표면 방전은 고체 절연체와 기체 또는 액체 유전체 사이의 경계면을 따라 발생하는 전기 방전 현상입니다. 방전 전압은 일반적으로 고체 절연체 자체의 항복 전압보다 훨씬 낮고 순수 가스 갭의 항복 전압보다 낮기 때문에 고전압 절연 기술에서 중요한 주제입니다.
고전압 장비에서 표면 방전은 점차 절연 재료를 손상시키고 절연 성능을 저하시키며 심한 경우 완전한 섬락 및 시스템으로 이어질 수 있습니다. 오류.
표면 방전의 핵심 메커니즘은 서로 다른 유전체 사이의 인터페이스에서 전기장 왜곡입니다 materials.
In many insulation systems, the solid insulator has a higher relative permittivity than the surrounding gas, such as air. Because of this difference in permittivity, electric field lines bend and concentrate near the interface. This creates local regions of enhanced electric field strength, especially near electrode edges, sharp points, defects, or contaminated surfaces.
When the local electric field becomes strong enough, free electrons near the interface are accelerated. These electrons collide with gas molecules and generate more charged particles, forming an electron avalanche. As the process continues, discharge activity develops along the surface of the solid insulator.
또 다른 중요한 특징은 표면 전하 축적입니다. 방전 중에 이온과 전자가 절연체 표면에 침전됩니다. 이러한 표면 전하는 원래의 전기장 분포를 변경하고 극성과 위치에 따라 추가 방전 발생을 촉진하거나 억제할 수 있습니다.
첫 번째 단계는 코로나 방전입니다. 이 단계에서는 전극 가장자리나 높은 전계 영역 근처에서 약한 국부 방전이 발생합니다. 방전은 일반적으로 제한적이며 아직 전체 절연 표면을 가로질러 확장되지 않습니다.
두 번째 단계는 슬라이딩 방전입니다. 전압이 계속 증가함에 따라 방전 채널이 절연체 표면을 따라 확장되기 시작합니다. 밝고 필라멘트 같은 방전 경로가 나타나 반대 전극을 향해 점차 성장할 수 있습니다.
마지막 단계는 플래시오버입니다. 플래시오버는 방전 채널이 절연 표면을 따라 전체 전극 간격을 연결할 때 발생합니다. 이 시점에서 절연 시스템은 절연 기능을 상실하여 완전한 절연 실패를 초래합니다.
표면 방전의 주요 매개변수9a7824e81894da284ef3f2e85c92469가장 중요한 매개변수 중 하나는 플래시오버 전압입니다. 플래시오버 전압은 표면 방전이 절연 표면을 가로지르는 완전한 전도성 경로로 발전하는 임계 전압을 나타냅니다.
또 다른 중요한 매개변수는 시간 지연입니다. 시간 지연은 전압 인가와 방전 또는 플래시오버 발생 사이의 지연을 의미합니다. 이는 초기 전자 가용성, 표면 상태, 전압 파형 및 환경 조건과 같은 요인의 영향을 받습니다.
표면 방전에 영향을 미치는 요인9a7824e81894da284ef3f2e85c92469표면 방전은 재료 특성과 환경 모두의 영향을 받습니다. 조건.
상대 유전율이 중요한 역할을 합니다. 유전율이 높은 고체 물질은 인터페이스에서 더 강한 전기장 왜곡을 일으키는 경향이 있어 플래시오버 전압을 줄일 수 있습니다.
기압과 온도도 방전 동작에 영향을 미칩니다. 공기압이 낮거나 온도가 높을수록 가스 밀도가 감소하여 방전이 더 쉽게 시작됩니다. 이는 공기 중 코로나 방전의 거동과 유사합니다.
전압 파형도 또 다른 중요한 요소입니다. 표면 방전 특성은 AC 전압, DC 전압 및 낙뢰 충격 전압에 따라 크게 달라질 수 있습니다. 각 파형은 전하 축적, 방전 발생 및 플래시오버 동작에 서로 다르게 영향을 미칩니다.
표면 방전과 코로나 방전9a7824e81894da284ef3f2e85c92469표면 방전과 코로나 방전은 모두 부분 방전 현상이지만 서로 다른 위치에서 발생하며 서로 다른 영향을 미칩니다. 장비.
표면 방전 단계9a7824e81894da284ef3f2e85c92469표면 방전은 일반적으로 인가 전압이 증가함에 따라 여러 단계로 진행됩니다. 공기를 예로 들면, 이 과정은 일반적인 세 가지 단계로 나눌 수 있습니다.
