Detecção de Descargas Parciais
Descargas parciais
Na engenharia elétrica, uma descarga parcial é uma quebra muito localizada da força dielétrica do isolamento líquido ou sólido. Em contraste com o efeito corona, que se manifesta em condutores ou em painéis de distribuição aéreos de forma mais ou menos estável, as descargas parciais são de natureza muito mais esporádica.
Mecanismo das descargas
As descargas parciais normalmente começam em lacunas, rachaduras ou elementos estranhos no isolamento sólido, nas interfaces entre o isolamento sólido e o líquido (ou entre dois materiais isolantes), ou entre o condutor e o isolamento ou em bolhas no isolamento líquido. As descargas parciais reduzem a distância entre os elementos energizados, mas somente na parte do isolamento afetada.
As descargas parciais em um material isolante geralmente se iniciam em espaços vazios cheios de gás dentro do dielétrico. Como a constante dielétrica do espaço é consideravelmente menor do que a do material isolante, o campo elétrico é maior no espaço do que em distâncias semelhantes dentro do material isolante. Se a tensão por metro dentro da lacuna aumentar acima do limite da tensão corona, as descargas parciais se tornarão ativas.
Uma vez iniciadas as descargas parciais, ocorre uma deterioração progressiva dos materiais isolantes e, por fim, pode levar à falha do isolamento. As descargas parciais são evitadas por meio de um projeto cuidadoso e de bons materiais. Em equipamentos de alta tensão, a integridade do isolamento é verificada pelo uso de equipamentos de detecção de descarga parcial durante o processo de fabricação e periodicamente durante a vida útil das unidades. A prevenção e a detecção de descargas parciais são essenciais para garantir uma operação longa e confiável dos equipamentos de alta tensão.
Circuito equivalente de descargas parciais
O circuito equivalente de um dielétrico com uma cavidade pode ser modelado como um divisor de tensão capacitivo em paralelo com outro capacitor. O capacitor superior do divisor representa o paralelo das capacitâncias em série com a cavidade e o capacitor inferior representa a capacitância da lacuna. O capacitor paralelo representa a capacitância restante não afetada pela cavidade.
Correntes de descarga parcial
Quando a atividade de descarga parcial é iniciada, pulsos transitórios de corrente de alta frequência aparecem com uma duração entre nanossegundos e microssegundos, esses pulsos reaparecem de forma repetitiva. As correntes de descarga parcial são difíceis de medir devido à sua pequena magnitude e duração. O evento pode ser detectado como uma mudança mínima na corrente consumida pelo equipamento em teste. Outro método de medir essas correntes é instalar um resistor em série com o equipamento em teste e analisar a queda de tensão com um osciloscópio.
Carga elétrica aparente
A mudança real na carga que ocorre durante a descarga parcial não é diretamente mensurável. É usado o conceito de carga aparente. A carga aparente (q) de um evento de DP não representa a carga real do equipamento, mas representa a alteração na carga que, se conectada entre os terminais do equipamento em teste, causaria uma alteração na tensão equivalente ao evento de DP. Matematicamente, ele pode ser modelado pela equação:
A carga elétrica aparente é geralmente medida em picocoulombs (pC).
Equipamento de medição de descarga parcial
Essa nova linha de produtos da Amperis inclui vários dispositivos para detecção de descarga parcial. O equipamento detecta descargas parciais associadas à presença de defeitos de isolamento em juntas de cabos e outros acessórios de cabos, a fim de verificar a segurança e a confiabilidade das redes elétricas. Todos os nossos produtos são precisos e excelentes para uso como parte de um programa de manutenção preventiva.
Nossos produtos detectam descargas parciais de juntas de cabos do tipo XLPE/EPR, disjuntores, curvas de cabos, terminações e transformadores de distribuição com alta precisão. Além disso, o ULD 40 permite a detecção de ultrassom gerado por efeitos corona e arco voltaico em componentes de redes elétricas aéreas.