Qu'est-ce que le test de tangente delta

Qu'est-ce que le test Tan Delta ?

Définition du test Tan Delta

Le tan delta est défini comme le rapport entre les composantes résistives et capacitifs du courant de fuite électrique, indiquant l'état de santé de l'isolation.

Principe du test Tan Delta

Lorsqu'un isolant pur est connecté entre la ligne et la terre, il se comporte comme un condensateur. Idéalement, si le matériau isolant, qui sert également de diélectrique, est à 100 % pur, le courant électrique passant à travers n'aurait qu'une composante capacitive, sans composante résistive, en raison de l'absence totale d'impuretés.

Dans un condensateur pur, le courant électrique capacitive précède la tension appliquée de 90°. Dans la réalité, il est impossible d'obtenir une pureté de 100 % dans les isolants. Au fil du temps, les isolants vieillissants accumulent des impuretés telles que la saleté et l'humidité. Ces impuretés créent un chemin conducteur, introduisant une composante résistive au courant de fuite de la ligne vers la terre.

Par conséquent, une faible composante résistive du courant de fuite indique un bon isolant. L'état de santé d'un isolant électrique est évalué par le faible rapport entre les composantes résistives et capacitifs, connu sous le nom de tan delta ou facteur de dissipation.

Dans le diagramme vectoriel ci-dessus, la tension du système est tracée le long de l'axe x. Le courant électrique conductif, c'est-à-dire la composante résistive du courant de fuite, IR, sera également le long de l'axe x.

Comme la composante capacitive du courant de fuite électrique IC précède la tension du système de 90°, elle sera tracée le long de l'axe y.

Maintenant, le courant de fuite total IL (IC + IR) forme un angle δ (disons) avec l'axe y.

D'après le diagramme ci-dessus, il est clair que le rapport, IR à IC, n'est rien d'autre que tanδ ou tan delta.

NB : Cet angle δ est connu sous le nom d'angle de perte.

Méthode de test Tan Delta

Le câble, l'enroulement, le transformateur de courant, le transformateur de tension, le support de transformateur, sur lesquels le test tan delta ou le test de facteur de dissipation doit être effectué, est d'abord isolé du système. Une tension de test à très basse fréquence est appliquée à travers l'équipement dont l'isolation doit être testée.

Tout d'abord, la tension normale est appliquée. Si la valeur de tan delta semble suffisamment bonne, la tension appliquée est augmentée à 1,5 à 2 fois la tension normale de l'équipement. L'unité de contrôle tan delta prend la mesure des valeurs de tan delta. Un analyseur d'angle de perte est connecté à l'unité de mesure de tan delta pour comparer les valeurs de tan delta à la tension normale et aux tensions plus élevées et analyser les résultats.

Pendant le test, il est essentiel d'appliquer la tension de test à une très basse fréquence.

Raison de l'application d'une très basse fréquence

À des fréquences plus élevées, la réactance capacitive d'un isolant diminue, augmentant la composante de courant capacitive. Comme la composante résistive reste assez constante, en fonction de la tension et de la conductivité de l'isolant, l'amplitude totale du courant augmente également.

Par conséquent, la puissance apparente requise pour le test tan delta deviendrait suffisamment élevée, ce qui n'est pas pratique. Ainsi, pour maintenir les besoins en puissance pour ce test de facteur de dissipation, une tension de test à très basse fréquence est nécessaire. La plage de fréquence pour le test tan delta est généralement de 0,1 à 0,01 Hz, selon la taille et la nature de l'isolation.

Il y a une autre raison pour laquelle il est essentiel de maintenir la fréquence d'entrée du test aussi basse que possible.

Comme nous le savons,

Cela signifie que le facteur de dissipation tanδ ∝ 1/f. Par conséquent, à basse fréquence, le nombre tan delta est plus élevé, et la mesure devient plus facile.

Comment prédire le résultat du test Tan Delta

Il existe deux façons de prédire l'état d'un système d'isolation lors d'un test tan delta ou de facteur de dissipation.

La première consiste à comparer les résultats des tests précédents pour déterminer la détérioration de l'état de l'isolation due à l'effet de vieillissement.

La seconde consiste à déterminer l'état de l'isolation à partir de la valeur de tanδ, directement. Il n'y a pas besoin de comparer les résultats précédents du test tan delta.

Si l'isolation est parfaite, le facteur de perte sera approximativement le même pour toute la gamme de tensions de test. Mais si l'isolation n'est pas suffisante, la valeur de tan delta augmente dans la gamme supérieure de la tension de test.

D'après le graphique, il est clair que le tan et le nombre delta augmentent non linéairement avec l'augmentation de la tension de test à très basse fréquence. L'augmentation de tan&delta signifie une composante de courant résistif plus élevée dans l'isolation. Ces résultats peuvent être comparés aux résultats des isolants testés précédemment pour prendre la décision appropriée de savoir si l'équipement doit être remplacé ou non.