chia sẻ kiến thức
Phóng Điện Cục Bộ Là Gì? Giải Pháp Kiểm Tra Bằng Thiết Bị Hioki
Th10
Phóng điện cục bộ (Partial Discharge – PD) là hiện tượng xảy ra khi điện trường mạnh khiến lớp cách điện bị ion hóa cục bộ, tạo ra dòng phóng điện nhỏ giữa các phần dẫn điện mà không hình thành kênh dẫn liên tục.
Dù chỉ là hiện tượng nhỏ, PD lại là nguyên nhân hàng đầu gây suy giảm cách điện trong động cơ, máy phát và thiết bị điện áp cao, dẫn đến hư hỏng nghiêm trọng nếu không được phát hiện kịp thời.
HIOKI Việt Nam – hiokijp.vn mang đến giải pháp ST4200, thiết bị phát hiện phóng điện cục bộ tiên tiến, giúp kỹ sư phát hiện sớm lỗi cách điện và đảm bảo độ tin cậy của hệ thống điện.
Nguyên Nhân Và Bản Chất Của Phóng Điện Cục Bộ
Khi điện áp tăng đến một ngưỡng nhất định, lớp cách điện giữa hai vật dẫn không còn hoàn toàn cách ly, dẫn đến sự ion hóa cục bộ của khí hoặc tạp chất bên trong vật liệu cách điện.
PD Thường Xuất Hiện Ở:
- Khoang rỗng (voids) trong vật liệu cách điện.
- Bề mặt không đồng đều hoặc có khuyết tật.
- Điện cực có góc nhọn gây tập trung điện trường.
Hiện tượng PD thường không nhìn thấy bằng mắt thường, nhưng có thể phát ra tiếng lách tách, ánh sáng yếu hoặc sóng điện từ, tùy mức độ năng lượng.
Các Loại Phóng Điện Thường Gặp
1. Phóng Điện Cục Bộ (Partial Discharge)
Xảy ra bên trong các khoang rỗng nhỏ của vật liệu cách điện. Dạng phóng điện này có thể kéo dài nhiều năm trước khi gây ra hư hỏng hoàn toàn.
2. Phóng Điện Vầng (Corona Discharge)
Thường xảy ra xung quanh các điện cực nhọn hoặc dây dẫn cao áp, tạo ra ánh sáng mờ xanh và tiếng “xèo xèo”.
3. Phóng Điện Tia Lửa (Spark Discharge)
Khi điện áp vượt ngưỡng, phóng điện ngắn nối liền hai điện cực, báo hiệu lớp cách điện đã suy yếu nghiêm trọng.
4. Phóng Điện Hồ Quang (Arc Discharge)
Là giai đoạn phá hủy hoàn toàn lớp cách điện, tạo thành đường dẫn điện liên tục, gây nguy cơ cháy nổ cao.
Phóng Điện Cục Bộ Trong Động Cơ Và Máy Phát
Trong các động cơ điện hoặc máy phát, phóng điện cục bộ xảy ra khi giấy cách điện hoặc vật liệu cách điện giữa cuộn dây và lõi thép bị lỗi.
- Nếu cuộn dây đạt tiêu chuẩn, phóng điện chỉ xảy ra ở điện áp cao (ví dụ 1.8 kVrms).
- Nếu cách điện bị lệch hoặc rách, PD có thể xuất hiện ở mức thấp hơn (khoảng 1.3 kVrms).
Điều này cho thấy khả năng cách điện của vật liệu đã giảm đáng kể, dễ dẫn đến hư hỏng.
So sánh điện áp phóng điện trong động cơ đạt chuẩn và động cơ có lỗi cách điện.
Tác Hại Của Phóng Điện Cục Bộ Đối Với Lớp Cách Điện
PD gây ra nhiệt cục bộ và phản ứng hóa học làm hư hại lớp cách điện theo thời gian.
- Ban đầu, xuất hiện các lỗ rỗng nhỏ hoặc vết cháy nhẹ.
- Dần dần, điện trường tập trung tại đó gây suy giảm cấu trúc vật liệu.
- Cuối cùng, lớp cách điện bị đánh thủng, dẫn đến chập mạch hoặc hỏng động cơ.
Quá trình suy giảm cách điện do phóng điện cục bộ – từ lỗ rỗng nhỏ đến phá hủy hoàn toàn.
Các Phương Pháp Kiểm Tra Phóng Điện Cục Bộ
Để phát hiện PD, kỹ sư thường sử dụng hai phương pháp:
1. Thử Nghiệm Ac Pd (Phóng Điện Xoay Chiều)
Đặt điện áp xoay chiều (50–60 Hz) giữa các pha hoặc pha với lõi động cơ để phát hiện phóng điện.
Phương pháp này xác định điểm yếu trong cách điện tổng thể.
2. Thử Nghiệm Surge Pd (Phóng Điện Xung)
Mô phỏng điện áp xung cao từ bộ inverter, nhằm phát hiện phóng điện giữa các vòng dây (turn-to-turn) trong cùng một pha.
Đây là bài kiểm tra đặc biệt quan trọng cho động cơ điều khiển bằng inverter tần số cao.
Minh họa thử nghiệm phóng điện xoay chiều (AC PD) và phóng điện xung (Surge PD) trên động cơ.
Thiết Bị Kiểm Tra Phóng Điện Cục Bộ Hioki St4200
HIOKI ST4200 là giải pháp toàn diện cho kiểm tra PD trong động cơ, cuộn dây và vật liệu cách điện, với khả năng thực hiện cả AC PD và Surge PD chỉ trên một thiết bị.
Tính Năng Nổi Bật:
- Độ nhạy cao: phát hiện phóng điện ở mức vài pico-coulomb.
- Phân biệt nhiễu và tín hiệu PD thật.
- Phân tích dạng sóng thời gian thực.
- Giao diện thân thiện, dễ vận hành.
Ứng Dụng Thực Tế:
- Kiểm tra động cơ công nghiệp, máy phát, máy biến áp mini.
- Đánh giá vật liệu cách điện trong R&D.
- Kiểm tra chất lượng sản xuất dây đồng tráng men.
Kết Luận
Phóng điện cục bộ là nguyên nhân âm thầm nhưng nguy hiểm, dẫn đến suy giảm cách điện và hỏng hóc thiết bị điện.
Nhờ vào thiết bị HIOKI ST4200, kỹ sư có thể phát hiện sớm, kiểm soát chất lượng và ngăn ngừa sự cố, đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống điện trong công nghiệp.
👉 Tìm hiểu thêm và nhận tư vấn trực tiếp tại HIOKI Việt Nam – hiokijp.vn,
đơn vị phân phối chính hãng các thiết bị đo, kiểm tra và phân tích phóng điện cục bộ tiên tiến nhất hiện nay.
