Le testeur de décharge partielle est un appareil utilisé pour les essais de décharges partielles.
Le testeur de décharges partielles utilise des composants anti-interférences avancés et un affichage à grille unique. On l'appelle généralement « testeur de décharges partielles ».
Il comprend des circuits et quatre balayages elliptiques haute fréquence. Il convient aux essais de type et en usine de produits haute tension, aux essais de développement de nouveaux produits, aux moteurs, aux inductances mutuelles, aux câbles, aux traversées, aux condensateurs, aux transformateurs, aux parafoudres, aux interrupteurs et autres appareils électriques haute tension. Il permet des essais quantitatifs de décharge partielleIl peut être utilisé sur site par les fabricants, les départements de recherche scientifique et les services énergétiques.
Lorsqu'une décharge partielle se produit sous la tension d'essai, un courant impulsionnel est généré par le condensateur de couplage Ck et capté par l'unité d'entrée. Après une préamplification à faible bruit, une sélection de la bande de fréquence requise par l'amplificateur de filtrage et une amplification par l'amplificateur principal, l'impulsion de décharge est affichée sur la ligne de base à balayage elliptique de l'écran de l'oscilloscope et transmise à l'indicateur de crête (indicateur logarithmique) pour l'affichage de sa valeur de crête. L'unité de temporisation contrôle la durée d'affichage de l'indicateur de crête à chaque cycle de la tension d'essai et ajuste la luminosité de l'écran pendant cette période. La largeur et la position de la fenêtre d'affichage sont réglables, ce qui améliore la résistance aux interférences.
Le testeur de décharges partielles est un instrument de conception et de fabrication récentes. Il se distingue par sa haute sensibilité, la large plage dynamique de son système d'amplification, sa compatibilité avec une vaste gamme de produits et sa simplicité d'utilisation. Doté de composants anti-parasites de pointe et d'un circuit d'affichage unique, il offre une excellente résistance aux interférences. Son balayage elliptique à quatre fréquences le rend idéal pour les contrôles de type et en usine de produits haute tension, les tests de développement de nouveaux produits, les moteurs, les inductances mutuelles, les câbles, les traversées isolantes, les condensateurs, les transformateurs, les parafoudres, les interrupteurs et autres équipements électriques haute tension. Il permet également un contrôle quantitatif des décharges partielles. Ce testeur peut être utilisé sur site par les fabricants, les laboratoires de recherche et les services d'énergie.
Objectif et importance de test de décharge partielle:
Déterminer si le produit testé présente des décharges et si celles-ci dépassent la norme, et déterminer la tension d'amorçage et d'extinction des décharges partielles. Déceler les défauts cachés et les anomalies d'isolation localisées qui ne peuvent être détectées par d'autres tests d'isolation.
Principaux paramètres des décharges partielles :
Charge apparente q de décharge partielle : Lorsque la charge est injectée instantanément aux deux extrémités du produit testé, la variation instantanée de la tension aux deux extrémités du produit testé est égale à la variation de tension transitoire causée par la décharge partielle du produit testé lui-même, généralement exprimée en pC (picocoulomb).
Tension d'amorçage de décharge partielle Ui : valeur de tension appliquée aux deux extrémités du produit testé lorsque des décharges partielles se produisent aux deux extrémités du produit testé.
Tension d'extinction des décharges partielles Ui : valeur de la tension lorsque la décharge partielle disparaît aux deux extrémités du produit testé.
Mécanisme de décharge partielle :
Décharge interne : Le matériau isolant contient des espaces d'air, des espaces d'huile, des impuretés, etc., et une décharge se produira à l'intérieur du diélectrique ou entre le diélectrique et l'électrode sous l'action du champ électrique.
La génération de décharges partielles est liée à la distribution du champ électrique au sein du milieu. La relation de distribution de tension entre le trou et la partie intacte du milieu est la suivante :
Comme la charge du condensateur diélectrique est q=UC, C=eS/d
Lorsque eo = 1, les trous sont principalement remplis d'air ; eb > 1, le champ électrique du trou est donc supérieur à celui du milieu intact. Parallèlement, la rigidité diélectrique du milieu intact est bien plus élevée que celle de l'air (par exemple, Ec = 200-300 kV/cm pour la résine époxy, contre 25-30 kV/cm pour l'air). Lorsque la tension externe atteint une certaine valeur, le trou se rompt en premier, tandis que les autres milieux restent intacts, formant ainsi une décharge partielle.
Sortie de Corona : En cas de champ électrique extrêmement irrégulier, l'intensité du champ électrique à la surface du conducteur atteint le seuil de claquage du gaz environnant et provoque une décharge. L'effet corona se produit principalement au bord de l'électrode et à l'extrémité du conducteur, et généralement pendant l'alternance négative.
Relation entre le débit et divers paramètres
La quantité de décharge réelle d'une impulsion (qr), ainsi que les paramètres Ug, Ur et autres, sont inconnus pour le produit testé. De plus, les défauts d'isolation étant variables, la quantité de décharge réelle ne peut être mesurée directement. Une décharge partielle induit une variation de la tension appliquée à l'isolant, générant un ΔU, et provoque également un transfert de charge q dans le milieu isolant ; ce transfert est appelé quantité de décharge apparente.
