Page Header

A Study of the Partial Discharge Position on Acrylic Insulation
การศึกษาตำแหน่งการเกิดดิสชาร์จบางส่วนบนวัสดุฉนวนอะคริลิค

Anyarat Sonsanam, Somporn Vongpeang, Tawatchai Sonsanam

Abstract


บทความนี้นำเสนอการตรวจจับดิสชาร์จบางส่วนบนฉนวนอะคริลิคซึ่งเป็นวัสดุที่นิยมใช้แพร่หลายในงานป้องกันส่วนที่เป็นบัสบาร์และต่อเชื่อมในส่วนประกอบของอุปกรณ์ไฟฟ้า งานวิจัยนี้ได้ออกแบบและสร้างชุดตรวจจับดิสชาร์จบางส่วนที่เกิดขึ้นจากการจำลองกับฉนวนอะคริลิคที่ใช้เป็นฉนวนไฟฟ้าในการทดลอง โดยใช้หลักการวิธีวัดกระแสความถี่สูงที่เกิดขึ้นจากการเกิดดิสชาร์จบางส่วนในฉนวนไฟฟ้าเมื่อได้รับแรงดันสูง ผู้วิจัยได้ใช้ชุดวงจรอินทิเกรทร่วมกับอุปกรณ์ตรวจจับกระแสความถี่สูง ซึ่งสามารถเหนี่ยวนำสัญญาณได้ตั้งแต่ 500 กิโลเฮิร์ตซ์ขึ้นไป การใช้งานอุปกรณ์ตรวจจับสามารถนำไปคล้องกับสายตัวนำชุดทดลองเพื่อให้เกิดการเหนี่ยวนำสัญญาณผ่านวงจรอินทิเกรท ผลการทดลองพบว่าอุปกรณ์ที่สร้างขึ้นสามารถตรวจวัดสัญญาณการเกิดดิสชาร์จบางส่วนบนผิวและในเนื้อของฉนวน รวมทั้งโคโรน่าดิสชาร์จที่ตำแหน่งปลายแหลมทางด้านแรงดันสูงและด้านกราวด์ได้เป็นอย่างดี ประสิทธิภาพของอุปกรณ์การตรวจจับเกิดดิสชาร์จบางส่วนเป็นไปตามมาตรฐาน IEC 60270 และรูปคลื่นของสัญญาณเป็นไปตามรูปแบบมาตรฐานที่กำหนดซึ่งสามารถใช้อ้างอิงตำแหน่งการเกิดดิสชาร์จบางส่วนบนฉนวนอะคริลิคได้

This paper presents the design and construction of partial discharge detection from simulation with acrylic insulation instead of general electrical insulation by using the concept of measurement of high current frequency from partial discharge on insulation when high voltage was supplied. An integrated circuit was created to use together with a high current frequency detection signal from 500 kHz or more frequency. Partial discharge detection can hook on the conductor to induce magnetic induction and signal through integrated circuits. The result showed that this tool was able to detect partial discharge signals on the surface and internal of the insulator, including the corona discharge that occurs at the high voltage rod and the ground rod as well. The testing of efficiency detection was similar according to IEC 60270 standard. It can be used to refer to the partial discharge position on acrylic insulation.


Keywords


โคโรน่า; ดิสชาร์จบางส่วน; แรงดันเบรกดาวน์; อะคริลิค; Corona; Partial Discharge; Breakdown Voltage; Acrylic

[1] M. Abdel-Salam, H. Anis, A. El-Morshedy and R. Radwan, High voltage engineering: Theory and practice, Marcel Dekker Inc., NY, USA, 2000.

[2] S. Sumruay, High voltage engineering, 3rd Ed., Chulalongkorn University, Thailand, 2006.

[3] S. Boonpoke, Development of partial discharges pattern recognition systems by using artificial intelligence techniques, Thesis, Suranaree University of Technology, Thailand, 2010.

[4] R. Sriphuek, S. Chotigo and K. Tikakosol, Application of on-line partial discharge measurement for high voltage equipment in thailand, KMUTT Research and Development Journal, 2016, 39(1), 101-118. (in Thai)

[5] A. Phongsa and W. Plueksawan, Partial discharge diagnosis and localization in underground cable at Hin Kong power station, Nong Kae district, Saraburi, Thailand, Journal of Engineering, RMUTT, 2020, 18(2), 59-68. (in Thai)

[6] M. Schueller, A. Blaszczyk, A. Krivda and J. Smajic, Influence of the surface conductivity of a single glass barrier on the breakdown voltage in an air insulated rod plane arrangement, 2016 IEEE Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena (CEIDP), Proceeding, 2016, 428-431.

[7] IEC 60270, High-voltage Test Techniques – Partial Discharge Measurements, 2000.

[8] IEC 60060-1, High-voltage Test Techniques, 1989.

[9] IEEE 4a, Standard Techniques for High-Voltage Testing, 2001.

[10] B. Chen, M. Kollosche, M. Stewart, J. Busfield and F. Carpi, Electrical breakdown of on acrylic dielectric elastomer: effects of hemispherical probing electrode’s size and force, International Journal of Smart and Nano Materials, 2015, 6(4), 290-303.

[11] S. Chakraborty, R. Patil and Y.B. Mandake, Study of breakdown phenomenon in solid insulators using sphere gap and insulation testing kits, International Research Journal of Engineering and Technology, 5(4), 2018, 2759-2761.

[12] S.S. M.Ghoneim, S.S. Dessouky, A. Boubakeur, A.A. Elfaraskoury, A.B.A. Sharaf, K. Mahmoud,  M. Lehtonen and M.M.F. Darwish, Accurate insulating oil breakdown voltage model associated with different barrier effects, Processes, 2021, 9, 657.

[13] M. S. Naidu and V. Kamaraju, High voltage engineering, McGraw Hill Ltd., NY, USA, 1995.

[14] E. Kuffel, W.S. Zaengl and J. Kuffel, High-voltage engineering, Butterworth Heinemann Inc., Oxford, UK, 2000.

Full Text: PDF

DOI: 10.14416/j.ind.tech.2023.03.004

Refbacks

  • There are currently no refbacks.