Katselukerrat: 14 Tekijä: Site Editor Julkaisuaika: 2019-05-17 Alkuperä: Sivusto
Osittainen purkauksen havaitseminen on tärkeä menetelmä sähköjärjestelmien turvallisen ja vakaan toiminnan ylläpitämiseksi. Korkeajännitelaitteissa osittainen purkautuminen voi olla varhainen merkki eristysvirheistä, materiaalien ikääntymisestä, pinnan kontaminaatiosta tai piilevistä sähkövioista. Näiden signaalien varhainen havaitseminen auttaa insinöörejä vähentämään vikariskiä ja parantamaan sähköjärjestelmän luotettavuutta.
Yleisiä osittaisen purkauksen havaitsemismenetelmiä ovat sähkömagneettinen tunnistus ja ultraäänitunnistus. Jokaisella menetelmällä on omat etunsa. Sähkömagneettisilla menetelmillä voidaan havaita purkaustoiminnan synnyttämät sähköiset signaalit, kun taas ultraäänitunnistus keskittyy akustiseen energiaan, joka syntyy osittaisen purkauksen yhteydessä sähkölaitteiden sisällä tai ympärillä.
Ultraääni-osittaispurkauksen ilmaisussa anturin herkkyys on yksi tärkeimmistä suorituskykytekijöistä. Jos ultraäänianturipiirissä on alhainen herkkyys tai korkea kohina, heikkoja purkaussignaaleja voi olla vaikea tunnistaa. Havaitsemissuorituskyvyn parantamiseksi piirisuunnittelussa voidaan käyttää matalakohinaista vahvistinta, joka tunnetaan myös nimellä LNA, ja logaritmista tunnistustekniikkaa.
Osittainen purkaus ei aina aiheuta välitöntä laitevikaa, mutta se voi vähitellen vahingoittaa eristemateriaaleja. Ajan myötä tämä voi johtaa häiriöihin, suunnittelemattomiin seisokkeihin, kalliisiin ylläpitoon ja turvallisuusriskeihin. Kojeistoille, muuntajille, kaapeleille ja muille suurjännitelaitteille säännöllinen osapurkaustarkastus on tärkeä osa ennaltaehkäisevää huoltoa.
Herkkä tunnistusjärjestelmä auttaa huoltoryhmiä löytämään epänormaalit purkaukset ennen kuin siitä kehittyy vakava vika. Tästä syystä ultraääniantureita ja niihin liittyviä signaalinkäsittelypiirejä tutkitaan ja käytetään laajalti teholaitteiden tarkastuksessa.
Sähkömagneettinen tunnistus ja ultraäänitunnistus ovat kaksi hyödyllistä lähestymistapaa osittaisen purkauksen testaamiseen. Sähkömagneettiset menetelmät havaitsevat sähkö- tai radiotaajuisia signaaleja, jotka aiheutuvat purkaustoiminnasta. Ultraäänimenetelmät havaitsevat osapurkauksen nopean energian vapautumisen synnyttämät ääniaallot.
| Havaitsemismenetelmä | Pääsignaali | Tyypillinen etu |
|---|---|---|
| Sähkömagneettinen tunnistus | Sähköiset tai sähkömagneettiset pulssisignaalit | Hyödyllinen purkaustoiminnan havaitsemiseen sähköisten signaalien muutosten kautta. |
| Ultraäänitunnistus | Purkauksen synnyttämät akustiset aallot | Hyödyllinen purkauslähteiden paikantamiseen ja sähköisten häiriövaikutusten vähentämiseen. |
Yksi haaste ultraääniosittaispurkauksen ilmaisussa on, että purkaussignaali voi olla hyvin heikko. Signaaliin voivat vaikuttaa etäisyys, laitteen rakenne, taustamelu ja itse ultraäänianturin herkkyys. Jos etupiiri ei pysty vahvistamaan hyödyllistä signaalia selvästi, tunnistustulos voi olla epävakaa.
Tämän ongelman ratkaisemiseksi ultraäänianturipiiri tulee suunnitella siten, että signaalin vahvistus on hiljainen ja signaalin havaitseminen on tehokasta. Erittäin herkkä piiri voi parantaa kykyä siepata osittaisen purkauksen synnyttämiä heikkoja ultraäänisignaaleja.
Vähäkohinaista vahvistinta käytetään vahvistamaan heikkoja ultraäänisignaaleja samalla kun piirin kohina pidetään mahdollisimman alhaisena. Osittain purkautuvassa ultraäänianturissa LNA sijoitetaan yleensä lähelle anturin etupäätä, jotta hyödyllistä signaalia voidaan vahvistaa ennen jatkokäsittelyä.
