IV. การทดสอบการคายประจุบางส่วนของหม้อแปลงไฟฟ้าแบบแห้ง

1. การวิเคราะห์รูปคลื่นของการปล่อยประจุบางส่วน

แรงดันไฟฟ้าคร่อมอิมพีแดนซ์ตรวจจับ Zm (นั่นคือ สัญญาณตรวจจับ) มีค่าค่อนข้างน้อยและต้องขยายสัญญาณเพื่อให้แสดงผลที่ชัดเจนบนเครื่องมือ ค่าสูงสุดของสัญญาณพัลส์ที่ขยายโดยแอมพลิฟายเออร์สามารถวัดได้ด้วยออสซิลโลสโคป นอกจากนี้ ออสซิลโลสโคปยังสามารถดูได้ว่าเฟสของการปล่อยประจุเกิดขึ้นในความถี่ไฟฟ้าใด กำหนดรูปคลื่นพัลส์และเวลาการปล่อยประจุ และสังเกตลักษณะของการปล่อยประจุบางส่วนทั้งหมด เพื่อกำหนดตำแหน่งโดยประมาณและลักษณะของการปล่อยประจุ ออสซิลโลสโคปสามารถสแกนได้ทั้งแนวนอนและแนววงรี การสแกนแนวนอนทำได้โดยการเบี่ยงเบนเต็มหน้าจอเทียบเท่ากับหนึ่งรอบและซิงโครไนซ์กับแรงดันไฟฟ้าทดสอบเพื่อกำหนดเฟสของพัลส์ การสแกนแนววงรีก็เทียบเท่ากับหนึ่งรอบของแรงดันไฟฟ้าทดสอบต่อรอบการกวาดเช่นกัน รูปที่ 4-1 แผนภาพแสดงรูปคลื่นบนหน้าจอของโหมดการสแกนสองโหมด

รูปที่ 4-1

ในการทดสอบการปล่อยประจุบางส่วน นอกจากการปล่อยประจุบางส่วนภายในฉนวนแล้ว การเชื่อมต่อของสายไฟ หน้าสัมผัสทางไฟฟ้า และหลอดฟลูออเรสเซนต์ โคโรนาของขั้วไฟฟ้าแรงสูง ฯลฯ ก็อาจส่งผลต่อรูปคลื่นของการปล่อยประจุบางส่วนได้เช่นกัน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องแยกแยะรูปคลื่นของการปล่อยประจุบางส่วนออกจากการรบกวนอื่นๆ ภายในฉนวน รูปที่ 4-2 แสดงรูปคลื่นทั่วไปหลายแบบ

รูปที่ 4-2

2. การระบุสเปกตรัมของการปล่อยประจุบางส่วน

รูปที่ 4-3 แสดงออสซิลโลแกรมการปล่อยประจุบางส่วนประเภทต่างๆ ซึ่งได้มาใกล้กับแรงดันเริ่มต้น รูป (a), (b), (c) และ (d) เป็นรูปแบบพื้นฐานของการปล่อยประจุบางส่วน และ (e), (f) และ (g) เป็นรูปแบบพื้นฐานของคลื่นรบกวน

รูปที่ 4-3

ใน (a) มีช่องว่างอากาศเพียงช่องเดียวที่ตั้งฉากกับทิศทางของสนามไฟฟ้าในโครงสร้างฉนวน และพัลส์การปล่อยประจุจะซ้อนทับกันที่ตำแหน่งระหว่างยอดบวกและยอดลบ แอมพลิจูดและความถี่ของพัลส์ทั้งสองด้านของความสมมาตรโดยพื้นฐานแล้วจะเท่ากัน แต่บางครั้งแอมพลิจูดบนและล่างของความไม่สมมาตร 3:1 ก็ยังถือว่าปกติ ความสัมพันธ์ระหว่างการปล่อยประจุและแรงดันไฟฟ้าทดสอบคือ หลังจากปล่อยประจุเริ่มต้นแล้ว การปล่อยประจุจะเพิ่มขึ้นถึงระดับหนึ่ง และการปล่อยประจุจะคงที่เมื่อแรงดันไฟฟ้าทดสอบเพิ่มขึ้น แรงดันไฟฟ้าที่ดับลงจะเท่ากับหรือต่ำกว่าแรงดันไฟฟ้าเริ่มต้นเล็กน้อย

