PARTIAL DISCHARGES AND SELF-HEALING PROPERTIES OF IMPREGNATED METALLIZED POLYPROPYLENE CAPACITORS

Autor: Sassoulas, Pierre-Olivier
Přispěvatelé: Garcia, Sylvie, Laboratoire de Génie Electrique de Grenoble (G2ELab), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Joseph Fourier (Grenoble I), B. Gosse
Jazyk: francouzština
Rok vydání: 1998
Předmět:
Zdroj: Physique [physics]. Université Joseph Fourier (Grenoble I), 1998. Français
Popis: In order to investigate the ability of metaliized polypropylene capacitors to be impregnated, we hâve first of ail studied discharges that occur at the edge of metallization. This study showed that the use of a dielectric liquid, sucb as benzyl/dibenzyltoluene, râpe oil or silicone oil, allows a substantial increase of partial discharges inception voltage compared to dry metaliized capacitors. We showed up the existence of two discharges modes : the first mode discharges are due to électron avalanches in the liquid, whereas the second mode discharges occurs in gazeous bubbles and quickly lead to breakdown. We also examined the effect of dielectric thickness, pressure and nature of dielectric liquid on partial discharges.Afterwards, we hâve developed an expérimental device for the measurement of the current puise and the light emitted during self-healing. This device was initially validated by expériences on non-impregnated films and by determining the effect of polypropylene film thickness, nature and thickness of the metallization and pressure. Then, we studied how the imprégnant changes the self-healing process. Thèse electrical and optical measurements were complemented by observations with scanning électron microscope, chemical analysis and a thermodynamic study in order to détermine the kind of deposits formed during self-healing. The breakdown of benzyi/dibenzyitoulene or râpe oil impregnated metaliized polypropylene film lead to the formation of a thick graphite layer which impede the electrical insulation of the defect. On the other hand, the self-healing successfully works with silicone oil, thanks to the SiOn formation which prevents the formation of conducting bridges.
Afin de déterminer s'il est possible d'imprégner les condensateurs au polypropylene métallisé, nous avons tout d'abord étudié les décharges se produisant au voisinage du bord de métallisation. Cette étude a montré que l'utilisation d'un liquide diélectrique tel que le M/DBT, l'huile de colza ou l'huile silicone, permet une élévation considérable de la tension d'apparition des décharges partielles par rapport aux condensateurs métallisés secs. Nous avons mis en évidence l'existence de deux régimes de décharges : les décharges du 1er régime sont dues à des avalanches électroniques dans le liquide, tandis les décharges du 21"1 régime se produisent dans des bulles de gaz et conduisent très rapidement au claquage. Nous avons également examiné l'influence de l'épaisseur de l'isolant, de la pression d'appui et de la nature de l'imprégnant.Nous avons ensuite mis au point un dispositif expérimental permettant de mesurer l'impulsion de courant et la lumière émise au cours de l'autocicatrisation. Ce dispositif a été validé dans un premier temps par des mesures sur des films non imprégnés et en étudiant l'influence de l'épaisseur du film de polypropylene, de la nature et de l'épaisseur de la métallisation ainsi que de la pression. Nous avons ensuite étudié comment la présence d'un imprégnant modifie le déroulement de l'autocicatrisation. Ces mesures électriques et optiques ont été complétées par des observations au MEB, par des analyses chimiques et par une étude thermodynamique visant à déterminer la nature des dépôts formés au cours de l'autocicatrisation, en présence ou non d'un imprégnant. Ces expériences ont montré que lors du claquage du polypropylene métallisé imprégné au M/DBT ou à l'huile de colza, il y a formation de ponts de graphite qui empêchent l'isolement du défaut. En revanche, dans l'huile silicone Y autocicatrisation fonctionne parfaitement, grâce à la formation dHin dépôt de S1O2 qui empêche la formation d'un dépôt conducteur.
Databáze: OpenAIRE
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