Ο διακόπτης υψηλής-τάσης χρησιμοποιείται ευρέως σε δίκτυα διανομής ρεύματος για διακοπή και διανομή ισχύος. Διαθέτει συμπαγή δομή, ευέλικτη συναρμολόγηση και εύκολη εγκατάσταση. Κατά τη διάρκεια της μακροχρόνιας λειτουργίας υπό τάση, τα μονωτικά υλικά, τα μονωτικά αξεσουάρ και οι μεταλλικοί σύνδεσμοι στον διακόπτη υψηλής{{4}τάσης μπορούν να υποβαθμιστούν υπό τις συνδυασμένες επιπτώσεις διαφόρων τάσεων και περιβαλλοντικών παραγόντων, οδηγώντας σε μη φυσιολογικές εκκενώσεις, ακόμη και σε αστοχία μόνωσης. Επομένως, οι τακτικές δοκιμές μερικής εκφόρτισης για την έγκαιρη ανίχνευση πιθανών αστοχιών μόνωσης είναι ένα κρίσιμο στοιχείο της λειτουργίας και της συντήρησης του δικτύου διανομής.
Μεταβατική τάση γείωσης (TEV)είναι μια εξαιρετικά ευαίσθητη και βολική μη{0}}μέθοδος ανίχνευσης μερικής εκφόρτισης, η οποία χρησιμοποιείται ευρέως σε εξοπλισμό όπως συσκευές διανομής με μεταλλική{{1} επένδυση. Ωστόσο, η πρόσφατη εμπειρία πεδίου έδειξε ότι αυτή η μέθοδος ανίχνευσης-προς-ανάλυση θορύβου και οι δυνατότητες θέσης εκφόρτισης είναι λιγότερο από ιδανικές και ότι η αποτελεσματικότητά της ανίχνευσης επηρεάζεται σημαντικά από το περιβάλλον του ιστότοπου και τη διάταξη του εξοπλισμού διανομής. Όταν πολλαπλές μονάδες διακοπτών μοιράζονται ένα κοινό σύστημα γείωσης, το σήμα TEV μερικής εκφόρτισης σε μία μονάδα διακόπτη μπορεί να συνδεθεί με άλλες μονάδες μέσω της σύνθετης αντίστασης γείωσης, προκαλώντας παρεμβολές. Ενώ η ανίχνευση τάσης γείωσης μπορεί να εντοπίσει αποτελεσματικά την κατά προσέγγιση πηγή εκφόρτισης μέσα στη μονάδα διανομής, είναι δύσκολο να προσδιοριστεί αποτελεσματικά η θέση πολλαπλών μονάδων διανομής που μοιράζονται την ίδια γείωση. Από την άλλη πλευρά, λόγω της τυχαίας και διακοπτόμενης φύσης της μερικής εκφόρτισης (PD), οι παραδοσιακές ζωντανές επιθεωρήσεις δεν έχουν τη δυνατότητα συγχρονισμού της ανίχνευσης PD σε όλο τον εξοπλισμό, καθιστώντας δύσκολο τον εντοπισμό της εκκένωσης.
Μια μέθοδος εντοπισμού θέσης αισθητήρα τεσσάρων καναλιών-μπορεί να εντοπίσει αποτελεσματικά τον ελαττωματικό εξοπλισμό διανομής. Τα πλεονεκτήματά του περιλαμβάνουν όχι μόνο την ανίχνευση της πηγής του ελαττωματικού εξοπλισμού αλλά και τον εντοπισμό του συγκεκριμένου διαμερίσματος εντός του εξοπλισμού διανομής όπου παρουσιάστηκε το σφάλμα. Ωστόσο, αυτή η μέθοδος απαιτεί την ανάπτυξη τουλάχιστον τεσσάρων αισθητήρων TEV στον ίδιο εξοπλισμό διανομής, κάτι που είναι δαπανηρό και περιορίζει την ευρεία εφαρμογή του.
Σε σύγκριση με τη μέθοδο εντοπισμού θέσης αισθητήρα τεσσάρων καναλιών που βασίζεται στη διαφορά χρόνου σήματος, η αρχή της κατανεμημένης σύγχρονης θέσης μέτρησης απαιτεί μόνο έναν αισθητήρα TEV σε κάθε πίνακα διανομής. Για να αντιμετωπιστούν οι τρέχουσες δυσκολίες στην ευρεία εφαρμογή των αισθητήρων TEV, αυτή η εργασία προτείνει μια λύση για τον εντοπισμό μερικής εκφόρτισης στον εξοπλισμό διανομής χρησιμοποιώντας ένα κατανεμημένο δίκτυο αισθητήρων πίεσης εδάφους, με βάση τα αποτελέσματα προσομοίωσης ηλεκτρομαγνητικού κυκλώματος-σύζευξης για μονούς και πολλαπλούς διακόπτες. Πρώτον, με βάση την τεχνολογία αριθμητικής προσομοίωσης πεπερασμένου-χρόνου διαφοράς-τομέα, αυτή η εργασία κατασκευάζει ένα μοντέλο συζευγμένης προσομοίωσης ενός κυκλώματος πεδίου διακοπτών. Αναλύονται τα μοτίβα διάδοσης ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων και τα χαρακτηριστικά χρονικής-συχνότητας των σημάτων μεταβατικής τάσης γείωσης υπό διαφορετικές συνθήκες, όπως αυτές που εμφανίζονται στους μονωτές υποστήριξης του δωματίου καλωδίων και στους ακροδέκτες καλωδίων, και προσδιορίζεται η βέλτιστη θέση ανάπτυξης για αισθητήρες ανίχνευσης τάσης γείωσης. Επιπλέον, με βάση την τυπική διάταξη του εξοπλισμού διανομής σε ένα δωμάτιο διανομής, καθιερώνεται ένα μοντέλο προσομοίωσης-πλάι-πλάι{10}}με κοινό έδαφος. Διερευνώνται τα χαρακτηριστικά σήματος τάσης γείωσης κάθε εξοπλισμού διανομής κάτω από την ίδια πηγή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας παλμού εκφόρτισης και προτείνεται μια μέθοδος για τον εντοπισμό της πηγής εκφόρτισης χρησιμοποιώντας ένα κατανεμημένο δίκτυο αισθητήρων. Για να επαληθευτεί η αποτελεσματικότητα αυτής της μεθόδου, χρησιμοποιήθηκαν πολλαπλοί κατανεμημένοι δικτυωμένοι ασύρματοι ευφυείς αισθητήρες τάσης γείωσης για την εφαρμογή της μεθόδου σε μια αίθουσα διανομής υποσταθμού. Η μέθοδος εφαρμόστηκε με επιτυχία και εντοπίστηκε επιτυχώς ένα ελάττωμα μόνωσης, επιβεβαιώνοντας την αποτελεσματικότητα του σχήματος τοποθέτησης του κατανεμημένου δικτύου αισθητήρων.
