Detektor wyładowań niezupełnych (PD), lokalizator usterek powodujących wyładowania niezupełne oraz system pomiaru współczynnika strat ICMflex

Budowanie sprzętu wysokiego napięcia wymaga użycia odpowiednich materiałów izolacyjnych. Powszechnie stosowane materiały izolacyjne wykazują straty spowodowane prądami rezystancyjnymi lub prądami polaryzacyjnymi dipoli. Często wielkość tych strat może służyć jako wskaźnik jakości izolacji. W przypadku oceny jakości starzejącej się izolacji zwiększone rozproszenie oznacza rozkład oleju lub papieru (transformatory), wilgotność, procesy elektrochemiczne (drzewa wodne w przewodach polimerowych) lub silne wyładowania niezupełne.Dla kondensatora idealnego (C) rezystancja materiału izolacyjnego (dielektryka) jest nieskończenie duża. Po przyłożeniu napięcia AC (V) prąd (IC) wyprzedza napięcie dokładnie o ϕ = 90°. Jako standardowego (lub referencyjnego) kondensatora dla odgałęzienia odniesienia analizatora strat dielektrycznych należy użyć elementu zbliżonego do kondensatora idealnego o pomijalnej rezystancji.Techniczne systemy izolacji są zwykle zbudowane z niedoskonałych materiałów izolacyjnych, co powoduje przepływ niewielkiego prądu (IR) w fazie z podawanym napięciem (V). Prąd ten może być opisany przez rezystor równoległy (R) do kondensatora idealnego (C). Różnicę fazową pomiędzy prądem rzeczywistym (i) a prądem idealnym (IC) można opisać jako kąt fazowy: „delta”.Ponieważ P = Q · tan delta, straty, które są proporcjonalne do wartości tan delta, są zwykle podawane jako wartość tan delta, aby wyrazić jakość materiału izolacyjnego. W związku z tym kąt „delta” jest opisany jako „kąt strat”, a tan delta jako „współczynnik strat”.Dzięki dobrej izolacji kondensatorów o niskich stratach (tan delta ~ 0°, phi ~ 90°) prąd idealny (IC) jest w przybliżeniu równy prądowi rzeczywistemu (I), co powoduje pomijalne odchylenie wartości tan delta i cos phi. W Europie do opisu strat dielektrycznych stosowany jest głównie współczynnik rozpraszania tan delta, natomiast w Ameryce Północnej powszechnie stosuje się współczynnik mocy (PF = cos phi). Oprogramowanie przyrządu ICMflex wyświetla obie wartości wraz z obliczonymi wartościami pojemności, napięcia i częstotliwości.

Pomiary wyładowań PD są niezawodną i dokładną metodą określania żywotności i jakości szyn i uzwojeń stojanów w generatorach wysokiego napięcia i silnikach elektrycznych, jednakże do tej pory nie istnieje norma międzynarodowa, która określa poziomy akceptacji wyładowań niezupełnych podczas fabrycznych testów odbiorczych dla tego typu podzespołów wysokiego napięcia. Przy braku standaryzacji testów odbiorczych wyładowań PD nie ma to miejsca w przypadku pomiarów tan delta dzięki normie IEC 600034-27-3, opublikowanej przez Międzynarodową Komisję Elektrotechniczną w 2015 r. Norma ta określa kryteria odbiorów dla szyn stojana z uzwojeniem i zabezpieczeniem koronowym gniazda o napięciu nominalnym 6 kV lub wyższym. Dokładność i wydajność pomiarów wyładowań PD o wysokiej częstotliwości w trybie offline stanowi uzupełnienie pomiaru tan delta o niskiej częstotliwości i dlatego łączy w sobie zalety obu rozwiązań.

Przyrząd ICMflex może być stosowany z dowolnymi stałymi lub przenośnymi źródłami wysokiego napięcia, takim jak transformatory, źródła wysokiego potencjału, rezonansowe systemy testowe, agregaty prądotwórcze oraz systemy VLF.