Numer: 04/2024 Str. 49
Autorzy: Marek Florkowski :
Tytuł: Wpływ pola magnetycznego na dynamikę wyładowań niezupełnych w układach izolacyjnych wysokiego napięcia
Streszczenie: Niezawodność i czas pracy urządzeń elektrycznych mogą ograniczać zjawiska występujące w ich układach izolacyjnych pod wpływem pola elektrycznego. Jedną z metod, mającą szczególne znaczenie dla oceny stanu układów izolacyjnych średniego i wysokiego napięcia jest pomiar wyładowań niezupełnych (wnz). W artykule przedstawiono wpływ pola magnetycznego na dynamikę wyładowań niezupełnych w układach izolacyjnych wysokiego napięcia. Problem ten dotyczy zarówno układów izolacyjnych w obszarze przesyłu i dystrybucji energii elektrycznej, urządzeń przemysłowych, jak i transportu m.in. samochodów elektrycznych, trakcji. We wszystkich urządzeniach elektroenergetycznych przewodzących prąd elektryczny, pole magnetyczne nakłada się na pole elektryczne, wpływając w ten sposób na mechanizm wyładowań niezupełnych. Zaobserwowano, że wzajemne oddziaływanie pól elektrycznego i magnetycznego wpływa na dynamikę wyładowań niezupełnych – w artykule przedstawiono przykłady równoległej i prostopadłej wzajemnej orientacji tych pól. Zastosowana fazowo-rozdzielcza technika pomiarowa wnz pozwala na określenie wpływu pola magnetycznego w modelowym układzie elektrod oraz wizualizację ilościową w postaci diagramów sekwencji czasowych impulsów wyładowań. Symulacja trajektorii elektronów w warunkach działania równoczesnego pola elektrycznego i magnetycznego uwidoczniła zmiany ich trajektorii w stosunku do obecności tylko pola elektrycznego. Przedstawione wyniki eksperymentów mogą przyczynić się do rozwoju metodyki pomiaru wyładowań niezupełnych przy superpozycji pól elektrycznego i magnetycznego, a także lepszego poznania podstawowych cech ich mechanizmów fizycznych. Zaobserwowany efekt modulacji dynamiki wyładowań niezupełnych dodatkowo przez pole magnetyczne, może mieć znaczenie w diagnostyce układów izolacyjnych urządzeń elektroenergetycznych.
Słowa kluczowe: wyładowania niezupełne, pole magnetyczne, wysokie napięcie, diagnostyka.