LNA-suunnittelussa tulee ottaa huomioon vahvistus, kaistanleveys, tuloimpedanssi, melutaso ja virrankulutus. Kannettavien tai akkukäyttöisten tarkastuslaitteiden kohdalla alhainen virrankulutus on myös tärkeää, koska anturin on ehkä toimittava pitkiä tarkastusjaksoja pellolla.
Logaritminen tunnistustekniikka voi auttaa käsittelemään ultraäänisignaaleja laajalla dynaamisella alueella. Osapurkaustestauksessa signaalin voimakkuus voi vaihdella suuresti riippuen purkausintensiteetistä, sijainnista ja ympäröivästä rakenteesta. Logaritminen ilmaisin voi pakata tämän laajan signaalialueen ja helpottaa järjestelmän signaalitasojen mittaamista ja vertailua.
Yhdistämällä matalakohinaisen vahvistimen logaritmiseen tunnistukseen ultraäänianturipiiri voi parantaa herkkyyttä, parantaa mittauksen vakautta ja tukea käytännöllisempiä kenttätarkastussovelluksia.
Tyypillinen ultraääniosittaispurkausanturipiiri sisältää ultraäänianturielementin, matalakohinaisen vahvistimen, suodatinpiirin, logaritmisen ilmaisimen, lähdön käsittelypiirin ja virtalähdemoduulin. Tavoitteena on siepata heikot akustiset signaalit, vähentää kohinaa ja tarjota vakaa tulos analysointia varten.
| Piirimoduulin | toiminto |
|---|---|
| Ultraääni anturi | Vastaanottaa osittaisen purkauksen synnyttämät akustiset signaalit. |
| Vähäkohinainen vahvistin | Vahvistaa heikkoja signaaleja vähentäen samalla lisäkohinaa. |
| Suodatinpiiri | Vähentää ei-toivottuja taajuuskomponentteja ja taustahäiriöitä. |
| Logaritminen ilmaisin | Muuntaa signaalin voimakkuuden hallittavammaksi lähtöalueeksi. |
| Akkuvirtalähde | Tukee kannettavaa kenttätarkastusta ja kätevää huoltokäyttöä. |
Kun ultraäänianturipiiri on suunniteltu, suorituskyky on testattava. Keskeisiä testikohteita ovat herkkyys, vahvistus, melutaso, havaitsemisen vakaus ja virrankulutus. Nämä tulokset auttavat määrittämään, pystyykö anturi havaitsemaan heikot osittainen purkaussignaalit käytännön tarkastusolosuhteissa.
Erittäin herkkä ultraäänianturi sopivalla vahvistuksella voi parantaa osittaisen purkauksen havaitsemisen luotettavuutta. Kun piiri saa virtaa akusta, sitä voidaan käyttää kätevämmin myös teholaitteiden kannettavaan tarkastukseen.
Ultraääniosittaispurkausantureita voidaan käyttää kytkinlaitteiden, muuntajien, kaapelitarvikkeiden ja muiden sähkölaitteiden tarkastuksessa. Ne ovat erityisen hyödyllisiä, kun huoltoryhmät tarvitsevat ei-invasiivisen tunnistusmenetelmän mahdollisten eristysongelmien tunnistamiseen.
Sähköjärjestelmän ylläpitoa varten ultraäänitunnistuksen yhdistäminen muihin osittaisen purkauksen testausmenetelmiin voi tarjota täydellisemmän käsityksen laitteiden kunnosta. Tämä auttaa parantamaan vikadiagnoosia ja tukee kuntoperusteista huoltoa.
Osittainen purkaus on menetelmä, jota käytetään pienten sähköpurkausten tunnistamiseen eristysjärjestelmien sisällä tai ympärillä. Se auttaa löytämään varhaiset eristysvirheet korkeajännitesähkölaitteissa.
Ultraäänianturit voivat havaita purkaustoiminnan aiheuttamat akustiset aallot. Ne ovat hyödyllisiä ei-invasiivisissa tarkastuksissa ja voivat auttaa paikantamaan sähkölaitteiden purkauslähteet.
LNA eli matalakohinainen vahvistin vahvistaa heikkoja ultraäänisignaaleja ja lisää samalla mahdollisimman vähän kohinaa. Tämä parantaa tunnistuspiirin herkkyyttä.
Logaritminen tunnistus auttaa käsittelemään signaaleja laajalla dynaamisella alueella. Sen avulla on helpompi mitata ja vertailla ultraäänisignaalin voimakkuutta eri purkaustasoilta.
Kyllä. Hyvin suunniteltu ultraäänianturipiiri voi käyttää akkuvirtaa, mikä on hyödyllistä kannettavissa tarkastustyökaluissa ja kenttähuoltosovelluksissa.
Ultraääniosittaispurkauksen tunnistusta voidaan käyttää kojeistoissa, muuntajissa, kaapelitarvikkeissa ja muissa suurjännitesähkölaitteissa, joissa eristyksen kuntoa on valvottava.
