Partielle udladninger, PD ( engelsk partial discharge ) - elektriske udladninger , der forekommer i isoleringen af elektrisk udstyr, som normalt forekommer i elektriske systemer, der opererer ved spændinger på 3000 V og derover (selvom PD kan forekomme ved lavere spændinger). I henhold til den internationale standard IEC 60270 og GOST 55191-2012 er en delvis udladning en lokal elektrisk udladning, der kun shunter en del af isoleringen i et elektrisk isoleringssystem.
Delvis udladning forekommer i hulrum i fast isolering (papir eller polyethylen), i flerlagselektrode-/ledersystemer med flere lag fast isolering samt i gasbobler (i tilfælde af flydende isolering) eller omkring elektroder i gas ( koronaudladning ) og i de fleste tilfælde er der luft- eller oliespalter i isoleringen.
Oplysninger om delvise udladninger dukkede op efter skabelsen af højspændingsudstyr, cirka i 1930'erne. I de første trin var der ikke behov for at eliminere og undersøge PD dannet i isoleringen, da spændingerne var relativt små, og isoleringen i sig selv havde en tilstrækkelig sikkerhedsmargin. Behovet for at eliminere (eller reducere intensiteten) af PD dukkede op med start af drift af elektriske maskiner og kabler. Den elektriske isolering af motorer, generatorer, transformatorer og kabler viste sig at være den mest modtagelige for PD, dette skyldes to faktorer: det særlige ved strukturen af isoleringen og påvirkningen af den af øgede elektriske feltstyrker med et fald i udstyrets overordnede dimensioner
PD fører normalt ikke til en hurtig nedbrydning af isolerende huller, processen med PD-udvikling er ret langsom og afhænger af intensiteten af den delvise udledning. I næsten ethvert højspændingsudstyr er der PD'er i driftstilstande, men deres destruktive evne kan være anderledes. I denne henseende, med en lav intensitet af PD, bevarer udstyrets elektriske isoleringssystemer deres funktioner i løbet af den operationelle levetid. Ved høj intensitet ødelægges isolering på grund af væksten af små luft- eller oliespalter, som er PD'er, efterfølgende fører denne proces til nedbrud og udstyr ude af drift inden udløbet af levetiden.
Det er generelt accepteret, at PD'er i isolering dannes som et resultat af indførelsen af luft (gas) indeslutninger eller ledende partikler i tilfælde af krænkelse af den teknologiske proces for fremstilling af udstyr eller under dets drift. Udstyr, der er mest modtageligt for PD-dannelse, er olie-papir-isoleret udstyr
Udseendet af en PD er ledsaget af følgende fysiske fænomener:
Delvise udladninger er farlige, fordi de fører til gradvis ødelæggelse af isolering og forekomsten af elektrisk nedbrud . På den anden side giver måling af delvise udledninger i dag energiselskaber mulighed for på forhånd at bestemme placeringen af fremtidige skader i eludstyr, udføre reparationer rettidigt og undgå alvorlige ulykker i driften af stations- og netværksudstyr.
I dag er sådanne metoder til påvisning af PD kendt som:
De vigtigste er de tre første.
Den elektriske metode kræver, at måleinstrumenter er i kontakt med måleobjektet, hvilket gør det ikke det nemmeste og mest bekvemme. Men det er med denne metode, at det største antal PD-karakteristika tages, som gør det muligt at studere PD'en grundigt, og derfor er denne metode meget almindelig. På grund af metodens følsomhed er det også nødvendigt at bruge et sæt foranstaltninger og specialudstyr til afstemning fra induceret interferens. De fleste elektriske metoder kræver ikke, at der påføres spændinger på måleobjektet, der i høj grad overstiger de nominelle driftsværdier, så de er skånsomme mod elektrisk udstyrs isolering.
