آیا آزمون تان دلتا چیست؟

آزمون تان دلتا چیست؟

تعریف آزمون تان دلتا

تان دلتا به نسبت جزء مقاوم به جزء خازنی جریان روانی الکتریکی اشاره دارد که وضعیت سلامتی عایق را نشان می‌دهد.

اصول آزمون تان دلتا

هنگامی که یک عایق خالص بین خط و زمین متصل می‌شود، عملکرد خازنی دارد. ایدئالاً، اگر مواد عایق‌بندی کننده که همچنین به عنوان دی الکتریک عمل می‌کند، ۱۰۰٪ خالص باشد، جریان الکتریکی عبوری فقط جزء خازنی خواهد داشت و بدون جزء مقاوم، به دلیل عدم وجود آلاینده.

در یک خازن خالص، جریان الکتریکی خازنی ۹۰ درجه پیش از ولتاژ اعمال شده قرار می‌گیرد.در واقعیت، امکان دستیابی به ۱۰۰٪ خلوص در عایقات وجود ندارد. با گذشت زمان، عایقات قدیمی آلودگی‌ها مانند خاک و رطوبت را جمع‌آوری می‌کنند. این آلودگی‌ها مسیری رسانا ایجاد می‌کنند و جزء مقاوم به جریان روانی از خط به زمین می‌افزایند.

بنابراین، جزء مقاوم کم جریان روانی نشان‌دهنده عایق خوبی است. سلامتی عایق الکتریکی با نسبت کم جزء مقاوم به جزء خازنی، که به عنوان تان دلتا یا فاکتور دیسیپیشن شناخته می‌شود، اندازه‌گیری می‌شود.

در نمودار برداری بالا، ولتاژ سیستم در محور x رسم شده است. جریان الکتریکی رسانا یعنی جزء مقاوم جریان روانی، IR نیز در محور x خواهد بود.

به دلیل اینکه جزء خازنی جریان روانی الکتریکی IC ولتاژ سیستم را ۹۰ درجه پیش می‌گیرد، آن را در محور y رسم می‌کنیم.

حالا، جریان روانی کل IL (IC + IR) زاویه δ (مثلاً) با محور y می‌سازد.

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

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

روش آزمون تان دلتا

کابل، پیچش، ترانسفورماتور جریان، ترانسفورماتور ولتاژ، بوش ترانسفورماتور، که آزمون تان دلتا یا آزمون فاکتور دیسیپیشن روی آن انجام می‌شود، ابتدا از سیستم جدا می‌شود. ولتاژ آزمون با فرکانس بسیار پایین روی تجهیزات که عایق آن مورد آزمون قرار می‌گیرد اعمال می‌شود.

ابتدا ولتاژ عادی اعمال می‌شود. اگر مقدار تان دلتا به اندازه کافی خوب ظاهر شود، ولتاژ اعمال شده به ۱.۵ تا ۲ برابر ولتاژ عادی تجهیزات افزایش می‌یابد. واحد کنترل تان دلتا مقادیر تان دلتا را اندازه‌گیری می‌کند. آنالیزر زاویه ضرر با واحد اندازه‌گیری تان دلتا متصل می‌شود تا مقادیر تان دلتا در ولتاژ عادی و ولتاژ‌های بالاتر را مقایسه 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 جزء جریان خازنی افزایش می‌یابد. چون جزء مقاوم به طور نسبتاً ثابت بستگی به ولتاژ و رسانایی عایق دارد، دامنه کلی جریان نیز افزایش می‌یابد.

بنابراین، توان ظاهری مورد نیاز برای آزمون تان دلتا به اندازه کافی بالا خواهد بود که عملی نیست. بنابراین برای حفظ نیاز توان برای این آزمون فاکتور دیسیپیشن، ولتاژ آزمون با فرکانس بسیار پایین لازم است. محدوده فرکانس برای آزمون تان دلتا معمولاً از ۰.۱ تا ۰.۰۱ هرتز بسته به اندازه و نوع عایق است.

دلیل دیگری نیز وجود دارد که موجب می‌شود فرکانس ورودی آزمون به حداقل ممکن برسد.

همانطور که می‌دانیم،

این بدان معناست که فاکتور دیسیپیشن tanδ ∝ ۱/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 دیسیپیشن وجود دارد.

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

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

اگر عایق کامل باشد، فاکتور ضرر تقریباً در 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 غیرخطی با افزایش ولتاژ آزمون با فرکانس بسیار پایین افزایش می‌یابد. افزایش tan&δ به معنای جریان الکتریکی مقاوم بالاتر در عایق است. این نتایج می‌توانند با نتایج عایقات آزمون‌شده قبلی مقایسه شوند تا تصمیم مناسب درباره جایگزینی یا نگهداری تجهیزات گرفته شود.