첫 번째 단계는 코로나 방전입니다. 이 단계에서는 전극 가장자리나 높은 전계 영역 근처에서 약한 국부 방전이 발생합니다. 방전은 일반적으로 제한적이며 아직 전체 절연 표면을 가로질러 확장되지 않습니다.
마지막 단계는 플래시오버입니다. 플래시오버는 방전 채널이 절연 표면을 따라 전체 전극 간격을 연결할 때 발생합니다. 이 시점에서 절연 시스템은 절연 기능을 상실하여 완전한 절연 실패를 초래합니다.
| Feature | Corona Discharge | Surface Discharge |
|---|---|---|
| Location | On conductor surface and surrounding air | Interface between solid insulator and gas/liquid |
| Dielectric medium | Fluid dielectric only (gas/liquid) | Solid + fluid (dual dielectric) |
| Hazard level | Primarily power loss and EMI | Easily causes insulation surface erosion or even complete flashover |
| Impact on equipment | Relatively slow chemical corrosion | Can lead to system failure within a very short time |
표면 방전은 또한 DC 또는 임펄스 전압에서 강한 극성 효과를 나타냅니다. 양극성에서의 개시 전압 및 플래시오버 전압은 음극성에서의 개시 전압과 크게 다를 수 있습니다. 이는 주로 표면 전하의 형성, 분포 및 영향과 관련이 있습니다.
또 다른 중요한 매개변수는 시간 지연입니다. 시간 지연은 전압 인가와 방전 또는 플래시오버 발생 사이의 지연을 의미합니다. 이는 초기 전자 가용성, 표면 상태, 전압 파형 및 환경 조건과 같은 요인의 영향을 받습니다.
표면 방전에 영향을 미치는 요인9a7824e81894da284ef3f2e85c92469표면 방전은 재료 특성과 환경 모두의 영향을 받습니다. 조건.
상대 유전율이 중요한 역할을 합니다. 유전율이 높은 고체 물질은 인터페이스에서 더 강한 전기장 왜곡을 일으키는 경향이 있어 플래시오버 전압을 줄일 수 있습니다.
기압과 온도도 방전 동작에 영향을 미칩니다. 공기압이 낮거나 온도가 높을수록 가스 밀도가 감소하여 방전이 더 쉽게 시작됩니다. 이는 공기 중 코로나 방전의 거동과 유사합니다.
전압 파형도 또 다른 중요한 요소입니다. 표면 방전 특성은 AC 전압, DC 전압 및 낙뢰 충격 전압에 따라 크게 달라질 수 있습니다. 각 파형은 전하 축적, 방전 발생 및 플래시오버 동작에 서로 다르게 영향을 미칩니다.
표면 방전과 코로나 방전9a7824e81894da284ef3f2e85c92469표면 방전과 코로나 방전은 모두 부분 방전 현상이지만 서로 다른 위치에서 발생하며 서로 다른 영향을 미칩니다. 장비.
방전 중에는 매우 짧은 시간에 급속한 이온화, 전자 이동, 국부 가열 및 미세 폭발성 가스 팽창이 발생합니다. 이러한 프로세스는 압력파와 초음파 신호를 생성합니다. 많은 경우 이러한 초음파 신호는 사람이 들을 수 있는 범위를 벗어나지만 민감한 음향 센서로 포착할 수 있습니다.
우리 카메라는 이러한 초음파 신호를 감지합니다.
카메라는 마이크 어레이를 사용하여 여러 방향에서 방전 관련 사운드 신호를 수신합니다. 음향 이미징 및 빔포밍 알고리즘을 통해 소리가 어디서 나오는지 계산하고 가시 이미지에 방전 소스를 오버레이합니다.
이를 통해 검사관은 소음만 듣거나 문제가 발생할 수 있는 위치를 추측하는 대신 방전이 의심되는 지점의 위치를 확인할 수 있습니다. be.
고전압 장비 검사에 있어 이는 매우 가치가 높습니다. 절연체 표면, 케이블 종단, 스위치기어 부품, 변압기 부싱 또는 기타 절연 구조물 주변에서 표면 방전이 발생할 수 있습니다. 이러한 위치는 특히 방전이 약하거나 간헐적으로 발생하는 경우 육안으로 검사하기 어려울 수 있습니다.
전통적인 방전 검사는 종종 경험, 근거리 검사 또는 간접적인 증상에 따라 달라집니다. 그러나 표면 방전은 숨겨져 있고 간헐적이며 육안으로 찾기 어려울 수 있습니다.
