# Täielik juhend osalise tühjenemise akustilise tuvastamise kohta

> Allikas: https://voltgrids.com/et/blog/a-complete-guide-to-partial-discharge-acoustic-detection/
> Published: 2026-03-29T06:08:10+00:00
> Modified: 2026-05-14T02:25:33+00:00
> Agent JSON: https://voltgrids.com/et/blog/a-complete-guide-to-partial-discharge-acoustic-detection/agent.json
> Agent Markdown: https://voltgrids.com/et/blog/a-complete-guide-to-partial-discharge-acoustic-detection/agent.md

## Summary

Parandage oma alajaamade hooldusstrateegiat selle täieliku juhendi abil osalise tühjenemise akustilise tuvastamise kohta. Õppige, kuidas ultraheliandurite abil tuvastada voolutrafode sisemised isolatsioonivigastused, tõlgendada faasirõhulisi mustreid ja teha andmepõhiseid hooldusotsuseid ilma süsteemi seisakuta.

## Media

- YouTube: https://youtu.be/B0i-ibHAJ4k
- SoundCloud: https://soundcloud.com/bepto-247719800/a-complete-guide-to-partial/s-DHOIGd1ExBq?si=c051aa27980549e28ef6fd5fc6af2129&utm_source=clipboard&utm_medium=text&utm_campaign=social_sharing

## Article

![Ida-Aasia professionaalne insener välitingimustes asuvas alajaamas teostab voolutrafo osalise tühjenemise akustilise emissiooni tuvastamist võrgus, kasutades kaasaskantavat analüsaatorit, et tõlgendada isolatsiooni defektide tekitatud ultrahelisignaale, tagades usaldusväärse varahalduse ilma elektrikatkestusteta.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/03/East-Asian-Engineer-Uses-Portable-AE-Analyzer-for-In-service-CT-PD-Detection-1024x687.jpg)

Ida-Aasia insener kasutab kaasaskantavat AE-analüsaatorit CT PD tuvastamiseks kasutuses olevasse kohta

## Sissejuhatus

Osaline tühjenemine voolutrafode isolatsioonisüsteemides on kõige usaldusväärsem varajane hoiatus eelseisva isolatsioonirikke kohta - ja akustilise emissiooni tuvastamine on kõige praktilisem meetod aktiivse osalise tühjenemise tuvastamiseks paigaldatud elektrijaotussüsteemides ilma seadmeid kasutusest välja võtmata. Aktiivselt sisemiselt tühjenev voolujuhtimissüsteem edastab oma halvenevat seisundit ultraheliakustiliste signaalide kaudu, mis levivad läbi isolatsioonikeskkonna ja korpuse - signaalid, mida on võimalik tuvastada piesoelektrilise anduriseadmega, tõlgendada õige metoodika abil ja rakendada õige hooldusreaktsiooniga, ja seda ilma ühegi minutilise plaanilise väljalülitamiseta.

**Otsene vastus on järgmine: osalise tühjenemise akustiline tuvastamine elektrijaotusvõrgu CT-des toimib ultraheli rõhulainete tuvastamise teel - tavaliselt ultraheli sagedusalas -, mis tekivad iga kord, kui CT isolatsioonisüsteemis toimub osaline tühjenemine, ning see tehnika on paigaldatud CT-de hoolduse jaoks ainulaadselt väärtuslik, sest see on mitteinvasiivne, ei nõua sekundaarahela lahtiühendamist, seda saab teha pinge all ja annab asukohateavet, mida elektrilised osalise tühjenemise mõõtmismeetodid ei saa - võimaldades hooldemeeskondadel eristada CT-defekte, mis vajavad kiiret asendamist, ja väliseid koronaallikaid, mis ei vaja CT-sse sekkumist.**

Elektrijaotuse hooldusinseneridele, isolatsiooni seisukorra hindamise spetsialistidele ja kompuuterelemendi laevastiku haldamise eest vastutavatele töökindlusmeeskondadele pakub see juhend täielikku tehnilist raamistikku akustilise emissiooni osalise tühjendamise tuvastamiseks - alates akustilise signaali tekkimise füüsikast kuni anduri valiku, mõõtmismetoodika, signaali tõlgendamise ja hooldust puudutavate otsuste tegemiseni.

## Sisukord

- [Mis on osaline tühjenemine kompuutertomograafia isolatsioonisüsteemides ja kuidas toimib akustilise emissiooni tuvastamine?](#what-is-partial-discharge-in-ct-insulation-systems-and-how-does-acoustic-emission-detection-work)
- [Kuidas valida ja positsioneerida akustilise emissiooni andureid CT osalise tühjenemise tuvastamiseks?](#how-to-select-and-position-acoustic-emission-sensors-for-ct-partial-discharge-detection)
- [Kuidas viia läbi struktureeritud CT-akustilise osalise tühjenduse mõõtmise kampaania?](#how-to-execute-a-structured-ct-acoustic-partial-discharge-measurement-campaign)
- [Kuidas tõlgendada akustilise emissiooni signaale ja teha otsuseid CT hoolduse kohta?](#how-to-interpret-acoustic-emission-signals-and-make-ct-maintenance-decisions)
- [Korduma kippuvad küsimused osalise tühjenemise akustilise tuvastamise kohta elektrijaotuse CT-des](#faqs-about-partial-discharge-acoustic-detection-in-power-distribution-cts)

## Mis on osaline tühjenemine kompuutertomograafia isolatsioonisüsteemides ja kuidas toimib akustilise emissiooni tuvastamine?

