Modellierung der Teilentladung bei Festkörperisolierungen

In elektrischen Hochspannungsanlagen werden verschiedene Materialien (fest, flüssig und gasförmig) zur Isolierung verwendet, um Hochspannungsanlagen vor einem frühzeitigen Ausfall zu schützen. Die meisten Isoliermaterialien sind nicht in jeder Hinsicht perfekt und enthalten einige Verunreinigungen. Das Vorhandensein von Luftblasen ist eine dieser Verunreinigungen in Isoliermaterialien, die höchst unerwünscht ist. Die Isolierung von Hochspannungsanlagen verschlechtert sich allmählich durch die kumulative Wirkung von elektrischer, chemischer und thermischer Belastung und Alterung. Aufgrund der hohen Spannungsbelastung führt die Schwachstelle im Isolator zu einer Teilentladung (TE), die den Isolator verschlechtert. In diesem Beitrag wird ein elektrisches Schaltkreismodell des festen Isolators mit Hohlraum verwendet, um die Teilentladungsaktivität zu untersuchen, die zum Durchbruch im Inneren des Isolators führt. Von den Modellen (dem kapazitiven Modell und dem Konzept der induzierten Ladung) wird in dieser Arbeit das kapazitive Modell verwendet. Das in Simulink implementierte kapazitive Modell demonstriert effektiv den Teilentladungsprozess. Das Modell wird verwendet, um die Auswirkung der Dielektrizitätskonstante des Hohlraums/der Verunreinigung und die Höhe der Durchbruchsspannung der Verunreinigung zu untersuchen und zu demonstrieren.