ใน (b) โครงสร้างฉนวนประกอบด้วยช่องว่างอากาศขนาดต่างๆ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นโครงสร้างฉนวนแบบหล่อ เมื่อพัลส์การปล่อยประจุซ้อนทับกันที่ตำแหน่งก่อนจุดสูงสุดบวกและลบ แอมพลิจูดและความถี่ของพัลส์สองด้านที่สมมาตรกันโดยพื้นฐานแล้วจะเท่ากัน แต่บางครั้งความไม่สมมาตรของแอมพลิจูดด้านบนและด้านล่างในอัตราส่วน 3:1 ก็ยังถือว่าปกติ ในช่วงเริ่มต้นของการปล่อยประจุ สามารถแยกแยะพัลส์การปล่อยประจุได้ จากนั้นแรงดันไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้น พัลส์การปล่อยประจุบางส่วนจะเคลื่อนไปในทิศทางของตำแหน่งศูนย์แรงดันไฟฟ้าทดสอบ ในขณะเดียวกันก็จะมีพัลส์ที่ใหญ่กว่าเกิดขึ้น ความละเอียดของพัลส์จะค่อยๆ ลดลง จนกระทั่งไม่สามารถแยกแยะได้อีกต่อไป หลังจากปล่อยประจุครั้งแรก การปล่อยประจุจะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องตามการเพิ่มขึ้นของแรงดันไฟฟ้า และแรงดันไฟฟ้าที่ดับลงโดยพื้นฐานแล้วจะเท่ากับหรือต่ำกว่าแรงดันไฟฟ้าเริ่มต้น

ในรูป (c) มีช่องว่างอากาศเพียงช่องเดียวในโครงสร้างฉนวน การตอบสนองการปล่อยประจุของช่องว่างอากาศบนพื้นผิวของอิเล็กโทรดนั้นแตกต่างจากในไดอิเล็กทริก พัลส์การปล่อยประจุจะซ้อนทับอยู่บนยอดบวกและลบของแรงดันไฟฟ้า และแอมพลิจูดของทั้งสองด้านไม่สมมาตร ความถี่ของแอมพลิจูดขนาดใหญ่จะต่ำ และความถี่ของแอมพลิจูดขนาดเล็กจะสูง อัตราส่วนมักจะมากกว่า 3:1 และบางครั้งอาจถึง 10:1 สามารถแยกแยะการตอบสนองการปล่อยประจุโดยรวมได้ เมื่อการปล่อยประจุเริ่มต้น ปริมาณการปล่อยประจุโดยพื้นฐานแล้วจะไม่เปลี่ยนแปลงและไม่เกี่ยวข้องกับการเพิ่มขึ้นของแรงดันไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้าที่ดับลงจะเท่ากับหรือต่ำกว่าแรงดันไฟฟ้าเริ่มต้นเล็กน้อย
 
ใน (d) (1) กลุ่มของช่องว่างอากาศที่มีขนาดแตกต่างกันตั้งอยู่บนพื้นผิวของอิเล็กโทรด แต่เป็นแบบปิด (2) ช่องว่างไฟฟ้าระหว่างอิเล็กโทรดและตัวกลางฉนวนไม่ได้ปิด อัตราส่วนแอมพลิจูดระหว่างสองด้านมักจะเป็น 3:1 และบางครั้ง 10:1 ก่อนที่พัลส์การปล่อยประจุจะซ้อนทับบนยอดลบของแรงดันไฟฟ้า เมื่อแรงดันไฟฟ้าสูงขึ้น ส่วนหนึ่งของพัลส์จะเคลื่อนไปทางตำแหน่งศูนย์ หลังจากเริ่มการปล่อยประจุ ความละเอียดของพัลส์จะอยู่ในระดับปานกลาง เมื่อเพิ่มแรงดันขึ้นเรื่อยๆ ความละเอียดจะลดลงจนแยกแยะไม่ได้ หลังจากปล่อยประจุครั้งแรก จักรพรรดิการปล่อยประจุจะค่อยๆ เพิ่มขึ้นตามแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้น และแรงดันไฟฟ้าที่ดับลงจะเท่ากับหรือต่ำกว่าแรงดันไฟฟ้าเริ่มต้นเล็กน้อย หากแรงดันไฟฟ้าคงอยู่เป็นเวลา 10 นาที การตอบสนองการปล่อยประจุจะเปลี่ยนแปลงไปบ้าง