![Üksikasjalik kontseptuaalne illustratsioon koos mitme väljavõtte ja jagatud vaatega, mis selgitab osalise tühjenemise (PD) ja akustilise kiirguse (AE) tuvastamist voolutrafos. Sellel on kujutatud CT ristlõige, millel on suurendatud vaade 'osalise tühjenemise (PD) sündmusele' isolatsiooni tühimikus, mis tekitab paisuvaid ultrahelirõhulained. Need lained püütakse CT korpuse välise piesoelektrilise anduri abil, mis saadab signaali käeshoitavale signaalianalüsaatorile. Analüsaatori ekraanil kuvatakse 'lainekuju ja spektri' andmed, mis tõstavad esile 'ultraheliimpulsi (20-500 kHz)'. Taustal on kujutatud protsessi kui 'Online / In-Service Inspection' alajaamas koos võrdlustega elektriliste meetoditega.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/03/Understanding-Partial-Discharge-PD-via-Acoustic-Emission-AE-Detection-in-CT-Insulation-1024x687.jpg)

Osalise tühjenemise (PD) mõistmine akustilise emissiooni (AE) tuvastamise kaudu CT-isolatsioonis

Osaline tühjenemine on elektriline tühjenemine, mis katab ainult osa juhtide vahelisest isolatsioonist - see ei moodusta täielikku läbilöögiteed kõrgepingejuhi ja maa vahel, kuid see lagundab järk-järgult tühjenemiskohta ümbritsevat isolatsioonimaterjali, kuni lõpuks tekib täielik läbilöögitee. CT-isolatsioonisüsteemides - olgu need siis õlipaberist, valuvaigust epoksiidist või SF₆ gaasist - on osaline tühjenemine peamine lagunemismehhanism, mis muudab isolatsioonisüsteemi kasutuskõlblikust riknenuks aja jooksul, mis ulatub sõltuvalt tühjenemise intensiivsusest ja isolatsiooni tüübist kuude ja aastate vahel.

### Osalise tühjenemise füüsika kompuutertomograafilises isolatsioonis

Osaline tühjenemine toimub isolatsiooni nõrkades kohtades - tühimikud valuvaigus, gaasimullid õli-paberi isolatsioonis, delaminatsiooniliidesed, metallist sulamid ja piirkonnad, kus elektrivälja pinge on lokaalselt kõrge. Nendes kohtades ületab kohalik elektriväli defektis oleva isolatsioonikeskkonna - tavaliselt gaasiga täidetud tühimik, kus dielektriline tugevus on palju madalam kui ümbritseval tahkel või vedelal isolatsioonil - läbilöögitugevust.

Kui kohalik väli ületab tühimiku läbilöögitugevuse, tekib tühimikus kiire tühjendus, mis kestab nanosekunditest kuni mikrosekunditeni. See tühjendus:

- **Elektriliselt:** Tekitab vooluimpulsi primaarahelas ja vastava indutseeritud impulsi sekundaarahelas - elektriliste PD mõõtmismeetodite aluseks.
- **Termiliselt:** ladestab energiat tühjenduskohas, karboniseerides ümbritsevat isolatsioonimaterjali ja suurendades tühimikku järjestikuste tühjendustsüklite jooksul.
- **Akustiliselt:** Tekitab kiire lokaalse rõhu muutuse - mehaanilise impulsi - mis levib akustilise lainena väljapoole tühjenduskohast läbi ümbritseva isolatsioonikeskkonna ja kompuutertomograafi korpuse.

Osalise tühjenemise akustiline emissioon on lairiba rõhuimpulss, mille energiasisaldus on märkimisväärne ultraheli sagedusalas 20-500 kHz. Signaal levib läbi kompuutri isolatsioonikeskkonna - õli, vaigu või gaasi - ja läbi kompuutri korpuse seinte, nõrgenedes kauguse võrra ja peegeldudes materjali piirpindadel, kuni jõuab kompuutri välispinnale, kus seda saab tuvastada kontaktpiesoelektrilise anduriga.

Peamised tehnilised parameetrid, mis määravad CT akustilise osalise tühjendamise tuvastamise:

- **Akustilise kiirguse sagedusvahemik:** 20-300 kHz sisemise CT PD puhul; [tippenergia tavaliselt 80-150 kHz juures õli-paberi CT isolatsiooni puhul](https://ieeexplore.ieee.org/document/6164228)[1](#fn-1); 100-250 kHz valuvaigust kompuutertomograafilise isolatsiooni puhul
- **Signaali leviku kiirus:** [1,400-1,500 m/s trafoõlis](https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S014206151500052X)[2](#fn-2); 2 500-3 500 m/s valuvaigust epoksiidist; 5 100 m/s terasest korpuses - kiiruste erinevused võimaldavad allika asukoha määramist kohalejõudmise aja meetodite abil
- **Signaali nõrgenemine:** 6-12 dB 100 mm kohta õlis; 15-25 dB 100 mm kohta valuvaigus; summutus suureneb sagedusega - madalama sagedusega komponendid levivad väljutusallikast kaugemale.
- **Tuvastuskünnis:** Minimaalne tuvastatav PD-laengu ekvivalent umbes 100-500 pC kontaktpiesoelektriliste andurite puhul CT korpusel; elektriline PD-mõõtmine on tundlikum (5-10 pC), kuid nõuab juurdepääsu sekundaarsele vooluahelale.
- **Anduri sagedusreaktsioon:** Lairiba piesoelektrilised andurid: 20-300 kHz lame reageering; resonantspiesoelektrilised andurid: maksimaalne tundlikkus 150 kHz ±20%; resonantsandurid pakuvad suuremat tundlikkust projekteerimissagedusel, kuid jätavad signaalid väljaspool resonantssagedusala vahele.
- **Kohaldatavad standardid:** IEC 60270 (elektriline PD-mõõtmine - standardmeetod), IEC 62478 (kõrgepinge katsemeetodid - akustiline emissioon), IEC 60599 (lahustunud gaasi analüüs - täiendav diagnostiline meetod).

