Caracterización De Descargas Parciales

ESTUDIO DE DESCARGAS PARCIALES.

Hasta hace pocos años, la manera tradicional de analizar las DP consistía en averiguar cual era el nivel mínimo de campo eléctrico que empezaba a provocar las descargas, y/o en encontrar el valor medio de dichas descargas, medidas en picoculombios.

Esto era una manera muy simplista de realizar el estudio, ya que solo proporcionaba una o dos medidas juntocon las condiciones en que se realizaban los ensayos. Una vez obtenidos estos informes se intentaba predecir el nivel medio de DP para un determinado campo.

Aunque hay mucho que aprender de una visión determinista de la teoría y medida de descargas parciales, el hecho es que los pulsos del fenómeno son inherentemente estocásticos, debido a la variabilidad estadística de sus propiedades, comola amplitud, y frecuencia de ocurrencia.

Puede argumentarse que algunos procesos o pasos en la formación de descargas parciales se pueden determinar, pero estos pasos son tan complejos y numerosos que no se pueden controlar todos a la vez, por lo que sería un error tratarlos de forma determinista. El proceso de DP no es completamente aleatorio en el sentido de que no todos los intervalos detiempo tienen la misma posibilidad de tener una descarga.

Las variables aleatorias como la amplitud y frecuencia de los pulsos descritas en el proceso pueden ser definidas por una distribución de probabilidad de un ancho determinado. Por tanto, una base física del comportamiento estocástico del fenómeno de DP puede ser medida y analizada apropiadamente de forma determinista, pero no elfenómeno en sí.

El carácter estocástico de las descargas parciales reside en la naturaleza de la iniciación y crecimiento de la descarga. Por ejemplo, un fotón o una emisión de electrones inducida por el campo eléctrico en una superficie puede iniciar una descarga en un proceso que solo estaría definido de forma probabilística mediante estudios cuánticos. El choque entre un electrón y una moléculaque provoca y determina el proceso de DP también están descritos en términos de probabilidad, llamados “colisiones a través de secciones”.

Por último, en este estudio, se mencionan los factores que pueden inferir en el comportamiento estocástico de las DP:

1) La probabilidad de inyección de un electrón inicial como función del campo eléctrico aplicado.
2) La dinámica de la carga deuna superficie dieléctrica.
3) El ratio de crecimiento de una descarga inducida en una cavidad en líquidos.
4) Los ratios de espacio ionizado generado por la descarga y/o la disipación de especies metaestables formadas en el proceso.
5) Fluctuaciones en la densidad y composición del gas.
6) Presencia de radiaciones ionizantes
7) Efecto de memoria en el material debido a posibles DPanteriores.

En general, estos factores no son independientes, por ejemplo, la probabilidad de iniciación de la descarga viene influida por la presencia de compuestos metaestables, espacios ionizados, o por superficies cargadas de anteriores descargas.

La presencia de memoria indica que el proceso de DP no es Markoviano, lo cual nos limita bastante a la hora de medir y predecir una descargaparcial. También reduce ostensiblemente la reproducibilidad de los ensayos, así como sus resultados.

2.4 Características de las descargas parciales.

Como se ha descrito en anteriores apartados, el fenómeno de descargas parciales es un fenómeno estocástico y por tanto, para poder estudiarlo y analizarlo se debe obtener las distribuciones estadísticas de sus principales características enfunción del ángulo de fase del voltaje en que ocurren.

Por esta razón se trabaja con tres distribuciones estadísticas:

1) La distribución Hqmax (ϕ) que muestra el valor máximo del pulso (pC) producido en cada ángulo de fase.
2) La distribución Hqn (ϕ) que muestra el valor medio de la magnitud de los pulsos (pC) producidos en cada ángulo de fase.
3) La distribución Hn (ϕ) que muestra...