Electro-optical detection method of partial discharges processes

Abstract:
Innere Teilentladungen (TE) innerhalb einer festen Isolierung führen zu einer Verschlechterung des Isolationssystems. Die Erosion durch wiederholte Entladungen ist sehr komplex und nicht vollständig verstanden. Daher ist die Untersuchung einzelner TE-Ereignisse ein praktikabler Ansatz, um die Prozesse repetitiver TE zu extrapolieren. Folglich ist diese Untersuchung wichtig für das Verständnis der Mechanismen und die Vorhersage der Lebensdauer elektrischer Geräte. Um Informationen über innere TE zu erhalten, werden häufig elektrische Messungen nach IEC 60270 verwendet. Diese Messungen liefern jedoch nur kumulative und integrale Ergebnisse. Es können keine Informationen über einzelne Entladungen gewonnen werden. Solche Informationen sind für ein besseres Verständnis von TE-bezogenen Phänomenen notwendig. Kombinierte elektrische und optische Methoden können zur detaillierten Analyse der TE-Eigenschaften eingesetzt werden. Der Auftrittsort einer inneren TE ist jedoch für optische Messungen in der Regel nicht zugänglich, da die meisten Isolierstoffe für Licht nicht transparent sind. Auch vereinfachte Aufbauten mit Modellgeometrien stoßen auf eine Reihe von Schwierigkeiten, wie z.B. Oberflächenentladungen oder das gleichzeitige Auftreten mehrerer Hohlräume. Darüber hinaus sind bekannte Parameter des Mikrohohlraums wichtig, um zuverlässige Aussagen über das TEVerhalten zu bekommen. In dieser Arbeit wird ein vereinfachter Modellaufbau erstellt, der optische und elektrische Messungen in Mikrohohlräumen mit genau definierten Randbedingungen ermöglicht, um Korrelationen zwischen optischen und elektrischen Parametern zu finden. Zusätzlich wird der Aufbau anhand einfacher Messungen validiert.