Akustilise emissiooni tuvastamise eelis elektrilise PD-mõõtmise ees välitööde puhul:

[Elektriline PD mõõtmine vastavalt IEC 60270 on PD kvantifitseerimise standardmeetod.](https://webstore.iec.ch/publication/1225)[3](#fn-3) - see võimaldab kalibreeritud laengu mõõtmist pikokulombides ja on meetod, mida kasutatakse tehase vastuvõtukatsetes. Elektrilise PD mõõtmine välitingimustes nõuab siiski juurdepääsu vooluahela sekundaarahelale, kalibreeritud sidemekondensaatorit ja müravaba mõõtekeskkonda - tingimused, mis on harva saavutatavad pingestatud elektrijaamades. Akustilise emissiooni tuvastamine nõuab ainult füüsilist juurdepääsu vooluahela korpuse pinnale - seda saab teha vooluahela täieliku pinge all, koormuse all, ilma sekundaarahela muutmiseta ja elektromagnetilise müra keskkonnas, mis muudab elektrilise PD mõõtmise välitingimustes ebapraktiliseks.

## Kuidas valida ja positsioneerida akustilise emissiooni andureid CT osalise tühjenemise tuvastamiseks?

![Tehniline skeem, mis illustreerib akustilise emissiooni anduri valiku ja paigutuse parimaid tavasid voolutrafode osalise tühjenemise tuvastamiseks. Selles võrreldakse optimaalset ühendamist õliga immutatud vooluandurite (alumine paagisein) ja valuvaigust vooluandurite (epoksüpõhi) puhul, tuues esile sobivad sagedusvahemikud ja kohustusliku ühendamise geeli. Hsu-Nielseni allikaga kontrollseadistus näitab nõutavat SNRi >= 6 dB.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/03/Comprehensive-AE-Sensor-Selection-Positioning-Guide-for-CT-PD-Detection-1024x687.jpg)

Põhjalik AE anduri valiku- ja positsioneerimisjuhend CT PD tuvastamiseks

Anduri valik ja positsioneerimine on kaks kõige mõjukamat muutujat akustilise PD tuvastamise kvaliteedis - õigesti valitud ja vales asendis olev andur ei tuvasta sisemisi PD-signaale ning õigesti paigutatud ja vale sagedusreaktsiooniga andur tuvastab pigem väliseid häireid kui sisemist tühjendust.

### Anduri valik CT akustilise PD tuvastamiseks

**Piesoelektrilised kontaktandurid (esmane meetod):**
Kontaktpiesoelektrilised andurid surutakse vastu kompuutri korpuse pinda ja tuvastavad akustilisi laineid, mis edastatakse läbi korpuse seina. Need pakuvad kõrgeimat tundlikkust sisemise PD tuvastamiseks ja on CT akustiliste PD-uuringute standardmeetod.

Valikukriteeriumid:

- **Sagedusvahemik:** 50-200 kHz õliga immutatud kompuutertomograafide puhul; 80-300 kHz valuvaigust kompuutertomograafide puhul - vaigu suurem sumbumine nõuab suuremat sagedustundlikkust, et tuvastada signaalid tühjendusallikast enne nende summumist müra alampiirini.
- **Tundlikkus:** Vähemalt -65 dB ref 1 V/μbar, et usaldusväärselt tuvastada PD-allikaid kuni 300 mm kaugusel läbi õli; vähemalt -55 dB valuvaigu rakenduste puhul.
- **Ühilduvus eluruumidega:** Magnetiline kinnitusalus ferromagnetilise kompuutertomograafi korpuse jaoks - tagab püsiva haakeseadme jõu ja korduva anduri positsioneerimise suundumuste jälgimiseks; liimkinnitus mitteferromagnetiliste korpuste jaoks.

**Õhus olevad ultraheliandurid (täiendav meetod):**
Kontaktivabad ultraheliandurid tuvastavad pinnakorona ja väliste PD-allikate õhust lähtuva akustilise kiirguse. Neid kasutatakse välise korona - mis tekitab tugevaid õhus olevaid signaale, kuid nõrku kontaktsignaale - eristamiseks sisemisest PD-st, mis tekitab tugevaid kontaktsignaale, kuid nõrku õhus olevaid signaale.

### Anduri positsioneerimine erinevate CT-tüüpide jaoks

**Õliga immutatud CT (portselanist või komposiitpuks):**

- Esmane anduri asend: Paagi alumine sein, 50-100 mm paagi põhjast kõrgemal - sisemistest PD-allikatest pärinevad akustilised signaalid levivad allapoole ja kontsentreeruvad paagi põhjas; see asend maksimeerib signaali-müra suhte sisemise PD tuvastamiseks.
- Sekundaarse anduri asend: 90° nurga all primaarse anduri suhtes - võimaldab kahe mõõtmega allika asukoha määramist saabumisaja võrdlemise teel.
- Vältida: Pukside pind - väline koroona pukside pinnal tekitab tugevaid akustilisi signaale, mis maskeerivad sisemised PD-signaalid, kui andur on paigutatud pukside peale.