(e) แหล่งกำเนิดการรบกวนคือตัวกลางที่เป็นของเหลวระหว่างปลายเข็มกับแผ่นเรียบหรือพื้นดิน การปล่อยประจุโคโรนาเกิดขึ้นที่แรงดันต่ำ และพัลส์การปล่อยประจุจะซ้อนทับอยู่ที่ตำแหน่งแรงดันสูงสุด เช่น ที่จุดสูงสุดที่เป็นลบ พลังงานการปล่อยประจุจะมีศักย์ไฟฟ้าสูง หากอยู่ที่ตำแหน่งจุดสูงสุดที่เป็นบวก แหล่งจ่ายไฟจะมีศักย์ไฟฟ้าต่ำ วิธีนี้ช่วยในการกำหนดตำแหน่งศูนย์ของแรงดัน และพัลส์คู่หนึ่งจะปรากฏขึ้นอย่างสมมาตรที่จุดสูงสุดของแรงดันบวกหรือลบ โดยมีช่วงเวลาเท่ากันสำหรับแต่ละกลุ่มของพัลส์การปล่อยประจุ อย่างไรก็ตาม แอมพลิจูดและช่วงเวลาของทั้งสองกลุ่มนั้นแตกต่างกัน และกลุ่มที่เล็กกว่าจะมีแอมพลิจูดเท่ากันและมีความหนาแน่นมากกว่า พัลส์ที่ใหญ่กว่าจะมีแรงดันเริ่มต้นต่ำกว่า และการปล่อยประจุจะเพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของแรงดัน แรงดันเริ่มต้นของกลุ่มพัลส์ที่เล็กกว่าจะสูงกว่า และปริมาณการปล่อยประจุจะไม่ขึ้นอยู่กับแรงดันและยังคงไม่เปลี่ยนแปลง เมื่อแรงดันสูงขึ้น ความหนาแน่นของความถี่พัลส์จะเพิ่มขึ้น แต่ยังคงแยกแยะได้ เมื่อแรงดันสูงขึ้น ความหนาแน่นของความถี่พัลส์จะแยกแยะได้ยากขึ้น

(f) ปลายเข็มสัมผัสกับตัวกลางก๊าซเรียบหรือก๊าซบนพื้นดิน การปล่อยประจุโคโรนาเกิดขึ้นที่แรงดันต่ำ และพัลส์การปล่อยประจุจะซ้อนทับอยู่ที่ตำแหน่งแรงดันสูงสุด เช่น หากอยู่ที่จุดสูงสุดที่เป็นลบ แสดงว่าแหล่งจ่ายไฟมีศักย์ไฟฟ้าสูง หากอยู่ที่จุดสูงสุดที่เป็นบวก แสดงว่าแหล่งจ่ายไฟมีศักย์ไฟฟ้าต่ำ ซึ่งช่วยในการกำหนดจุดศูนย์ของแรงดัน หลังจากปล่อยประจุครั้งแรก แรงดันจะเพิ่มขึ้นและปริมาณการปล่อยประจุยังคงไม่เปลี่ยนแปลง แต่ความหนาแน่นของพัลส์จะกระจายไปทั้งสองด้านและความถี่ของการปล่อยประจุจะเพิ่มขึ้น แต่ยังคงแยกแยะได้ เมื่อแรงดันเพิ่มขึ้น ความถี่ของพัลส์การปล่อยประจุจะเพิ่มขึ้นจนค่อยๆ แยกแยะได้ยากขึ้น

(g) การคายประจุศักย์แขวนลอย การคายประจุไฟฟ้าที่เกิดขึ้นระหว่างวัตถุโลหะสองชิ้นที่แขวนลอยอยู่ในสนามไฟฟ้า หรือระหว่างวัตถุโลหะกับพื้นดิน

คลื่นเสียงมีสองประเภท:

1. ด้านบวกและด้านลบมีแอมพลิจูดของพัลส์เท่ากัน ช่วงเวลาเท่ากัน และความถี่เท่ากัน

2. สัญญาณพัลส์ทั้งสองด้านปรากฏเป็นคู่ โดยมีระยะห่างระหว่างคู่เท่ากัน และบางครั้งก็เคลื่อนที่ไปมาบนเส้นฐาน

การจำหน่ายผู้ป่วยออกจากโรงพยาบาลในระยะเริ่มต้นมี 3 ประเภท:

(1) ปริมาณการปล่อยประจุยังคงไม่เปลี่ยนแปลง โดยไม่ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้า และแรงดันไฟฟ้าในการดับจะเท่ากับแรงดันไฟฟ้าเริ่มต้นอย่างสมบูรณ์

(2) แรงดันไฟฟ้ายังคงเพิ่มขึ้น และเมื่อถึงแรงดันไฟฟ้าระดับหนึ่ง การปล่อยประจุจะหายไปทันที เมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นแล้วลดลงอีกครั้ง การปล่อยประจุจะเกิดขึ้นอีกครั้งที่แรงดันไฟฟ้าที่หายไปก่อนหน้านี้

(1) เมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น พลังงานการปล่อยประจุจะค่อยๆ ลดลง และพัลส์การปล่อยประจุจะเพิ่มขึ้น