ما هو اختبار تان دلتا؟

ما هو اختبار تان دلتا؟

تعريف اختبار تان دلتا

تان دلتا يُعرَّف بأنه نسبة المكونات المقاومة إلى المكونات السعوية من التيار الكهربائي المسرب، مما يشير إلى صحة العزل.

مبدأ اختبار تان دلتا

عند توصيل عازل خالص بين الخط والأرض، يعمل كموصل سعة. في الحالة المثالية، إذا كان مادة العزل، والتي تعمل أيضًا كمادة ديالكتريكية، خالصة بنسبة 100٪، فإن التيار الكهربائي المرور سيكون له فقط مكون سعوي، دون مكون مقاوم، بسبب عدم وجود شوائب.

في المكثف الخالص، يتقدم التيار الكهربائي السعوي الجهد المطبق بمقدار 90 درجة. في الواقع، من المستحيل تحقيق نسبة 100٪ من النقاء في العوازل. مع مرور الوقت، تتراكم الشوائب مثل الأتربة والرطوبة في العوازل القديمة. هذه الشوائب تخلق مسارًا موصلًا، مما يضيف مكونًا مقاومًا للتيار المسرب من الخط إلى الأرض.

لذلك، يشير المكون المقاوم المنخفض للتيار المسرب إلى عازل جيد. يتم قياس صحة العازل الكهربائي بناءً على نسبة المكونات المقاومة إلى المكونات السعوية المنخفضة، المعروفة باسم تان دلتا أو عامل التبديد.

في الرسم البياني أعلاه، يتم رسم جهد النظام على محور x. سيتم رسم التيار الكهربائي الموصل، أي المكون المقاوم للتيار المسرب (IR)، أيضًا على محور x.

نظرًا لأن المكون السعوي للتيار المسرب (IC) يتقدم جهد النظام بمقدار 90 درجة، سيتم رسمه على محور y.

الآن، يشكل التيار المسرب الكلي (IL = IC + IR) زاوية δ (لنفترض) مع محور y.

من الرسم البياني أعلاه، يتضح أن نسبة IR إلى IC هي تانδ أو تان دلتا.

ملاحظة: تُعرف هذه الزاوية δ باسم زاوية الخسارة.

طريقة اختبار تان دلتا

يتم عزل الكابل، أو اللفائف، أو المحول الحالي، أو المحول الجهد، أو الفوهات المحولة، التي سيتم إجراء اختبار تان دلتا أو اختبار عامل التبديد عليها، عن النظام. يتم تطبيق جهد اختبار بتردد منخفض جدًا عبر المعدات التي سيتم اختبار عزلها.

أولاً، يتم تطبيق الجهد الطبيعي. إذا كانت قيمة تان دلتا جيدة بما فيه الكفاية، يتم زيادة الجهد المطبق إلى 1.5 إلى ضعفين من الجهد الطبيعي للمعدات. يقوم وحدة تحكم تان دلتا بقياس قيم تان دلتا. يتم توصيل محلل زاوية الخسارة بوحدة قياس تان دلتا لمقارنة قيم تان دلتا عند الجهد الطبيعي والأجهزة الأعلى وتحليل النتائج.

خلال الاختبار، من الضروري تطبيق جهد الاختبار بتردد منخفض جدًا.

سبب تطبيق التردد المنخفض جدًا

عند الترددات العالية، تنخفض الممانعة السعوية للعازل، مما يزيد من مكون التيار السعوي. بما أن المكون المقاوم يبقى ثابتًا نسبيًا، اعتمادًا على الجهد ومادة العزل الموصلة، فإن سعة التيار الكلية تزداد أيضًا.

لذلك، ستكون الطاقة الظاهرية المطلوبة لاختبار تان دلتا عالية بما فيه الكفاية بحيث يكون ذلك غير عملي. لذا، من أجل الحفاظ على متطلبات الطاقة لهذا الاختبار لعامل التبديد، يكون مطلوب جهد اختبار بتردد منخفض جدًا. يتراوح نطاق التردد لاختبار تان دلتا عادةً من 0.1 إلى 0.01 هرتز حسب حجم وطبيعة العزل.

هناك سبب آخر يجعل من الضروري الحفاظ على تردد الإدخال للاختبار بأقل مستوى ممكن.

كما نعلم،

يعني ذلك أن عامل التبديد تانδ ∝ 1/f. وبالتالي، عند التردد المنخفض، تكون قيمة تان دلتا أعلى، ويصبح القياس أسهل.

كيفية التنبؤ بنتائج اختبار تان دلتا

هناك طريقتان للتنبؤ بحالة نظام العزل خلال اختبار تان دلتا أو اختبار عامل التبديد.

الأولى هي مقارنة نتائج الاختبارات السابقة لتحديد تدهور حالة العزل بسبب تأثير الشيخوخة.

الثانية هي تحديد حالة العزل مباشرة من قيمة تانδ، دون الحاجة إلى مقارنة نتائج الاختبارات السابقة لـ تان دلتا.

إذا كان العزل مثاليًا، سيكون عامل الخسارة تقريبًا نفس الشيء لجميع نطاقات جهد الاختبار. ولكن إذا كان العزل غير كافٍ، تزداد قيمة تان دلتا في نطاقات جهد الاختبار الأعلى.

من الرسم البياني، يتضح أن قيمة تان دلتا تزداد بشكل غير خطي مع زيادة جهد الاختبار ذي التردد المنخفض جدًا. زيادة تان&δ تعني زيادة المكون المقاوم للتيار الكهربائي في العزل. يمكن مقارنة هذه النتائج مع نتائج العوازل التي تم اختبارها سابقًا لاتخاذ القرار المناسب بشأن استبدال المعدات أم لا.