**Valuvärvi CT (epoksiidiga kapseldatud):**

- Esmane anduri asend: CT korpuse põhi, otse epoksiidpinnal - valuvaigul on suurem akustiline sumbumine kui õlil, mistõttu tuleb andur paigutada võimalikult lähedale eeldatavale PD-allika asukohale (tavaliselt kõrgepingejuhtme või südamiku ja vaigu liidesele).
- Sekundaarse anduri positsioonid: 120° vahedega ümber kompuutertomograafi korpuse ümbermõõdu - võimaldab kolmepunktilise allika asukoha määramist vaigukapsliga kompuutertomograafide puhul.
- Ühenduskeskkond: Akustiline sidumisgeel, mis on valuvaigu puhul kohustuslik - epoksiidipinna karedus tekitab õhulõhed, mis ilma sidumisgeelita nõrgestavad kõrgsageduslikke signaale tugevalt.

### Haakeseadme kvaliteedi kontrollimine

Enne PD-mõõtmiste salvestamist kontrollige akustilise haakeseadme kvaliteeti:

SNRcoupling=20×log10⁡(VsignalVnoise)≥6 dBSNR_coupling} = 20 \times \log_{10}\left(\frac{V_{signaal}}{V_{müra}}\right) \geq 6 \text{ dB}

Pange pliiatsikatkestus (Hsu-Nielseni allikas) CT korpuse pinnale 100-200 mm kaugusel andurist - see tekitab lairiba akustilise impulsi, mis kinnitab, et andur on õigesti ühendatud ja signaalitee on puutumatu. Nõuetekohaselt ühendatud andur näitab puhast impulssvostet, mille SNR on ≥ 6 dB üle taustamüra.

## Kuidas viia läbi struktureeritud CT-akustilise osalise tühjenduse mõõtmise kampaania?

![Üksikasjalik infograafika ja protsessikaart, mis on struktureeritud nelja paneeli ja selgete siltide ja ikoonidega, mis selgitab täielikku struktureeritud tööprotsessi CT akustilise osalise tühjendamise mõõtmise kampaania jaoks. Paneelidel kirjeldatakse üksikasjalikult, kuidas teha alusmõõtmisi, määrata mõõtmisjärjekord ja -sagedus (iga-aastane, sündmusepõhine), viia läbi mõõtmisprotokoll (ümbritsev müra, andurite paigutus, FFT-spekter, PRPD-muster) ja teostada allika asukoha arvutamine (kasutades kolme+ andurit ja saabumise ajalist erinevust). Valemid ja andmegraafikud illustreerivad iga sammu süstemaatilise varahalduse jaoks.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/03/Structured-Workflow-for-CT-Acoustic-PD-Fleet-Survey-1024x687.jpg)

Struktureeritud töökorraldus CT akustilise PD laevastiku ülevaatuse jaoks

Elektrijaotusvõrgu CT-de struktureeritud akustilise PD-mõõtmise kampaania nõuab kindlaksmääratud mõõteprotokolli, mis võimaldab võrrelda CT-de vahel, mõõtmisperioodide vahel ning testitava CT ja teadaolevalt terve võrdlusmaterjali vahel, sest absoluutsed akustilise signaali tasemed on ilma kontekstita mõttetud; halvemini toimiv isolatsioon on tuvastatav suhteliste tasemete ja suundumuste abil.

### 1. samm: alusmõõtmiste kehtestamine

Enne kui akustilise PD tuvastamise abil saab tuvastada halvenevad CT-d, tuleb iga CT jaoks laevastiku baasmõõtmised teha teadaolevalt tervetes tingimustes:

- **Registreerige lähtejoon kasutuselevõtu või viimase teadaoleva tervisliku seisundi ajal:** Mõõtke ja dokumenteerige akustilise signaali tase, sagedusspekter ja faasieraldusega muster iga kompuutertomograafi puhul kasutuselevõtu ajal või kohe pärast kinnitatud tervet isolatsioonikatse läbiviimist.
- **Dokumenteerige mõõtmistingimused:** Registreerige primaarpinge, primaarvool, ümbritsev temperatuur ja ilmastikutingimused - akustilise PD signaali tase sõltub pingest (PD algpinge) ja temperatuurist (isolatsiooni viskoossus mõjutab signaali levikut õlis).
- **Kehtestage laevastiku võrdlusandmed:** määrata kindlaks akustilise signaali taseme statistiline jaotus kogu kompuutertomograafiapargi lõikes - kompuutertomograafiaid, mille signaali tase on üle 6 dB kõrgem kui pargi mediaan, tuleb uurida, sõltumata absoluutsest tasemest.

### 2. samm: Määrake mõõtmisjärjestus ja -sagedus

- **Iga-aastane uuring üle 15 aasta vanuste CT-de kohta:** Isolatsiooni lagunemine kiireneb komplektoride kasutusaja teisel poolel; iga-aastased akustilised PD-uuringud pakuvad piisavat ajalist eraldusvõimet, et avastada lagunemine enne, kui see jõuab kriitilise tasemeni.
- **6-kuuliste ülevaatuste läbiviimine CT-de puhul, kus on teadaolevad isolatsiooniprobleemid:** CT-d, mis näitasid eelmises uuringus kõrgendatud akustilist taset, CT-d, mille lahustunud gaasi analüüsi tulemused on ebanormaalsed, ja CT-d, kus on esinenud termilist ülekoormust.
- **Kohene ülevaatus pärast rikkejuhtumeid:** Iga voolutugevus, mille läbivool ületab 50% lühiajalise nimivoolu, nõuab 30 päeva jooksul akustilist PD hindamist - rikkevoolu termiline stress võib algatada isolatsiooni lagunemise, mis ilmneb PD-na nädala jooksul pärast rikkejuhtumit.

