प्रदान करते आणि देखभाल कार्यसंघांना मोठी बिघाड होण्यापूर्वी विकसनशील समस्या ओळखण्यात मदत करते. अचूक निदानासाठी, योग्यरित्या कॅलिब्रेटेड उपकरणे आणि लागू मानकांशी सुसंगत कार्यपद्धती वापरून पात्र व्यावसायिकांकडून चाचणी केली जावी.
इन-हाउस R&D, प्रमाणित फॅक्टरी उत्पादन आणि कडक दर्जाचे कॅलिब्रेशन यांच्या पाठीशी, Weshine Electric जगभरातील सबस्टेशन देखभाल, पॉवर ग्रिड तपासणी आणि औद्योगिक पॉवर सिस्टम निदानासाठी विश्वसनीय उच्च-व्होल्टेज चाचणी उपकरणे आणि व्यावसायिक तांत्रिक उपाय प्रदान करत आहे. तांत्रिक डेटाशीट, सानुकूलित चाचणी उपाय आणि फॅक्टरी होलसेल सपोर्टसाठी आमच्या टीमशी मोकळ्या मनाने संपर्क साधा.