La détection des défauts sur les lignes de transport et de distribution à haute tension représente un défi majeur pour les équipes de maintenance des isolateurs. Le principal problème réside dans le phénomène corona, où les molécules d'air autour du conducteur se chargent ou s'ionisent, produisant ainsi une décharge corona. Les pertes d'énergie lors du remplacement des lignes de transport à haute tension et la détérioration des isolateurs, jusqu'à leur défaillance, constituent deux préoccupations majeures pour ces équipes.
Lorsque l'intensité du champ électrique ionise les molécules d'air autour de l'isolateur, une réaction chimique se produit, corrodant les pièces métalliques et affaiblissant l'isolant. La haute énergie générée par l'effet corona endommage gravement les pièces mécaniques, provoquant des arrêts de production imprévus et des pertes de service pour des milliers de clients, ainsi que des incendies et des explosions. Dans les usines, les incendies et les explosions d'origine électrique peuvent engendrer de graves réactions en chaîne, en fonction de la présence de produits chimiques dangereux et toxiques sur le site. Si l'imagerie infrarouge traditionnelle permet de détecter les points chauds invisibles à l'œil nu, des phénomènes tels que l'effet corona, les arcs électriques et les traces de courant ne s'accompagnent pas nécessairement d'une élévation de température notable, et la température ambiante élevée peut les masquer. De plus, les caméras thermiques infrarouges ne permettent pas de détecter les équipements situés dans les armoires électriques. En revanche, ces phénomènes produisent un bruit ultrasonore distinct, détectable par les appareils de contrôle des décharges partielles (SDT). Le système de détection ultrasonore améliore le contrôle de l'isolation, permettant de détecter les défauts des isolateurs, gaines de câbles, transformateurs, embouts, paratonnerres, etc.
Le détecteur de courant corona ultrasonique utilisant la technologie de diagnostic ultrasonique SDT est un instrument conçu pour les techniciens en inspection électrique et d'isolation. Cet appareil portable, alimenté par batterie, est robuste, précis et facile à utiliser. Son utilisation ne requiert quasiment aucune formation. Il permet de détecter les bruits ultrasoniques haute fréquence générés lors de phénomènes électriques tels que les décharges corona, les arcs électriques et les courants de fuite. L'instrument utilise un capteur parabolique haute sensibilité pour détecter les signaux de décharge partielle et les convertir en signaux audibles. La détection des décharges partielles est réalisée à l'aide d'un casque antibruit. Simultanément, les signaux de fuite sont traités par une technologie de filtrage performante. L'instrument convertit les signaux d'entrée analogiques en données de forme d'onde linéaire stable, qui sont ensuite affichées numériquement sur l'écran LCD. Les données peuvent être enregistrées ou téléchargées sur un ordinateur via l'interface RS232.
Qu'il s'agisse de la détection d'appareillages de commutation dans les locaux électriques, ou de la détection de lignes haute tension sur les pylônes de transport ou les transformateurs et disjoncteurs GIS/GCB, TC/TP dans les sous-stations, le principe de base reste le même. Sélectionnez le capteur ultrasonique approprié et écoutez le son de la décharge partielle au casque pendant que le détecteur mobile effectue la détection. Dès que le son de la décharge partielle est audible, ajustez la sensibilité de l'appareil et alignez-le progressivement avec le point de décharge. Les phénomènes électriques tels que l'effet corona produisent des sifflements et des crépitements distincts, semblables au bruit du jambon qui grille. La directivité du détecteur ultrasonique permet de localiser rapidement la source de la décharge partielle. Des signaux de décharge partielle continus indiquent généralement un effet corona, qui représente un gaspillage potentiel d'énergie et provoque souvent une défaillance prématurée des isolateurs et des gaines de câbles. Des signaux de décharge partielle irréguliers indiquent la présence d'arcs électriques et de cheminements de courant, qui se produisent généralement à l'intérieur des interrupteurs et des transformateurs. Ces phénomènes présentent des risques d'incendie et d'explosion.
Pour les pylônes de transport d'électricité à haute tension, la distance entre l'opérateur et l'isolateur cible est généralement supérieure à 60 mètres. Un capteur parabolique est utilisé pour amplifier le signal de décharge partielle et la portée de détection, tout en préservant la directivité de l'instrument. La combinaison du pointage laser et du pointage visuel permet de localiser précisément le défaut à distance de sécurité.
Les principaux produits fabriqués par Shanghai Demiks Power Technology Co., Ltd. sont : « Équipements de test de résonance en série, système d'essai de décharge partielle« Tension d'isolement haute tension, test de transformateur, test de disjoncteur, protection par relais, test de circuit secondaire, test de ligne de câble, testeur d'isolateur de parafoudre, test SF6, test d'huile, test de batterie de système CC, détection de générateur de compensation réactive, test de résistance d'isolement de terre, test de comptage de puissance, etc. » Vingt catégories et un total de plus de 200 produits.
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