### 3. samm: mõõtmisprotokolli täitmine

1. **Valmistage ette mõõtekeskkond:** Registreerige ümbritseva müra tase, kui andur on ühendatud kompuutri korpusega, kuid signaali allikas on lahti ühendatud - see määrab müra alumise taseme SNR arvutamiseks; kui ümbritsev müra ületab -40 dBV mõõtmise sagedusribal, tuvastage ja kõrvaldage müraallikad enne jätkamist.
2. **Rakendage andur kindlaksmääratud kohtades:** Kasutage anduri valiku jaotise 1. etapis määratletud CT-tüübispetsiifilist positsioneerimist; kandke valuvaigust CTde puhul haakegeel; kontrollige haakekvaliteeti Hsu-Nielseni allikatestiga.
3. **Salvestage ajasageduse lainekuju:** jäädvustada vähemalt 10 sekundit pidevat akustilist signaali igas anduri positsioonis - see on piisav, et jälgida mitmeid võimsuse sagedustsükleid ja tuvastada faasiga seotud PD-aktiivsust.
4. **Salvestage sagedusspektri:** FFT analüüsitud lainekuju; tippsageduse komponentide tuvastamine; võrdlemine baasspektriga - uued sageduskomponendid üle baasjoone näitavad uut PD aktiivsust.
5. **Salvestage faasieraldatud pd-mustrit:** sünkroniseerida akustiline mõõtmine võimsussageduse pingefaasiga, kasutades võrdluspinge signaali; joonistada akustilise sündmuse amplituud ja faasinurk - PRPD mustri kuju tuvastab PD allika tüübi.
6. **Rakendage mitme sensori saabumisaja analüüsi:** Kui kaks või enam andurit on samaaegselt paigaldatud, salvestada akustiliste signaalide saabumisaegade erinevus (TDOA) andurite asukohtade vahel - võimaldab allika asukoha arvutamist.

### 4. samm: Allikate asukoha arvutamine

Kahe anduri puhul, mis asuvad kompuutertomograafi korpusel teadaolevatel kohtadel:

Δd=voil×Δt\Delta d = v_{oil} \times \Delta t

Kus Δt\Delta t on mõõdetud saabumisaegade vahe ja voilv_{oil} on akustiline leviku kiirus õlis (1,450 m/s). Allikas asub hüperboolil, mis on määratletud konstantse teepikkuse vahega Δd\Delta d - kolme või enama anduriga, annab mitme hüperbooli ristumiskoht punktile allika asukoha.

Teadaoleva sisemise geomeetriaga kompuutri puhul on kolme anduri ja hoolika TDOA mõõtmise abil võimalik saavutada allika asukoha täpsus ±20-50 mm - see on piisav, et eristada PD-allikat kõrgepingejuhtme liidesel (kõige kriitilisem), südamiku ja isolatsiooni liidesel (mõõdukas raskusaste) ja mahuti seinal (madalaim raskusaste).

### Rakendusstsenaariumid

- **Elektrijaamade alajaamade iga-aastane CT-pargi ülevaatus:** Piesoelektrilised kontaktandurid paagi alumisel seinal; ühe anduri amplituudi ja spektri uuring; võrdlus laevastiku baasväärtusega; CT-d, mille väärtus on >6 dB suurem kui baasväärtus, tähistatakse mitme anduriga järeluuringu jaoks.
- **Vananenud kompuutertomograafilise isolatsiooni seisundi hindamine (>20 aastat kasutust):** Mitme anduri kasutuselevõtt koos PRPD analüüsiga; TDOA allika asukoht; korrelatsioon lahustunud gaasi analüüsi tulemustega; akustiliste ja keemiliste tõendite kombineerimisel põhinev hooldusotsus.
- **Rikkejärgne kompuutertomograafiline isolatsiooni hindamine:** Kohene ühe anduriga uuring 30 päeva jooksul pärast rikkejuhtumit; võrdlus rikke-eelse baastasemega; kõrgenenud signaalitase käivitab kiirendatud seireprogrammi.
- **Uus kompuutertomograafia kasutuselevõtu põhijoonis:** Täielik mitmest sensorist koosnev uuring kasutuselevõtu ajal; PRPD muster salvestatud võrdlusalusena; sagedusspekter dokumenteeritud; tulemused salvestatud CT varade haldamise registrisse kui eluea baasväärtus.

