بازدیدها: 14 نویسنده: ویرایشگر سایت زمان انتشار: 2019-05-17 منبع: سایت
تشخیص تخلیه جزئی یک روش مهم برای حفظ عملکرد ایمن و پایدار سیستم های قدرت الکتریکی است. در تجهیزات ولتاژ بالا، تخلیه جزئی می تواند نشانه اولیه نقص عایق، مواد قدیمی، آلودگی سطح یا خطاهای الکتریکی پنهان باشد. تشخیص زودهنگام این سیگنال ها به مهندسان کمک می کند تا خطر خرابی را کاهش دهند و قابلیت اطمینان سیستم قدرت را بهبود بخشند.
روش های رایج تشخیص تخلیه جزئی شامل تشخیص الکترومغناطیسی و تشخیص اولتراسونیک است. هر روشی مزایای خاص خود را دارد. روش های الکترومغناطیسی می توانند سیگنال های الکتریکی تولید شده توسط فعالیت تخلیه را تشخیص دهند، در حالی که تشخیص اولتراسونیک بر انرژی صوتی تولید شده در هنگام تخلیه جزئی در داخل یا اطراف تجهیزات الکتریکی تمرکز می کند.
برای تشخیص تخلیه جزئی اولتراسونیک، حساسیت سنسور یکی از مهمترین فاکتورهای عملکردی است. اگر مدار حسگر اولتراسونیک دارای حساسیت کم یا نویز زیاد باشد، تشخیص سیگنالهای تخلیه ضعیف ممکن است دشوار باشد. برای بهبود عملکرد تشخیص، می توان از تقویت کننده کم نویز، که به عنوان LNA نیز شناخته می شود، و فناوری تشخیص لگاریتمی در طراحی مدار استفاده کرد.
تخلیه جزئی همیشه باعث خرابی فوری تجهیزات نمی شود، اما می تواند به تدریج به مواد عایق آسیب برساند. با گذشت زمان، این ممکن است منجر به خرابی، خاموشی های برنامه ریزی نشده، تعمیر و نگهداری گران قیمت و خطرات ایمنی شود. برای تابلو برق، ترانسفورماتورها، کابل ها و سایر تجهیزات فشار قوی، بازرسی منظم تخلیه جزئی بخش مهمی از نگهداری پیشگیرانه است.
یک سیستم تشخیص حساس به تیم های تعمیر و نگهداری کمک می کند تا فعالیت تخلیه غیرعادی را قبل از تبدیل شدن به یک خطای جدی پیدا کنند. به همین دلیل است که سنسورهای اولتراسونیک و مدارهای پردازش سیگنال مرتبط به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته و در بازرسی تجهیزات قدرت مورد استفاده قرار می گیرند.
تشخیص الکترومغناطیسی و تشخیص اولتراسونیک دو روش مفید برای آزمایش تخلیه جزئی هستند. روش های الکترومغناطیسی سیگنال های الکتریکی یا فرکانس رادیویی ناشی از فعالیت تخلیه را تشخیص می دهند. روشهای اولتراسونیک امواج صوتی تولید شده توسط آزاد شدن سریع انرژی تخلیه جزئی را تشخیص میدهند.
| روش تشخیص | سیگنال اصلی | مزیت معمولی |
|---|---|---|
| تشخیص الکترومغناطیسی | سیگنال های پالس الکتریکی یا الکترومغناطیسی | برای تشخیص فعالیت تخلیه از طریق تغییرات سیگنال الکتریکی مفید است. |
| تشخیص اولتراسونیک | امواج صوتی تولید شده توسط تخلیه | برای مکان یابی منابع تخلیه و کاهش اثرات تداخل الکتریکی مفید است. |
یک چالش در تشخیص تخلیه جزئی اولتراسونیک این است که سیگنال تخلیه می تواند بسیار ضعیف باشد. سیگنال ممکن است تحت تأثیر فاصله، ساختار تجهیزات، نویز پس زمینه و حساسیت سنسور اولتراسونیک قرار گیرد. اگر مدار جلویی نتواند سیگنال مفید را به وضوح تقویت کند، نتیجه تشخیص ممکن است ناپایدار باشد.
برای حل این مشکل، مدار سنسور اولتراسونیک باید با تقویت سیگنال کم نویز و تشخیص سیگنال موثر طراحی شود. یک مدار با حساسیت بالا می تواند توانایی ضبط سیگنال های اولتراسونیک ضعیف تولید شده توسط تخلیه جزئی را بهبود بخشد.
یک تقویت کننده کم نویز برای تقویت سیگنال های اولتراسونیک ضعیف در حالی که نویز مدار را تا حد امکان پایین نگه می دارد استفاده می شود. در حسگر اولتراسونیک تخلیه جزئی، LNA معمولاً در نزدیکی قسمت جلویی سنسور قرار میگیرد تا سیگنال مفید قبل از پردازش بیشتر تقویت شود.
طراحی LNA باید بهره، پهنای باند، امپدانس ورودی، سطح نویز و مصرف انرژی را در نظر بگیرد. برای دستگاههای بازرسی قابل حمل یا باطری، مصرف انرژی کم نیز مهم است زیرا ممکن است حسگر نیاز داشته باشد برای دورههای بازرسی طولانی در میدان کار کند.
