Проверка электрической прочности изоляции кабельных линий повышенным напряжением дает лишь ответ о состоянии самого слабого звена в кабельной системе (годен/ не годен – выдержал/ не выдержал). Данную проверку проводят после прокладки кабеля, ремонта или обслуживания.  Для увеличения надежности и комплексной оценки состояния кабельных систем необходимо оценивать дополнительные характеристики. Одной из важных характеристик, которая позволяет оценить состояния всей кабельной системы и локализовать дефекты по всей длине являются параметры частичных разрядов.
Частичный разряд (ЧР) – электрический разряд, который шунтирует лишь часть изоляции между электродами, находящимися под разными потенциалами.
Частичные разряды возникают в месте дефекта кабельной линии (газовые полости, посторонние вкрапления, увлажнение) под воздействием переменного напряжения. Периодически повторяющиеся частичные разряды с течением времени разрушают изоляцию и могут привести к пробою.

Образование частичных разрядов сопровождается следующими физическими явлениями:

- электрическими – протекание импульсных токов в искусственно создаваемых цепях;
- электромагнитными – распространение электромагнитных волн в окружающие пространство;
- оптическими – световое излучение;
- акустическими – распространение звуковых волн;
- тепловыми – локальный нагрев изоляции;
- химическими – разложение диэлектрика на молекулярные группы.

Единственным количественным методом оценки частичных разрядов является электрический метод.

При применении данного метода измеряются следующие параметры:

- кажущийся частичный заряд (основной параметр измеряется в пКл и характеризует энергию разряда); Кажущийся заряд – это такой заряд, который, будучи мгновенно введен между выводами испытуемого объекта, вызовет такое же мгновенное изменение напряжения между его выводами, как реальный ЧР,
- частота следования,
- средний ток,
- фазовый угол импульса φi и другие (дополнительные параметры).

При электрическом методе измерения на кабельную линию подается испытательное напряжение от внешнего источника. В месте дефекта происходит пробой, который формирует переходный процесс (сигнал), распространяющийся от места дефекта до измерительного оборудования. Точная форма сигналов зависит от дефекта, взаимного расположения испытательного оборудования и дефекта, волнового сопротивления кабельной линии и самой измерительной системы. Измерительная система подключается к объекту испытания через присоединительный конденсатор (изображение 1). Так как источник напряжения может генерировать высокочастотную помеху необходимо между ними и объектом испытания устанавливать высокочастотный фильтр.



Параметры электрической схемы замещения ЧР относительного измерительного прибора не известны, поэтому необходима калибровка перед началом измерения для определения масштабного коэффициента, который будет использоваться для определения энергии разряда. Калибровка проводится с помощью эталонного калибратора, подающего калибровочные импульсы известной энергии (изображение 2, 3).

При калибровке измерительной системы и подключенного кабельного участка важно увидеть конец кабельной линии на осциллографе измерительной системы в виде отраженного сигнала. Таким образом, мы поймем, что наш калибровочный импульс не затухает при проходе до конца кабельной линии и обратно.
Локализацию ЧР производят по временной области. При разряде происходит распространение импульса в обе стороны. Система сначала фиксирует импульс с ближнего конца как первый, а потом измеряет его как отраженный от второго конца. По разности прихода этих импульсов система рассчитывает место положения дефекта. Локализации ЧР по длине кабеля представлена на изображении 4.

Определение вида частичных разрядов производят по их распределению относительно фазового угла питающего напряжения. Длительность ЧР составляет порядок долей наносекунд и их распределения см. изображение 5.

Причины образования ЧР следующие: заводские дефекты, механические повреждения, пустоты, плохой контакт оболочки кабеля в местах соединения, электрические «деревья», вызванные перенапряжением при испытании и эксплуатации.
При анализе частичных разрядов необходимо оценивать  не только результаты текущих измерений, но и оценивать тенденцию роста ЧР при последующих измерениях.
Наша компания поставляет оборудование для измерения Частичных разрядов и производит обучение специалистов по программе диагностики кабельных линий. Верное и заблаговременное определение дефектов позволит повысить надежность кабельных систем.