## Kuidas tõlgendada akustilise emissiooni signaale ja teha otsuseid CT hoolduse kohta?

![Põhjalik tehniline infograafika, mis illustreerib, kuidas tõlgendada voolutrafo akustilise emissiooni signaale hooldusotsuste tegemiseks. Ülemises osas võrreldakse nelja erinevat signaalikategooriat, kasutades illustreerivaid PRPD-loosid, sagedusspektreid ja õhu-/kontaktandurite suhtelist tugevust: 1. kategooria (sisemine tühjus, kriitiline), 2. kategooria (pinnapealne jälgimine, kõrge raskusaste), 3. kategooria (väline koroona, madal raskusaste) ja 4. kategooria (mehaaniline vibratsioon, puudub PD). Alumine osa esitab visuaalse vooskeemi, mis juhatab uuringu tulemustest läbi konkreetsete otsustusdiamantide - Kas signaalitase on > 6 dB? Kas see on faasikorraliseeritud? Kas see on sümmeetriline? kuni standardsete hooldustegevusteni, nagu 'Kiireloomuline asendamine vajalik', 'Plaaniline asendamine' või 'Välisallika uurimine'. Väikesed ikoonid lühidalt täiendava DGA ja elektrilise PD korrelatsiooni kohta.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/03/Current-Transformer-Acoustic-Signal-Interpretation-Maintenance-Decision-Guide-1024x687.jpg)

Voolutrafo akustilise signaali tõlgendamise ja hoolduse otsuste tegemise juhend

### Signaalide tõlgendamise raamistik

Akustiliste PD-signaalide tõlgendamisel tuleb eristada nelja signaalikategooriat, mille amplituudivahemikud kattuvad, kuid mille sagedusspektrid, faasimustrid ja hooldusmõjud on selgelt erinevad:

**Kategooria 1: Sisemine tühjendus (kõige kriitilisem)**

- **Akustilised omadused:** Korduvad impulsid 2× võimsuse kordumissagedusega (kaks tühjenemissündmust ühe pingetsükli kohta - üks positiivsel pooltsüklil, üks negatiivsel); tippsagedus 80-150 kHz; signaal on kontaktanduril tugevam kui õhuanduril.
- **PRPD muster:** [Sümmeetrilised klastrid 45° ja 225° faasipositsioonidel](https://www.mdpi.com/1996-1073/14/4/1042)[4](#fn-4) (positiivsed ja negatiivsed pingepiigid); amplituudijagamine järgib igas klastris Gaussi jaotust
- **Hoolduse mõju:** Aktiivne sisemine isolatsiooni lagunemine - planeeri asendamine järgmise planeeritud katkestuse raames; suurendage seire sagedust igakuiselt kuni asendamiseni.

**Kategooria 2: Pinnalähedane jälgimisvee väljavool (kõrge raskusaste)**

- **Akustilised omadused:** Ebaregulaarne impulsimuster; võimsussageduse korrelatsioon olemas, kuid asümmeetriline; tippsagedus 50-100 kHz; signaal on tuvastatav nii kontakt- kui ka õhuanduritega.
- **PRPD muster:** Asümmeetrilised klastrid - ühel pooltsüklil tugevam kui teisel; ebakorrapärane amplituudjaotus, mis viitab ebakorrapärasele tühjenemiskäitumisele.
- **Hoolduse mõju:** Pinna isolatsiooni kahjustus - tavaliselt pukside ja ääriku või südamiku ja vaigu liideses; asendamine vajalik; ei tohi edasi lükata järgmisele plaanilisele seisakule.

**Kategooria 3: Väline koroona (madal CT raskusaste)**

- **Akustilised omadused:** Pigem pidev piiksumine kui diskreetsed impulsid; tugev õhusignaal; nõrk või puuduv kontaktsignaal; tippsagedus 20-50 kHz.
- **PRPD muster:** Kontsentreeritud pinge nullpunktile (90° ja 270°); väga ühtlane amplituudijagamine
- **Hoolduse mõju:** Kõrvalolevatest juhtmetest, isolaatoritest või riistvarast lähtuv väline koroona - CT isolatsiooni lagunemine puudub; uurige ja parandage väline koroona allikas; CT väljavahetamine ei ole vajalik.

**Kategooria 4: Mehaaniline vibratsioon ja häired (ei ole PD)**

- **Akustilised omadused:** Pidev signaal voolusagedusel ja harmoonilistel sagedustel (50 Hz, 100 Hz, 150 Hz); puudub korrelatsioon pinge faasiga; signaal on olemas kontaktanduril, kuid ei ole faasiga korrelatsioonis.
- **PRPD muster:** Ühetaoline jaotumine kõigi faasinurkade vahel - faaside korrelatsioon puudub.
- **Hoolduse mõju:** Magnetostriktsioonist, lahtistest komponentidest või välistest mehaanilistest allikatest tulenev mehaaniline vibratsioon - ei ole PD-signaal; isolatsiooniga ei ole probleeme; uurige mehaanilist allikat, kui vibratsioonitase on kõrgenenud.

### Hooldusotsuse vooskeem

### Akustiline PD diagnostiline otsustuspuu

Akustilise PD uuringu tulemus

Kas signaali tase on > 6 dB üle baasjoone?

JAH

EI

Jätkata iga-aastast uuringut

Kas signaal on kontaktanduril tugevam kui õhus?

JAH

EI

Väline Corona

Uurige välist allikat

Kas PRPD muster on pingepiikide puhul faasikorraliseeritud?

JAH

EI

Mehaaniline vibratsioon

Mehaanilise allika uurimine

Kas PRPD muster on sümmeetriline (mõlemad pooltsüklid)?

JAH

Sisemine tühjendus

Ajakava asendamine

EI

Kas PRPD muster on ebakorrapärase amplituudiga asümmeetriline?

