Pranjenje u dielektricima Tehnika visokog napona Predavanja 2011

Pražnjenje u dielektricima Tehnika visokog napona Predavanja 2011 god Savić Milan

Objašnjenje procesa pražnjenja u gasovim u širokom opsegu struja Šema kola po kome je zamišljen eksperiment R V E= A

Dijagram napona u funkciji struje pražnjenja C-tamno pražnjenje F-električni luk D-samostalno B-struja zasićenja A-struja slobodnih elektrona E-anormalno G električni luk

Pražnjenje u gasovima • Nastanak udarne jonizacije u prostoru gasa Električno polje - + + -

Pražnjenje u gasovima • Nastanak lavine elektrona + - + Električno polje - + + + +

Pražnjenje u gasovima • Nastanak lavine elektrona Električno polje + + + - + - - + + - - -

Pražnjenje u gasovima • Pobuđivanje (eksitacija) - Električno polje +

Relaksacija Električno polje +

Izgled lavine izmedju elektroda A K ++ +++ ++ - --

Fotojonizacija u prostoru gasa + + -

Fotojonizacija u prostoru gasa Rezultat relaksacije - + + +

Termička jonizacija m(rj) m-stepen jonizacije 1 5000 10000 15000 20000 K

Površinska jonizacija • Površinska udarna jonizacija +

Površinska jonizacija • Površinska Fotojonizacija

Površinska jonizacija • Termička jonizacija

Površinska jonizacija • Autoelektronska emisija

Rekombinacija

Pražnjenje u neravnomernom polju - + + + - Raspodela polja usled elektroda Rezultatntno polje Polje usled slobodnih naelektrisanja

Pražnjenje u neravnomernom polju + + - Raspodela polja usled elektroda Rezultatntno polje Polje usled slobodnih naelektrisanja

Korona Lokalna jonizacija u okolini elektrode - Strimeri

Uticaj pritiska na preskočni napon X 1 K X 2 A K A

Uticaj pritiska na preskočni napon X 1 K A

Vrste napona koje deluju na izolaciju • Udarni napon • Naizmenični napon • Jednosmerni napon

Preskočni napon u vazduhu • Slučajan proces koji zavisi od: – Pojave inicijalnih elektrona – Pojave sudara sa neutralnim molekulima – Rekombinacije u toku razvoja strimera

Normalna raspodela verovatnoće preskoka kod udarnog napona

Verovatnoća preskoka kod delovanja udarnog napona • Može se odrediti preko normalnog zakona raspodele-odnosno nije u suprotnosti sa normalnim zakonom raspodele

Parametri raspodele • 50% preskočni napon - napon pri kome u 50% udara dolazi do preskoka • -srednje kvadratno rasipanje oko 50% preskočnog napona

Definicija vremena čela talasa

Definicija vremena začelja

Sečeni atmosferski udarni talas

Sklopni prenapon Vreme čela TČ=250 ms Vreme začelja Tz=2500 ms

V-t karakteristika izolacije

Volt-sekundna karakteristika izolacije Uo ti to tr

Volt-sekundna karakteristika sa rasipanjem napona t 1 t 2 t 3

Pražnjenje po površini čvrstog dielektrika

Skica prolaznog izolatora

Zamenska šema

Raspodela napona

Puzajuće pražnjenje

Uitcaj rebara na puzajuće pražnjenje

Parcijalni preskok

Definicija puzne staze

Puzna staza na izolatorskom lancu

Broj rebara

Stakleni antifog izolator

Štapni izolator-uticaj nagiba rebara

Fotografija silikonskog izolatora

Uvlaženi silikonski izolator

Tečni dielektrici • Mineralna ulja • Biljna ulja • Sintetički dielektrici

• • specifična provodnost, dielektrična konstanta, dielektrični gubici dielektrična čvrstoća.

Elektronsak polarizacija

Polarizacija • Jonska

Molekul vode

Dipolna polarizacija

Provodnost

Zavisnost struje od el. polja

Dielektrička konstanta

Zavisnost e od frekvencije

Zavisnost e od temperature

Faktor gubitaka

Dielektrička čvrstoća • Primese • Gasovite • Tečne • Čvrste

Mehur bez ili sa slabim poljem

Mehur pri jakom polju

Uticaj vlage

Uticaj temperature

Uticaj pritiska

Usmereavanje vlakana

Test posuda

Čvrsti dielektrici-mehanizam proboja • Električni proboj • Termički proboj • Elektrohemijski proboj

Ovlažen sloj izolacije

Šema za merenje struje apsorbcije

Struja apsorbcije i provodjenja

Promena e sa temperaturom

Promena e sa frekvencijom

tg d u funkciji napona

Električni proboj Kumulativni efekat U(k. V) 1000 500 1 10 1000

Termički proboj P 3 P 2 P 1 e P=C U 2 w tg d a(t-t 0) Q=k S (t-t. A) B A

Parcijalna pražnjenja

Ekvivalentna šema pri pražnjenju

Dijagram napona i struja

Treeing-grananje

Merenje parcijalnih pražnjenjadirektna metoda RT IT Zz Objekat Ce Zm Faradejev kavez MI

Kalibracija

Slika na osciloskopu

Diferencijalna metoda

Merenje parcijalnih pražnjenja Indirektna metoda

Diferencijalna sprega

Magnetna metoda