도움이 될 수 있습니다 사용자:
카메라는 장비에 접촉할 필요가 없습니다. 정상적인 작동을 방해하지 않습니다. 이는 검사관이 방전 관련 음향 신호가 발생하는 위치를 찾는 데 도움이 되므로 유지 관리 팀은 주의가 필요할 수 있는 정확한 구성 요소나 영역에 집중할 수 있습니다.
음향 카메라가 방전을 감지할 수 있는 이유9a7824e81894da284ef3f2e85c92469표면 방전은 전기적 현상만이 아닙니다. 또한 감지할 수 있는 물리적 신호를 생성합니다.
방전 중에 급속한 이온화, 전자 이동, 국소 가열 및 가스의 미세 팽창이 매우 짧은 시간에 발생합니다. 이러한 프로세스는 압력파와 초음파 신호를 생성합니다. 많은 경우 이러한 초음파 신호는 사람이 들을 수 있는 범위를 벗어나지만 민감한 음향 센서로 포착할 수 있습니다.
이것이 방전 감지에 음향 카메라를 사용할 수 있는 이유입니다.
음향 카메라는 마이크 어레이를 사용하여 여러 방향에서 방전 관련 초음파 신호를 수신합니다. 음향 이미징 및 빔포밍 알고리즘을 통해 소리가 어디서 나오는지 계산하고 가시 이미지에 방전 소스를 오버레이합니다.
With acoustic imaging, inspectors can scan the equipment from a safe distance and quickly identify the possible discharge source.
고전압 장비 검사에 있어 이는 매우 가치가 높습니다. 절연체 표면, 케이블 종단, 스위치기어 부품, 변압기 부싱 또는 기타 절연 구조물 주변에서 표면 방전이 발생할 수 있습니다. 이러한 위치는 육안으로 검사하기 어려울 수 있으며, 특히 방전이 약하거나 간헐적이거나 복잡한 장비 구조 내부에 숨겨져 있는 경우에는 더욱 그렇습니다.
HERTZINNO 음향 카메라가 더 발전하는 이유: PRPD Recognition
방전 검사의 경우 초음파 소스 위치 찾기 단지 첫 번째 단계일 뿐입니다. 좀 더 심화된 질문은 다음과 같습니다:
Locate suspected discharge sources;
Identify abnormal ultrasonic signals from high-voltage equipment;
Inspect equipment from a safer distance;
Reduce manual troubleshooting time;
Record visual evidence for maintenance decisions;
Support preventive maintenance before serious insulation failure occurs.
어떤 유형의 방전입니까?
HERTZINNO 음향 카메라는 방전 관련 초음파 신호를 찾을 수 있을 뿐만 아니라 PRPD 분석도 지원할 수 있습니다. PRPD는 위상 분해 부분 방전을 나타냅니다. 방전 펄스가 전력 주파수 사이클의 위상에 걸쳐 어떻게 분포되는지 보여줍니다.
During discharge, rapid ionization, electron movement, local heating, and micro-expansion of gas occur in a very short time. These processes generate pressure waves and ultrasonic signals. In many cases, these ultrasonic signals are beyond the range of human hearing, but they can be captured by sensitive acoustic sensors.
This is why acoustic cameras can be used for discharge detection.
By using a microphone array, an acoustic camera receives discharge-related ultrasonic signals from multiple directions. Through acoustic imaging and beamforming algorithms, it calculates where the sound is coming from and overlays the discharge source onto the visible image.
This allows inspectors to see the location of a suspected discharge point instead of only hearing noise or guessing where the problem may be.
For high-voltage equipment inspection, this is highly valuable. Surface discharge may occur around insulator surfaces, cable terminations, switchgear components, transformer bushings, or other insulation structures. These locations can be difficult to inspect visually, especially when the discharge is weak, intermittent, or hidden inside complex equipment structures.
For discharge inspection, locating the ultrasonic source is only the first step. A more advanced question is:
What type of discharge is it?
This is where HERTZINNO acoustic cameras provide a major advantage.
HERTZINNO acoustic cameras can not only locate discharge-related ultrasonic signals, but also support PRPD analysis. PRPD stands for Phase-Resolved Partial Discharge. It shows how discharge pulses are distributed over the phase of the power frequency cycle.
Different discharge types often have different PRPD patterns. For example, corona discharge, surface discharge, floating discharge, and noise-related signals may show different phase and energy distributions. By analyzing these patterns, the system can help users better understand the type and nature of the discharge.
This is especially important for surface discharge detection. Surface discharge may begin with weak and intermittent signals. If the system only detects whether sound exists, early-stage defects may be missed or difficult to classify. PRPD analysis provides an additional layer of diagnostic information.