JAH

Pinna jälgimine

Kiireloomuline asendamine

EI

Korreleeritud DGA analüüsi ja elektrilise PD-testi teostamine

Lõplikuks diagnoosimiseks

### Korrelatsioon täiendavate diagnostiliste meetoditega

Akustiline PD tuvastamine on kõige paremini rakendatav väldiagnostika, kuid selle järeldusi tugevdab korrelatsioon täiendavate meetoditega:

- **Lahustunud gaaside analüüs (DGA):** [Vesiniku (H₂) ja metaani (CH₄) teke naftaga immutatud CT-s kinnitab aktiivset PD-d.](https://standards.ieee.org/ieee/C57.104/7018/)[5](#fn-5); atsetüleen (C₂H₂) viitab suure energiaga kaarele; akustilise signaali taseme tõusu ja DGA gaasitootmise kiiruse vaheline korrelatsioon kinnitab sisemist tühjendusallikat.
- **Soojuskujutis (infrapuna):** Kuumad kohad kompuutertomograafi korpuse pinnal viitavad tühjendusradade jälgimisest tulenevale takistuslikule kuumenemisele; korrelatsioon akustiliste signaalidega samas kohas kinnitab pinna tühjendusaktiivsust.
- **Elektrilise voolutugevuse mõõtmine (IEC 60270):** Annab kalibreeritud laengu mõõtmise pC-s - vajalik lõpliku raskusastme hindamiseks; teostatakse kavandatud katkestuse ajal, kui kompuuter on pingevaba ja sekundaarahela on juurdepääsetav.

### Tavalised tõlgendusvigad

- **Kõigi kõrgendatud akustiliste signaalide omistamine sisemisele PD-le:** Kõrvaloleva riistvara väline koroona on kõige tavalisem allikas valepositiivsete akustiliste PD-märguannete tekkeks elektrijaamades; enne sisemise PD esinemise järeldamist tuleb alati võrrelda kontakt- ja õhuanduri signaale.
- **Asendusotsuste tegemine ainult ühe mõõtmise amplituudi alusel:** Üksik kõrgendatud amplituudi näit ilma PRPD mustri analüüsi, sagedusspektri võrdluse ja baasjoone korrelatsioonita ei ole piisav tõend asendamise otsuse tegemiseks; akustilise PD hindamiseks on vaja täielikku signaali iseloomustuse paketti.
- **Akustiliste signaalide ignoreerimine allpool “häirekünnist”:** Järkjärguline isolatsiooni lagunemine põhjustab akustilise signaali taseme järkjärgulist tõusu kuude või aastate jooksul; signaal, mis on täna 3 dB üle baastaseme ja järgmisel vaatlusel 4 dB üle baastaseme, on murettekitavam kui signaal, mis on 6 dB üle baastaseme, kuid stabiilne - trend on informatiivsem kui absoluutne tase.
- **Akustilise PD-uuringu teostamine kohe pärast pingetõmbumist või lülitussündmust:** Lülitustoimingud tekitavad akustilisi signaale, mis võivad õliga kaetud kompuutrite puhul püsida minutit; enne akustiliste PD-mõõtmiste alustamist tuleb pärast iga lülitustoimingut oodata vähemalt 30 minutit.

## Kokkuvõte

Akustilise emissiooni osalise tühjenemise tuvastamine on kõige praktilisem paigaldatud elektrijaotusvõrgu CT-de jaoks kättesaadav seisundiseire tehnika - see ei nõua katkestusi, juurdepääsu sekundaarahelatele, spetsiaalset alajaama infrastruktuuri ega muudatusi CT-s või sellega ühendatud vooluahelates. Tehnika väärtus ei seisne PD tuvastamises ühel hetkel - see seisneb iga komplektis oleva CT jaoks baasjoone kehtestamises, akustilise signaali taseme muutmises järjestikuste mõõtekampaaniate jooksul ning faasieraldatud mustri ja sagedusspektri kasutamises, et eristada kiiret väljavahetamist vajav sisemine tühi tühi tühjenemine välisest koroonast, mis ei vaja CT-sse sekkumist. **Elektrijaotusvõrgu voolujuhtimises on akustilise emissiooni osalise tühjenemise tuvastamine hooldusinvesteering, mis muudab reaktiivse voolujuhtimisseadmete rikke reageerimise - hädaolukorra asendamine pärast ootamatut isolatsiooni purunemist - planeeritud varahalduseks, kus halvenevad voolujuhtimisseadmed tuvastatakse kuid enne rikke tekkimist ja asendatakse plaaniliste katkestuste ajal, ilma et tekiksid ohutusriskid, kaitsekatkestused ja hädaolukorra hankekulud, mis kaasnevad planeerimata voolujuhtimisseadmete rikke korral.**

## Korduma kippuvad küsimused osalise tühjenemise akustilise tuvastamise kohta elektrijaotuse CT-des

### **Küsimus: Millist akustilise emissiooni sagedusvahemikku tuleks kasutada osalise tühjenemise tuvastamiseks õliga kaetud elektrijaotusvoolutrafodes ja miks see erineb valuvaigust voolutransformaatorite rakendustest?**

**A:** Õliga immutatud kompuutrid: 50-200 kHz - õli tagab väiksema akustilise summutuse, mis võimaldab madalama sagedusega komponentide levikut tühjendusallikast andurini. Valuvaigust kompuutertomograafid: 80-300 kHz - epoksüvaik on suurema akustilise summutusega, mis nõuab suuremat sagedustundlikkust ja anduri paigutamist eeldatavale PD-allika asukohale lähemale, et saavutada piisav signaali-müra suhe.

