Wyładowaniami niezupełnymi (wnz) nazywa się wszelkie wyładowania elektryczne, które nie stanowią galwanicznego połączenia elektrod. Typowymi wyładowaniami niezupełnymi są: wyładowania we wtrącinie powietrznej, ulot czy wyładowania ślizgowe lub powierzchniowe.

Wnz są niepożądane w układzie izolacyjnym, gdyż powodują jego erozję i degradację. Ponieważ różne defekty układu izolacyjnego generują różne formy wyładowań niezupełnych to ich analiza pozwala uzyskać informację na temat rodzaju defektu, który te wyładowania generuje.

Znanych jest kilka metod badań wyładowań niezupełnych:

• metoda elektryczna zgodna z normą IEC 60270, polegająca na pomiarze ładunku pozornego wnz
• metoda elektryczna UHF (Ultra High Frequency)
• metoda elektryczna wykorzystująca wielokanałową analizę amplitudy (WAA) do tworzenia rozkładów częstościowo-amplitudowych impulsów wnz,
• metoda emisji akustycznej (EA)
• metoda DGA (DGA - Dissolved Gas Analysis), która na podstawie analizy składu chemicznego gazów rozpuszczonych w oleju jest w stanie wykryć obecność wnz.
  

Podstawowymi metodami detekcji i pomiaru wyładowań niezupełnych są metody elektryczne. Pomiary tymi metodami mogą być wykonywane w laboratorium oraz w miejscu zainstalowania badanych urządzeń elektroenergetycznych. Metody te charakteryzują się wysoką czułością detekcji wyładowań (w warunkach laboratoryjnych osiągającą nawet poziom 0,01 pC) oraz umożliwiają pomiar różnych parametrów związanych z intensywnością wyładowań. Zakład Wysokich Napięć i Materiałów Elektrotechnicznych zakupił mobilny system do pomiaru wyładowań niezupełnych PD-Smart (Rys.1) firmy LEMKE DIAGNOSTICS GmbH.

Rys.1. PD-Smart - przenośny układ do pomiaru wyładowań niezupełnych metodą elektryczną firmy LEMKE DIAGNOSTICS

PD-Smart umożliwia badanie wyładowań niezupełnych metodą elektryczną zgodnie z normami: IEC 60270, VDE 0434, ANSI. Aparatura ta umożliwia ciągły pomiar wnz o czasie trwania w zakresie 100 ns – 10 μs, rejestrację impulsów wnz o czasie krótszym od 3 ns (pojedyncze), a także serii impulsów pojawiających się z częstotliwością do 2 MHz. Impulsy wnz próbkowane są z rozdzielczością 10 bitów. Nasze laboratorium umożliwia pomiar wyładowań niezupełnych dla napięcia do 40 kV i o ładunku od 1 pC. Obiektami, które możemy badać są wszelkiego rodzaju izolatory, transformatory, kondensatory, kable i przepusty. Stosowany przez nas system pomiarowy umożliwia:

• wyznaczenie podstawowych wielkości charakteryzujących wnz,
• cyfrową rejestrację i akwizycję mierzonych wielkości,
• wizualizację przebiegów czasowych i sporządzanie obrazów rozkładów amplitudowych, fazowych i trójwymiarowych,
• identyfikację defektów izolacji generujących wnz,
• lokalizację źródeł wnz,
• diagnostykę badanego układu izolacyjnego, w tym ocenę stopnia degradacji izolacji wywołanej działaniem wyładowań.
  

Przykładowy rozkład uzyskany przy użyciu aparatury będącej w naszym posiadaniu przedstawia rysunek 2.

Rys. 2.Interfejs programy PD-Analysis wykorzystywany do detekcji, identyfikacji i analizy wyładowań niezupełnych rejestrowanych metodą elektryczną