فناوری تشخیص لگاریتمی می تواند به پردازش سیگنال های اولتراسونیک با دامنه دینامیکی گسترده کمک کند. در آزمایش تخلیه جزئی، قدرت سیگنال ممکن است بسته به شدت تخلیه، مکان و ساختار اطراف بسیار متفاوت باشد. یک آشکارساز لگاریتمی می تواند این محدوده سیگنال گسترده را فشرده کند و اندازه گیری و مقایسه سطوح سیگنال را برای سیستم آسان تر کند.
با ترکیب یک تقویت کننده کم نویز با تشخیص لگاریتمی، مدار حسگر اولتراسونیک می تواند حساسیت را بهبود بخشد، ثبات اندازه گیری را افزایش دهد و از برنامه های کاربردی بازرسی میدانی پشتیبانی کند.
یک مدار سنسور تخلیه جزئی اولتراسونیک معمولی شامل یک عنصر حسگر اولتراسونیک، تقویت کننده کم نویز، مدار فیلتر، آشکارساز لگاریتمی، مدار پردازش خروجی و ماژول منبع تغذیه است. هدف گرفتن سیگنال های صوتی ضعیف، کاهش نویز و ارائه خروجی پایدار برای تجزیه و تحلیل است.
| ماژول مدار | عملکرد |
|---|---|
| سنسور اولتراسونیک | سیگنال های صوتی تولید شده توسط تخلیه جزئی را دریافت می کند. |
| تقویت کننده کم نویز | سیگنال های ضعیف را تقویت می کند در حالی که نویز اضافه را کاهش می دهد. |
| مدار فیلتر | اجزای فرکانس ناخواسته و تداخل پس زمینه را کاهش می دهد. |
| آشکارساز لگاریتمی | قدرت سیگنال را به یک محدوده خروجی قابل کنترل تر تبدیل می کند. |
| منبع تغذیه باتری | از بازرسی میدانی قابل حمل و استفاده راحت از تعمیر و نگهداری پشتیبانی می کند. |
پس از طراحی مدار حسگر اولتراسونیک، آزمایش عملکرد مورد نیاز است. موارد کلیدی تست شامل حساسیت، بهره، سطح نویز، پایداری تشخیص و مصرف انرژی است. این نتایج به تعیین اینکه آیا حسگر می تواند سیگنال های تخلیه جزئی ضعیف را در شرایط بازرسی عملی تشخیص دهد یا خیر کمک می کند.
یک سنسور اولتراسونیک با حساسیت بالا با بهره مناسب می تواند قابلیت اطمینان تشخیص تخلیه جزئی را بهبود بخشد. هنگامی که مدار با باتری تغذیه می شود، می توان از آن برای بازرسی قابل حمل تجهیزات برق نیز به راحتی استفاده کرد.
سنسورهای تخلیه جزئی اولتراسونیک را می توان در بازرسی تابلو برق، ترانسفورماتورها، لوازم جانبی کابل و سایر تجهیزات الکتریکی استفاده کرد. آنها به ویژه زمانی مفید هستند که تیم های تعمیر و نگهداری به یک روش تشخیص غیر تهاجمی برای شناسایی مشکلات عایق احتمالی نیاز دارند.
برای نگهداری سیستم قدرت، ترکیب تشخیص اولتراسونیک با سایر روشهای آزمایش تخلیه جزئی میتواند درک کاملتری از وضعیت تجهیزات ارائه دهد. این به بهبود تشخیص عیب کمک می کند و از تعمیر و نگهداری مبتنی بر شرایط پشتیبانی می کند.
تشخیص تخلیه جزئی روشی است که برای شناسایی تخلیه های الکتریکی کوچک در داخل یا اطراف سیستم های عایق استفاده می شود. این کمک می کند تا نقص های عایق اولیه در تجهیزات الکتریکی ولتاژ بالا را پیدا کنید.
حسگرهای اولتراسونیک می توانند امواج صوتی تولید شده توسط فعالیت تخلیه را تشخیص دهند. آنها برای بازرسی غیر تهاجمی مفید هستند و می توانند به مکان یابی منابع تخلیه در تجهیزات الکتریکی کمک کنند.
یک LNA یا تقویتکننده کم نویز، سیگنالهای اولتراسونیک ضعیف را تقویت میکند و در عین حال کمترین نویز ممکن را اضافه میکند. این حساسیت مدار تشخیص را بهبود می بخشد.
تشخیص لگاریتمی به پردازش سیگنالها با محدوده دینامیکی گسترده کمک میکند. اندازه گیری و مقایسه قدرت سیگنال اولتراسونیک از سطوح مختلف تخلیه را آسان تر می کند.
بله. یک مدار حسگر اولتراسونیک با طراحی خوب می تواند از انرژی باتری استفاده کند که برای ابزارهای بازرسی قابل حمل و برنامه های تعمیر و نگهداری میدانی مفید است.
تشخیص تخلیه جزئی اولتراسونیک را می توان برای تابلو برق، ترانسفورماتورها، لوازم جانبی کابل و سایر تجهیزات الکتریکی فشار قوی که در آن شرایط عایق نیاز به نظارت دارد، استفاده کرد.
