Šumová diagnostika vysokoteplotních elektroizolačních materiálů

Noise Diagnostics of High Temperature Insulator Materials

conference paper

Czech

Testovali jsme vzorky vysokoteplotních izolačních materiálů pro teploty do 350 oC v silném elektrickém poli. Na stěny testovaných vzorků byly napařeny kovové elektrody, čímž vznikl rovinný deskový kondenzátor. Získané VA charakteristiky jsou úměrné U^n, kde n ~ 1. Za sledovaných podmínek mají na vodivost vzorku vliv částečné výboje, které jsou významným zdrojem šumu a signálů akustické emise. Tento jev je závislý na homogenitě vzorku a může být využit pro hodnocení použité technologie a kvality vzorků. Elektromagnetický signál předchází akustickou odezvu a časový posun odpovídá rozdílu rychlostí šíření elektromagnetického a akustického signálu ve vzorku. Tento jev může být využit pro lokalizaci dutin v izolantu. Proudové impulzy generované částečnými výboji v dutině izolantu mohou být popsány exponenciálním rozložením, zatímco akustický signál vykazuje kvaziperiodické chování. Studovali jsme statistické charakteristiky obou signálů a jejich korelace. Charakteristiky jsou závislé na teplotě a použitém napětí. Tato metoda přináší možnost nedestruktivního testování izolačních materiálů určených pro použití ve výkonových zařízeních pracujících při vysokých teplotách a vysokých napětích.

The samples of insulation materials for operation at temperatures to 350 oC were tested in a high electric field. Tested materials covered with metal electrodes on both sides represent a parallel plate capacitor. The VA characteristics are proportional to U^n where n ~ 1. Partial discharges have an impact on conductivity at a high electric field and they are important sources of noise and acoustic emission signals. This phenomenon is related to the sample homogeneity and may be used for technology assessment and quality testing. The electromagnetic signal precedes the acoustic emission response and the time delay corresponds to the difference of propagation velocities of sound and electromagnetic radiation in the sample. This phenomenon may be used for the localization of voids in an insulator. A current pulse generated by a random discharge in a void within the insulator is represented by an exponentially decreasing function, whereas the acoustic signal exhibits a quasiperiodic damped behavior. Statistic characteristics of the impulse amplitudes of acoustic emission and partial discharges and their correlation are studied. The characteristics of studied materials depend on temperature and applied voltage. The methodology presented above serves for a non-destructive evaluation of insulators for power apparatuses working at high temperatures and at high voltages.

Noise, Insulator, Partial discharge, Reliability, Quality

KOKTAVÝ, P., ŠIKULA, J., KOKTAVÝ, B., LIEDERMANN, K.

2001

4. 9. 2001

Západočeská univerzita v Plzni

Plzeň

80-7082-742-4

Proceedings of Diagnostika 01

1

25

28

4