Elektromagnetisk eller fjernbetjening. Mikrobølgemetoden gør det muligt at detektere PD ved hjælp af en retningsbestemt mikrobølgemodtageantenne. Denne metode kræver ikke kontakt med måleobjektet. Brugen af dette udstyr afhænger ikke af spændingsklassen, hvilket er et plus ved denne metode. Ulemperne er manglen på en kvantitativ vurdering af mange karakteristika ved PD, såvel som påvirkningen af den elektromagnetiske stråling fra andre enheder.
Den akustiske PD-detektionsmetode blev udviklet til at detektere kilden til PD i udstyr, for eksempel i strøm- og instrumenttransformere, SF6-udstyr. Metodens tilsyneladende enkelhed udelukker ikke store vanskeligheder med at bestemme stedet for forekomsten af PD. For at finde dem bruges ultrafølsomme mikrofoner, der opfanger lydbølger, der er placeret i frekvensområdet over høretærsklen. Denne metode er fjernbetjent og giver dig mulighed for at placere sensorer og sensorer i åbne strukturer, såsom koblingsbåse og samleskinner. Ulempen ved metoden er den lave følsomhed ved registrering af lavintensive PD'er.
I øjeblikket arbejdes der på at forbedre de elektromagnetiske og akustiske metoder for at bringe deres anvendelse tættere på driftsforholdene. Allerede nu gør disse metoder det muligt at udføre undersøgelser med registrering af de opnåede værdier over en lang periode og sende dem til operatøren via kommunikationsnetværk, såsom internettet.
De første rapporter i den indenlandske litteratur om resultaterne af at bruge den elektriske metode til måling af PD udkom i 1937. Den mest intensive undersøgelse af PD isoleret begyndte i slutningen af 1950'erne og begyndelsen af 1960'erne. På det tidspunkt var de mest almindelige undersøgte typer udstyr generatorer og elektriske motorer. Trods relativt lave spændinger, 6-11 kV, viste den elektriske feltstyrke i isoleringen af elektriske roterende maskiner sig at være tilstrækkelig til dannelse af koronaudladninger og PD. For første gang blev den destruktive effekt af en PD i en stor gruppe af ultrahøjspændingsudstyr stødt på i slutningen af 1950'erne under driften af 400 kV transformere og efterfølgende 500 kV.
Siden 1980'erne har strategien for udstyrsdiagnostik i Europa og Amerika gradvist ændret sig: Der er sket en overgang fra konceptet rutinetest til konceptet test for at vurdere udstyrets tekniske tilstand. Det er kendt fra praksis, at de positive resultater af testudstyr med øget spænding, som i øjeblikket er reguleret i Rusland, slet ikke garanterer problemfri drift af udstyret under test i en vis periode. Samtidig, under testen, forringes udstyrets isolering betydeligt på grund af forsyningen af spændinger 4-6 gange højere end de nominelle værdier. Diagnostiske metoder til registrering af PD'er gør det muligt at give den mest nøjagtige vurdering af udstyrets resterende levetid, mens de praktisk talt ikke påvirker dets isolering, på grund af forsyningen af meget lavere spændinger, i nogle tilfælde tæt på eller lig med den nominelle værdi. Samtidig blev problemet med at bygge et diagnostisk system i en automatiseret tilstand til overvågning af parametrene for udstyr under driftsspænding løst. På grund af det faktum, at det elektriske isoleringssystem af højspændingsudstyr hovedsageligt bestemmer dets driftssikkerhed, lægges der særlig vægt på omhyggelig systemdiagnostik. I dette tilfælde gives en særlig rolle til PD-registreringsmetoden, som den mest effektive til at identificere lokale defekter. I det væsentlige er den nævnte metode den eneste, der gør det muligt at detektere udviklende lokale defekter under isoleringsprocessen.
Den brede anvendelse af PD-registreringsmetoder er begrænset af kompleksiteten af måleteknikken, de høje omkostninger ved udstyr og det lille antal specialister, der kan arbejde med dette udstyr.
PD-målingen er i pico-coulombs (pC).