چه چیزی آزمون تان دلتا است

چه چیزی آزمون تان دلتا است؟

تعریف آزمون تان دلتا

تان دلتا به نسبت بین مولفه‌های مقاومتی و خازنی جریان روانشی الکتریکی اشاره دارد که وضعیت سلامتی عایق را نشان می‌دهد.

اصول آزمون تان دلتا

وقتی یک عایق خالص بین خط و زمین متصل می‌شود، عملکرد آن مانند یک خازن است. ایده‌آل‌آ، اگر ماده عایق‌بندی که همچنین به عنوان دی الکتریک عمل می‌کند ۱۰۰٪ خالص باشد، جریان الکتریکی عبوری فقط شامل مولفه خازنی خواهد بود و مولفه مقاومتی نخواهد داشت، به دلیل عدم وجود آلودگی.

در یک خازن خالص، جریان الکتریکی خازنی ۹۰ درجه پیش از ولتاژ اعمال شده قرار می‌گیرد. در واقع، دستیابی به ۱۰۰٪ خلوص در عایقات غیرممکن است. با گذشت زمان، عایقات قدیمی آلودگی‌هایی مانند گرد و خاک و رطوبت را تجمع می‌کنند. این آلودگی‌ها مسیرهای رسانا ایجاد می‌کنند که مولفه مقاومتی به جریان روانشی از خط به زمین اضافه می‌کنند.

بنابراین، یک مولفه مقاومتی کم جریان روانشی نشان‌دهنده یک عایق خوب است. سلامت یک عایق الکتریکی با نسبت کم مقاومتی به خازنی، که به عنوان تان دلتا یا فاکتور پخش شناخته می‌شود، اندازه‌گیری می‌شود.

در نمودار برداری بالا، ولتاژ سیستم در محور x رسم شده است. جریان الکتریکی رسانا یعنی مولفه مقاومتی جریان روانشی (IR) نیز در محور x قرار می‌گیرد.

چون مولفه خازنی جریان الکتریکی روانشی (IC) ۹۰ درجه پیش از ولتاژ سیستم قرار می‌گیرد، در محور y رسم می‌شود.

حالا، جریان روانشی کل (IL = Ic + IR) زاویه δ (به عنوان مثال) با محور y می‌سازد.

همان‌طور که از نمودار بالا مشخص است، نسبت IR به IC همان tanδ یا تان دلتا است.

توجه: این زاویه δ به عنوان زاویه ضرر شناخته می‌شود.

روش آزمون تان دلتا

ابتدا کابل، پیچش، ترانسفورماتور جریان، ترانسفورماتور ولتاژ، بوشینگ ترانسفورماتور، که بر روی آن‌ها آزمون تان دلتا یا آزمون فاکتور پخش انجام می‌شود، از سیستم جدا می‌شود. ولتاژ آزمون با فرکانس بسیار پایین به دستگاهی که عایق‌بندی آن آزموده می‌شود اعمال می‌شود.

ابتدا ولتاژ عادی اعمال می‌شود. اگر مقدار تان دلتا کافی خوب باشد، ولتاژ اعمال شده به ۱.۵ تا ۲ برابر ولتاژ عادی دستگاه افزایش می‌یابد. واحد کنترل تان دلتا مقادیر تان دلتا را اندازه‌گیری می‌کند. آنالایزر زاویه ضرر با واحد اندازه‌گیری تان دلتا متصل می‌شود تا مقادیر تان دلتا در ولتاژ عادی و ولتاژ بالاتر را مقایسه کرده و نتایج را تحلیل کند.

در طول آزمون، اعمال ولتاژ آزمون با فرکانس بسیار پایین ضروری است.

دلیل اعمال فرکانس بسیار پایین

در فرکانس‌های بالاتر، واکنش خازنی یک عایق کاهش می‌یابد و مولفه جریان خازنی افزایش می‌یابد. چون مولفه مقاومتی به صورت تقریبی ثابت است، به دلیل ولتاژ و رسانایی عایق، دامنه کلی جریان نیز افزایش می‌یابد.

بنابراین، توان ظاهری مورد نیاز برای آزمون تان دلتا به اندازه کافی بالا خواهد شد که عملی نیست. بنابراین، برای حفظ نیازمندی توان برای این آزمون فاکتور پخش، ولتاژ آزمون با فرکانس بسیار پایین مورد نیاز است. محدوده فرکانس برای آزمون تان دلتا معمولاً از ۰.۱ تا ۰.۰۱ هرتز به دلیل اندازه و ماهیت عایق متفاوت است.

دلیل دیگری نیز وجود دارد که اعمال فرکانس ورودی آزمون به حداقل ممکن ضروری است.

همان‌طور که می‌دانیم،

این بدان معناست که، فاکتور پخش tanδ ∝ 1/f. بنابراین، در فرکانس پایین، عدد تان دلتا بیشتر است و اندازه‌گیری آسان‌تر می‌شود.

چگونه نتیجه آزمون تان دلتا پیشبینی شود

دو روش برای پیشبینی وضعیت سیستم عایق‌بندی در طول آزمون تان دلتا یا فاکتور پخش وجود دارد.

اولین روش، مقایسه نتایج آزمون‌های قبلی برای تعیین تخریب وضعیت عایق به دلیل تأثیرات پیری است.

دومین روش، تعیین وضعیت عایق از مقدار tanδ به طور مستقیم است. نیازی به مقایسه نتایج قبلی آزمون تان دلتا نیست.

اگر عایق کامل باشد، فاکتور ضرر تقریباً برای تمام محدوده ولتاژ آزمون یکسان خواهد بود. اما اگر عایق کافی نباشد، مقدار تان دلتا در محدوده ولتاژ آزمون بالاتر افزایش می‌یابد.

از نمودار مشخص است که عدد تان دلتا به صورت غیرخطی با افزایش ولتاژ آزمون با فرکانس بسیار پایین افزایش می‌یابد. افزایش tan&δ به معنای افزایش مولفه جریان مقاومتی در عایق است. این نتایج می‌توانند با نتایج عایقات آزموده شده قبلی مقایسه شده و تصمیم مناسب برای تعویض یا عدم تعویض دستگاه گرفته شود.