Моніторинг старіння багатожильних кабелів АЕС: теоретичні основи і методи сканування ізоляції електричним полем

Abstract

Вперше розроблено метод моніторингу старіння ізоляції шляхом локалізації зондувального електричного поля діапазону звукових частот та порівняння діелектричних втрат у різних ділянках поперечного перерізу багатожильних кабелів. Розроблено метод виділення поодинці параметрів ізоляційних проміжків віддалених одна від одної жил багатожильних кабелів за результатами сукупних вимірювань. Розкрито можливості використання одержаних результатів для розв'язання погано обумовлених систем лінійних алгебричних рівнянь. Вперше запропоновано метод оцінювання розрядних характеристик та накопиченої енергії багатоелектродних систем з кусочно-однорідною ізоляцією та діелектричними клинами, утвореними циліндричними поверхнями ізольованих жил, що торкаються одна до одної. Удосконалено метод моніторингу старіння ізоляції за диференційними амплітудними спектрами часткових розрядів, який дозволяє розпізнавати вироби з підвищеним вмістом повітряних вкраплень за умов застосування аналізу на основі інтегральних рівнянь Вольтерра стає неможливим внаслідок інтерференції сигналів численних часткових розрядів. Запропоновано метод відновлювальної електричної напруги, обгрунтовано можливість коплексного використання параметрів амплітуди, моменту максимуму та сталої часу саморозряду для виявлення старої ізоляції кабелів. Показано вплив терміну використання ізоляції на падіння її опору за умов зростання електричної напруги. Розроблено метод визначення окисненої поверхні ізоляції шляхом спостереження за термо-трибо-електричним потенціалом, що виникає у разі охолодження кабелю.

Multicore cables are especial that properties of their components – the cores insulation, interphase space and dielectric protective jacket – are inaccessible to the direct control. It is revealed, that parameters C and tgд of these comp onents are vary changes during aging that enables to use them for ageing monitoring. The basic method of monitoring of multicore cables will consist in the control tg д interphase space where low-molecular products of decomposition of organic isolation collect. Methods of definition C and tgд by results of the direct or cumulative measurements executed in a range of sound frequencies are offered. The opportunity of application for monitoring ageing also characteristics of partial discharges (PD) – voltage of beginning PD and their frequencies is p roved. On the basis of the analysis of an electric field conditions of occurrence PD in multicore cables are considered. For comparison of characteristics PD it is offered to use width of family of the differential peak spectra received at several growing values of a voltage. Laws of changes of parameters of a recovered voltage of power and control cables are investigated during ageing. Correlation dependences between three p arameters of curves of a restored voltage – amplitudeUm/E, the moment of a maximum tm and a constant of time of the self-category и are established. It is offered to use also the relation of resistance on a low and high voltage –R20/R2500 as measure aging isolation.The opportunity of revealing aged surfaces of polymeric insulation on value of thermo-tribo-electrical potential is shown.