Hvad er Tan Delta Test?

Hvad er Tan Delta Test?

Definition af Tan Delta Test

Tan delta defineres som forholdet mellem den resistive og kapacitive komponent i elektrisk leckstrøm, hvilket indikerer isolationsforhold.

Princip for Tan Delta Test

Når et rent isolator er forbundet mellem ledning og jord, fungerer det som en kondensator. Ideelt set, hvis isoleringsmaterialet, der også fungerer som dielektrikum, er 100% rent, vil den elektriske strøm, der passerer gennem, kun have en kapacitiv komponent uden nogen resistiv komponent på grund af ingen urenheder.

I en ren kondensator fører den kapacitive elektriske strøm den anvendte spænding med 90o. I virkeligheden er det umuligt at opnå 100% renhed i isolatorer. Over tid akkumulerer ældre isolatorer urenheder som smuds og fugt. Disse urenheder skaber en ledende vej, der introducerer en resistiv komponent til leckstrømmen fra ledningen til jorden.

Derfor indikerer en lav resistiv komponent i leckstrømmen et godt isolator. Sundheden af et elektrisk isolator vurderes ved det lave forhold mellem den resistive og kapacitive komponent, kendt som tan delta eller dissiperingsfaktor.

I vektordiagrammet ovenfor er systemspændingen tegnet langs x-aksen. Den ledende elektriske strøm, dvs. den resistive komponent i leckstrømmen, IR, vil også være langs x-aksen.

Da den kapacitive komponent i leckstrømmen IC fører systemspændingen med 90o, vil den blive tegnet langs y-aksen.

Nu laver den samlede leckstrøm IL (IC + IR) en vinkel δ (sig) med y-aksen.

Fra diagrammet ovenfor er det klart, at forholdet, IR til IC, intet andet er end tanδ eller tan delta.

NB: Denne δ-vinkel er kendt som tabsvinkel.

Metode for Tan Delta Test

Kabel, vindings, strømtransformator, spændingstransformator, transformatorbushing, hvor tan delta test eller dissiperingsfaktor test skal udføres, isoleres først fra systemet. En meget lavfrekvent testspænding anvendes på udstyret, hvis isolation skal testes.

Først anvendes normalspændingen. Hvis værdien af tan delta ser ud til at være tilstrækkelig god, hæves den anvendte spænding til 1,5 til 2 gange normalspændingen for udstyret. Tan delta kontrolenhed tager måling af tan delta værdier. En tabsvinkelanalyser er forbundet med tan delta måleenhed for at sammenligne tan delta værdier ved normalspænding og højere spændinger og analysere resultaterne.

Under testen er det afgørende at anvende testspænding ved en meget lav frekvens.

Grund til at anvende Meget Lav Frekvens

Ved højere frekvenser falder kapacitiv reaktans i et isolator, hvilket øger den kapacitive strømkomponent. Da den resistive komponent forbliver temmelig konstant, afhængig af spændingen og isolatorens ledningsevne, øges den samlede strømamplitude også.

Derfor ville den nødvendige synlige effekt for tan delta test blive høj nok, hvilket ikke er praktisk. Så for at holde effektanforderingen for denne dissiperingsfaktor test, kræves en meget lavfrekvent testspænding. Frekvensområdet for tan delta test ligger generelt mellem 0,1 og 0,01 Hz, afhængigt af størrelse og natur af isolationen.

Der er en anden grund til, at det er afgørende at holde testens indgående frekvens så lav som muligt.

Som vi ved,

Det betyder, at dissiperingsfaktor tanδ ∝ 1/f. Derfor er tan delta tallet højere ved lav frekvens, og målingen bliver lettere.

Hvordan forudsige Resultatet af Tan Delta Test

Der er to måder at forudsige tilstanden af et isoleringssystem under tan delta eller dissiperingsfaktor test.

For det første, ved at sammenligne resultaterne af tidligere tester for at fastslå, forringelsen af isoleringens tilstand pga. aldringseffekten.

For det andet, ved at bestemme tilstanden af isolationen direkte fra værdien af tanδ. Ingen behov for at sammenligne tidligere resultater af tan delta test.

Hvis isolationen er perfekt, vil tabfaktoren være omtrent den samme for alle testspændingsområder. Men hvis isolationen ikke er tilstrækkelig, stiger værdien af tan delta i det højere testspændingsområde.

Fra grafen er det tydeligt, at tan og delta nummer ikke-lineært stiger med stigende testspænding ved meget lav frekvens. Den stigende tan&delta betyder, at den resistive elektriske strømkomponent er høj i isolationen. Disse resultater kan sammenlignes med resultaterne af tidligere testede isolatorer for at træffe den korrekte beslutning om, hvorvidt udstyret skal erstattes eller ej.