Какво е тестът Тан Делта?

Какво е тест Tan Delta?

Определение на теста Tan Delta

Tan delta се дефинира като отношението между резистивната и капацитивната компонента на електрическия течностен ток, което показва здравината на изолацията.

Принцип на теста Tan Delta

Когато чист изолатор е свързан между линията и земята, той действа като кондензатор. Идеално, ако изолиращият материал, който служи също като диелектрик, е 100% чист, електрическият ток, преминаващ през него, би имал само капацитивна компонента, без резистивна, поради нулево наличие на замърсители.

В чист кондензатор капацитивният електрически ток предваря приложното напрежение с 90o. В реалността е невъзможно да се постигне 100% чистота в изолаторите. С времето, стареящите изолатори събират замърсители като прах и влага. Тези замърсители създават проводим път, въвеждайки резистивна компонента в течностния ток от линията към земята.

Ето защо, ниска резистивна компонента на течностния ток указва добър изолатор. Здравината на електрическия изолатор се измерва с ниското отношение между резистивната и капацитивната компонента, известно като tan delta или фактор на дисипация.

В горния векторен диаграм, системното напрежение е начертано върху x-ос. Проводимият електрически ток, тоест резистивната компонента на течностния ток, IR, ще е също върху x-ос.

Тъй като капацитивната компонента на течностния електрически ток IC предваря системното напрежение с 90o, тя ще бъде начертана върху y-ос.

Сега, общият течностен електрически ток IL (Ic + IR) образува ъгъл δ (да кажем) с y-ос.

От горния диаграм става ясно, че отношението, IR към IC, е нищо друго освен tanδ или tan delta.

Забележка: Този ъгъл δ е известен като ъгъл на загуба.

Метод на теста Tan Delta

Кабелът, обмотката, трансформаторът за ток, трансформаторът за напрежение, изходната греда на трансформатора, върху които се провежда тест tan delta или тест за фактор на дисипация, се изолира първо от системата. Прилагане на много ниско честотно пробно напрежение върху оборудването, чиято изолация трябва да бъде тествана.

Първо, се прилага нормално напрежение. Ако стойността на tan delta изглежда достатъчно добра, прилаганото напрежение се увеличава до 1,5 до 2 пъти повече от нормалното напрежение на оборудването. Единицата за управление на tan delta извършва измерване на стойностите на tan delta. Анализатор на ъгъл на загуба е свързан с единицата за измерване на tan delta, за да сравни стойностите на tan delta при нормално напрежение и по-високо напрежение и да анализира резултатите.

По време на теста е необходимо да се прилага пробно напрежение с много ниска честота.

Причина за прилагане на много ниска честота

При по-високи честоти, капацитивната реактивност на изолатора намалява, увеличавайки капацитивната компонента на тока. Тъй като резистивната компонента остава относително постоянна, в зависимост от напрежението и проводимостта на изолатора, цялата амплитуда на тока също се увеличава.

Ето защо, необходимата видима мощност за теста tan delta би станала достатъчно висока, което не е практически. Затова, за да се поддържа мощността за този тест на фактор на дисипация, е необходима много ниско честотно пробно напрежение. Честотният диапазон за теста tan delta обикновено е от 0,1 до 0,01 Hz, в зависимост от размера и природата на изолацията.

Има още една причина, поради която е необходимо да се поддържа входната честота на теста колкото е възможно по-ниска.

Както знаем,

Това означава, че факторът на дисипация tanδ ∝ 1/f. Следователно, при ниска честота, числото на tan delta е по-високо, и измерването става по-лесно.

Как да предскажете резултата от теста Tan Delta

Има два начина да се предскаже състоянието на изолационната система по време на теста tan delta или фактор на дисипация.

Първо, е сравнението на резултатите от предходни тестове, за да се определи влошаването на състоянието на изолацията поради стареене.

Второ, е определянето на състоянието на изолацията директно от стойността на tanδ, без необходимост от сравнение на предходни резултати от теста tan delta.

Ако изолацията е перфектна, факторът на загуба ще бъде приблизително същият за всички диапазони на пробното напрежение. Но ако изолацията не е достатъчна, стойността на tan delta се увеличава в по-висок диапазон на пробното напрежение.

От графика става ясно, че числото на tan и delta нелинейно се увеличава с увеличаване на пробното напрежение с много ниска честота. Увеличаването на tan&delta означава, че резистивната компонента на електрическия ток в изолацията е висока. Тези резултати могат да се сравнят с резултатите от предходно тествани изолатори, за да се вземе правилното решение дали оборудването трябва да бъде заменено или не.