### **K: Kuidas eristatakse faasieraldatud osalise tühja tühja sisemise tühja tühja ja välise korona vahel võimsuse jaotuse CT akustilise emissiooni mõõtmistes?**

**A:** Väline koroona tekitab PRPD-klastreid pinge nullpunkti positsioonides (90° ja 270°) - koroona tekib siis, kui elektrivälja gradient on kõige järsem. PRPD-klastrite faasipositsioon on peamine eristav tegur sisemise ja välise PD-allika vahel.

### **Küsimus: Kui palju on minimaalselt vaja akustilise emissiooni andureid, et leida osalise tühjendusallika asukoht elektrijaotuskontrolleris, ja milline on saavutatav asukoha määramise täpsus?**

**A:** Vähemalt kolm andurit kahemõõtmelise allika asukoha määramiseks, kasutades saabumisaja analüüsi. Kolm andurit tagavad kahe hüperbooli lõikumise, mis annab punktipõhise allika asukoha täpsusega ±20-50 mm teadaoleva sisemise geomeetriaga õliga kaetud kompuutertomograafiates. Kaks andurit annavad ainult hüperboolilise asukoha, mis on ebapiisav punkti asukoha määramiseks, kuid kasulik selle kinnitamiseks, kas allikas on ühele anduri asukohale lähemal kui teisele.

### **Küsimus: Kuidas tuleks akustilise emissiooni osalise tühjendamise mõõtmisi korreleerida lahustunud gaasi analüüsi tulemustega, et teha otsuseid voolujaotuse hooldusprogrammide CTde väljavahetamise kohta?**

**A:** Akustilise PD-signaali suurenemine koos vesiniku ja metaani tekkimisega DGA-s kinnitab aktiivset madala energiaga sisemist tühjendust - planeerige asendamine järgmise planeeritud seisaku ajal. Akustilise PD-signaali suurenemine koos atsetüleenitootmisega kinnitab kõrge energiaga kaareplahvatust - käsitage seda kui kiireloomulist; ärge lükake asendamist edasi. Akustilise PD-signaali suurenemine ilma DGA gaasitootmiseta viitab välisele koroonale või mehaanilisele vibratsioonile - enne väljavahetamise planeerimist tuleb uurida muid kui TT-allikaid.

### **Küsimus: Millist uuringusagedust tuleks kohaldada elektrijaotusseadmete alajaamades asuvate õliga immutatud voolutrafode akustilise emissiooni osalise tühjenemise seireks, lähtudes voolutrafode vanusest ja seisundi ajaloost?**

**A:** Alla 15-aastased CT-d, mille isolatsiooniprobleemid ei ole teadaolevad: 2-aastane akustiline uuring. 15-25-aastased kompuutrid: iga-aastane ülevaatus. üle 25 aasta vanused kompuutrid: 6-kuulist ülevaatust. CT-d, millel on varasemad kõrgenenud akustilised näitajad, ebanormaalne DGA või rikkejärgne soojuskoormus: 3-kuulist ülevaatust, olenemata vanusest. Kohene ülevaatus 30 päeva jooksul pärast mis tahes rikkejuhtumit, mille korral voolutugevus ületab 50% lühiajalisest nimivoolust.

1. “Akustilise emissiooni analüüs osalise tühjenemise tuvastamiseks”, `https://ieeexplore.ieee.org/document/6164228`. Uuringus määratakse kindlaks tüüpilised AE-sagedusribad õli-paberi isolatsioonisüsteemide jaoks. Tõendusmaterjali roll: statistika; Allikatüüp: uuring. Toetab: tippenergia tüüpiliselt 80-150 kHz juures õli-paberist CT-isolatsiooni puhul. [↩](#fnref-1_ref)
2. “Ultraheli lainete levik trafoõlis”, `https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S014206151500052X`. Selle uuringuga mõõdetakse akustilise kiiruse parameetreid, mis on olulised kohalejõudmise aja määramiseks. Tõendite roll: mehhanism; Allikatüüp: teadusuuringud. Toetab: 1 400-1 500 m/s trafoõlis. [↩](#fnref-2_ref)
3. “IEC 60270: Kõrgepinge katsemeetodid - Osalise tühjenemise mõõtmised”, `https://webstore.iec.ch/publication/1225`. Käesolev standard määratleb PD kvantifitseerimise elektrilised standardmeetodid. Tõendusmaterjali roll: general_support; Allikatüüp: standard. Toetab: Elektriline PD mõõtmine vastavalt IEC 60270 on PD kvantifitseerimise standardmeetod. [↩](#fnref-3_ref)
4. “Faasieraldatud osalise tühjendusmustri tõlgendamine”, `https://www.mdpi.com/1996-1073/14/4/1042`. Artiklis kirjeldatakse üksikasjalikult sisemiste tühjade tühimike sümmeetrilist klastrilist käitumist. Tõendite roll: mehhanism; Allikatüüp: teadusuuringud. Toetab: Sümmeetrilised klastrid 45° ja 225° faasipositsioonidel. [↩](#fnref-4_ref)
5. “IEEE juhend õliga immutatud trafodes tekkivate gaaside tõlgendamiseks”, `https://standards.ieee.org/ieee/C57.104/7018/`. Juhendis dokumenteeritakse osalise tühjendamise tagajärjel tekkivad keemilised gaasimärgid. Tõendite roll: mehhanism; Allikatüüp: standard. Toetab: Vesiniku (H₂) ja metaani (CH₄) teke naftasse immutatud CT-s kinnitab aktiivset PD-d. [↩](#fnref-5_ref)