Diagnostyka urządzeń elektroenergetycznych jest obszarem badań materiałów dielektrycznych i procesów ich degradacji. Wprowadzanie nowych materiałów i technologii w konstrukcjach układów izolacyjnych urządzeń elektrycznych, w szczególności polimerów syntetycznych, wskazuje kierunki prac badawczych dla oceny ich właściwości i określenia wpływu na niezawodność urządzeń. W pracy doktorskiej przedstawiono wyniki badań oddziaływania impulsowych zjawisk dielektrycznych w dwóch rodzajach polimerów syntetycznych: etyleno-propylenowej izolacji kabli elektroenergetycznych i poliamido-imidowej izolacji maszyn elektrycznych, reprezentujących układy izolacyjne o zasadniczo odmiennych cechach pod względem narażeń eksploatacyjnych i warunków rozwoju wyładowań niezupełnych. Program badań eksperymentalnych odniesiony został do warunków inicjowania wyładowań przy przepięciach szybkozmiennych, powstających w wyniku zasilania maszyn elektrycznych niskiego napięcia z układów falownikowych oraz przy narażeniach sinusoidalnych izolacji kablowej, pochodzących od roboczego i podwyższonego natężenia pola elektrycznego.
W pracy realizowano następujące zadania badawcze: przeanalizowano problemy narażeń eksploatacyjnych w polimerowych układach izolacyjnych urządzeń elektrycznych, - wykonano badania laboratoryjne w cyklach długoterminowych oddziaływania wyładowań niezupełnych na polimerowe układy modelowe reprezentujące elementy uzwojeń maszyn elektrycznych i układy modelowe kabli elektroenergetycznych, zastosowano detekcję i rejestracje impulsowych form wyładowań niezupełnych, - wykonano symulacje komputerowe wyładowań niezupełnych.
Rezultaty uzyskane w badaniach eksperymentalnych i przeprowadzonych analizach potwierdzają tezę rozprawy.
Analysis of degradation processes mechanisms in high voltage polymer insulation systems
Diagnosis of power equipment is an area of research of degradation processes of insulating materials. The introduction of new materials and technologies in the construction of electrical insulation systems, especially synthetic polymers, indicates directions of research for the assessment of their properties and determine their impact on reliability. The dissertation presents the results of the impact of impulse phenomena in dielectric materials in two types of synthetic polymers: ethylene-propylene rubber as an insulation of power cables and polyamide- imide insulation used as an insulation in electric motors. Those two insulating systems represents substantially different characteristics in terms of operational exposures and the development of partial discharges. The program of experimental research has been referenced to the conditions for initiating discharges during fast transient overvoltages, which on one hand are common in low voltage motor systems energized by power converters and on the other hand may be initiated in cable insulating system as a result of the existence of increased electric field.
The doctoral thesis carried out the following research tasks: analysis of the problems in the electrical insulating systems; laboratory tests were performed in cycles of long-term impact of partial discharges on the polymer of models that represent: elements of the windings of electrical machines and models of power cables; detection and registration of partial discharge pulses; numerical simulations of partial discharges phenomena.
Results obtained in experimental studies and tests carried out confirm the thesis of dissertation.
