Het verschijnsel van gedeeltelijke ontlading aanpakken

Aangezien gedeeltelijke ontlading door velen in de industrie wordt gezien als de belangrijkste oorzaak van langdurige schade aan en vervolgens falen van elektrische isolatie, staat Alexander Bardakov, Industrial Imaging-ingenieur voor veldtoepassingen bij Fluke Corporation, uitvoerig stil bij dit fenomeen en geeft hij advies over hoe het probleem is in te perken.

Door: Alexander Bardakov, Fluke Corporation

Gedeeltelijke ontlading is een elektrische ontlading die de ruimte tussen twee geleiders niet volledig overbrugt en deze kan zich voordoen in elektrische apparatuur met middelhoge en hoge spanning. Het verschijnsel doet zich voor op onderdelen van apparatuur, zoals hoogspanningsleidingen, transformatoren, turbines, railsystemen in kasten, enz. Het probleem doet zich vaak voor bij elektriciteitsopwekkingsinstallaties, in transmissienetwerken en in distributienetwerken.

De implicaties

Een gedeeltelijke ontlading groeit in de loop van de tijd en wordt meestal veroorzaakt door een klein defect dat resulteert in duizenden kleine, zich herhalende ontladingen. Deze kunnen ingrijpende schade veroorzaken bij apparatuur als gevolg van mechanische, hitte- en chemische schade aan isolatoren en geleiders. Ze kunnen aanzienlijke gevolgen hebben op het gebied van veiligheid, efficiëntie en financiën.

Het optreden van een gedeeltelijke ontlading kan een indicatie zijn dat de voorwaarden aanwezig zijn voor een vlamboog die, hoewel zeldzaam, als een gevaar kan worden beschouwd. Een vlamboog ontstaat wanneer er een plasmakanaal ontstaat als gevolg van de elektrische afbraak van de lucht.

Gedeeltelijke ontladingen kunnen een aanzienlijke invloed hebben op het onderhoudsschema van nutsbedrijven en netbeheerders. Na verloop van tijd veroorzaken gedeeltelijke ontladingen degradatie van componenten, wat een negatieve invloed heeft op de prestaties van apparatuur en infrastructuur.

In deze kritieke sectoren kan uitval van apparatuur of ongeplande uitval aanzienlijke sociale en economische gevolgen hebben. Aangezien ongepland spoedonderhoud hogere kosten met zich meebrengt, is preventief onderhoud van fundamenteel belang voor een financieel efficiënt onderhoudsprogramma. Vroegtijdig inzicht met instrumenten waarmee gedeeltelijke ontlading wordt gedetecteerd, kan ertoe bijdragen dat storingen aan apparatuur worden voorkomen en ervoor zorgen dat er reserveonderdelen beschikbaar zijn voordat zich een catastrofale storing voordoet.

Gedeeltelijke ontlading herkennen

Een visuele inspectie kan mechanische, thermische of chemische degradatie aan het licht brengen, veroorzaakt door eerder niet ontdekte gedeeltelijke ontladingen.

Met oscilloscopen kan de aanwezigheid van een gedeeltelijke ontlading worden vastgesteld. Met UV-camera’s zouden ingenieurs vaak talrijke beelden van een elektriciteitscentrale moeten maken om de plaats van gedeeltelijke ontladingen te bepalen. Voor elke methode is een hoogwaardige ingenieursopleiding vereist.

Met het oog hierop hebben vooraanstaande instrumentatiebedrijven zich gebogen over een nieuw identificatie- en analyse-instrument in de vorm van akoestische beeldvormers. De door gedeeltelijke ontladingen veroorzaakte trillingen liggen vaak buiten het bereik van het menselijk gehoor. Met akoestische beeldvormers kunnen ingenieurs snel een elektriciteitscentrale of onderstation scannen en gemakkelijk de plaatsen van gedeeltelijke ontladingen identificeren die zorgen baren. Voor het gebruik van deze apparatuur is een minimale opleiding nodig.

Vooruitgang in detectie

Een instrumentatiebedrijf dat een apparaat heeft ontwikkeld op basis van akoestische beeldvormingstechnologie is Fluke, dat onlangs de ii910 op de markt heeft gebracht.
De duurzame, handzame behuizing van de Fluke ii910 heeft een LCD-touchscreen waarop een SoundMapTM-beeld wordt weergegeven aan de hand waarvan ontladingen tussen 2 en 100 kHz snel kunnen worden geïdentificeerd. De geïntegreerde microfoons zetten ultrasone signalen om in duidelijke beelden op het verlichte aanraakscherm. Vastgelegde gegevens kunnen via een geïntegreerde USB-C-aansluiting rechtstreeks naar een pc worden overgebracht. Beelden en gegevens kunnen worden geüpload naar een rapportageplatform, dat analyses en inzichten verschaft in het type gedeeltelijke ontlading, zodat de juiste prioriteiten aan onderhoudsschema’s kunnen worden toegekend.

Een gezonde toekomst

Hoewel gedeeltelijke ontlading een fenomeen is dat catastrofale schade kan veroorzaken, kunnen deze problemen worden voorkomen als de gedeeltelijke ontlading vroegtijdig wordt opgemerkt. Ingenieurs vonden de oude identificatiemethoden van het verleden traag en inefficiënt, maar er zijn nu diverse nieuwe instrumenten beschikbaar waarmee zij hun missie kunnen uitvoeren, hun activiteiten kunnen optimaliseren en tegelijk de risico’s tot een minimum kunnen beperken.

Ga voor meer informatie over Fluke Corporation naar www.fluke.com