部分放電 (PD) は、高電圧機器の絶縁欠陥を示す最も重要な指標の 1 つです。さまざまな PD 解析手法の中でも、一般に PRPD として知られる位相分解部分放電パターンは、電源周波数の電圧サイクル内で放電パルスがどのように分布するかを明確に統計的に表示できるため、広く使用されています。
A PRPD パターンは通常、次の 3 つの重要なパラメータを表します。
PRPD パターンの位置、振幅分布、パルス密度、対称性を考慮すると、エンジニアはコロナ放電、表面放電、浮遊電位放電などの絶縁欠陥の可能性を特定できます。
この記事では、これら 3 つの一般的な放電タイプの典型的な PRPD 特性を紹介します。
コロナ放電は通常、鋭い先端、バリ、エッジ、突起など、曲率半径が小さい電極周囲のガス絶縁体で発生します。コロナ放電は極性の影響を強く受けるため、正コロナと負コロナの PRPD パターンは通常まったく異なります。
正コロナ放電は通常、印加される AC の正の半サイクルと関連しています。 Voltage.
In a PRPD pattern, positive corona pulses are often concentrated near the peak region of the positive half-cycle. Under typical AC test conditions, this may appear around 70° to 110°, although the exact phase range can vary depending on the electrode geometry, voltage level, sensor type, and test setup.
通常、正コロナの振幅分布は比較的安定しており、集中しています。 PRPD パターンでは、密集した水平バンドまたは点の密集したクラスターとして表示される場合があります。印加電圧が増加すると、位相間隔がわずかに広くなり、パルス繰り返し率が増加します。ただし、振幅は他のタイプの絶縁欠陥に比べて大きく増加しない可能性があります。
陽性コロナの典型的な特徴は次のとおりです。半周期
正のコロナと比較して、負のコロナは多くの場合より高いパルス繰り返し率を示しますが、単一パルスの振幅は比較的小さい場合があります。したがって、PRPD パターンは、負の半サイクル ピーク付近に非常に高密度で低振幅のクラスターとして現れる可能性があります。
On a PRPD pattern, negative corona pulses are commonly concentrated near the peak region of the negative half-cycle, often around 250° to 290° under typical conditions.
負のコロナの典型的な特徴は次のとおりです。半サイクル
高いパルス繰り返し率
その結果、沿面放電 PRPD パターンは、くさび形、傾斜した、または「ウサギの耳」の外観を示すことがよくあります。
Unlike corona discharge, surface discharge usually appears in both positive and negative half-cycles. It is commonly observed on the rising edges and peak regions of the applied voltage waveform. Typical phase regions may include 10° to 90° in the positive half-cycle and 190° to 270° in the negative half-cycle.
地表放電には以下が含まれます:
正と負の両方の半サイクルにおける放電活動
2 つの半サイクル間の明らかな非対称
一方の半サイクルでのより広い振幅分散
浮遊電位放電の主な特徴は次のとおりです。その対称性。
浮遊電位放電の典型的な特徴は次のとおりです。半サイクル
2つの半サイクル間の高い対称性
In a PRPD pattern, floating potential discharge is usually concentrated shortly after the zero-crossing points of the voltage waveform. Typical discharge phase regions may appear around 30° to 80° and 210° to 260°.
安定した放電振幅
緻密で明確なクラスター
両側で同様の位相幅とパルス密度
ノイズ干渉
| Discharge Type | Typical Source | Phase Characteristics | Amplitude and Density | PRPD Appearance |
|---|---|---|---|---|
| Positive Corona | Sharp points, burrs, small-radius electrodes | Mainly near the positive voltage peak | Stable amplitude, concentrated distribution | Compact cluster or horizontal band |
| Negative Corona | Sharp electrodes in gas insulation | Mainly near the negative voltage peak | High repetition rate, lower pulse amplitude | Dense low-amplitude cluster |
| Surface Discharge | Solid-gas or solid-liquid insulation interface | Appears in both half-cycles, often asymmetric | One half-cycle may have higher amplitude; the other may have higher density | Wedge-shaped or rabbit-ear-like pattern |
| Floating Potential Discharge | Ungrounded or poorly connected metal parts | Appears in both half-cycles, often after zero-crossing | Stable amplitude and similar pulse density in both half-cycles | Two symmetrical dense clusters |
設備構造
接地条件
これらの典型的な PRPD 特性を理解することで、エンジニアは絶縁欠陥をより適切に特定し、機器の状態を評価し、重大な障害が発生する前に予防保守措置を講じることができます。
ただし、正確で信頼性の高い結果を得るには、PRPD の解釈を現場での経験、測定条件、および追加の診断データと常に組み合わせる必要があります。
PRPD pattern analysis provides valuable insight into the behavior of partial discharge within a power frequency voltage cycle. Different insulation defects tend to produce different phase, amplitude, and pulse density characteristics.
Corona discharge usually shows strong polarity dependence. Positive corona is commonly concentrated near the positive voltage peak, while negative corona is often concentrated near the negative voltage peak with high pulse repetition.
Surface discharge typically appears in both half-cycles and often shows significant asymmetry, which may indicate contamination, moisture, or surface insulation degradation.
Floating potential discharge usually produces two relatively symmetrical discharge clusters in the positive and negative half-cycles, often related to ungrounded or poorly connected metal components.
By understanding these typical PRPD characteristics, engineers can better identify insulation defects, evaluate equipment condition, and take preventive maintenance actions before serious failures occur.
However, PRPD interpretation should always be combined with field experience, measurement conditions, and additional diagnostic data to achieve accurate and reliable results.
