מהו בדיקת טנגנס דלתא?

מהו בדיקת טנגנס דלתא?

הגדרת בדיקת טנגנס דלתא

טנגנס דלתא מוגדר כיחס בין המרכיבים הנעוציים למאגנטים של זרם נזילה חשמלי, המצביע על מצב ההבודדות.

עקרון בדיקת טנגנס דלתא

כאשר מתחבר מבודד טהור בין קו לאדמה, הוא מתנהג כמו קבל. אידיאלית, אם החומר המבודד, שמשמש גם כדילקטרי, הוא 100% טהור, הזרם החשמלי העובר דרכו יש לו רק מרכיב קיבולי, ללא מרכיב נעוץ, עקב חוסר בתמונות.

בקבל טהור, הזרם הקיבולי מוביל את המתח האפליקטיבי ב-90o.במציאות, אי אפשר להשיג 100% טוהר במבודדים. עם הזמן, מבודדים זקנים מצטברים תמונות כגון עפר וריטה. התמונות הללו יוצרות מסלול מוליך, מכניסות מרכיב נעוץ לזרם הנזילה מהקו לאדמה.

לכן, מרכיב נעוץ נמוך של זרם נזילה מצביע על מבודד טוב. מצב המבודד החשמלי נמדד על ידי היחס הנמוך בין המרכיבים הנעוצים לקיבולים, המכונה טנגנס דלתא או גורם פיזור.

בתרשים הווקטורי למעלה, המתח של המערכת מתואר לאורך ציר ה-x. זרם חשמלי מוליך, כלומר המרכיב הנעוץ של זרם הנזילה, IR יהיה גם כן לאורך ציר ה-x.

מכיוון שהמרכיב הקיבולי של זרם הנזילה IC מוביל את מתח המערכת ב-90o, הוא יתאר לאורך ציר ה-y.

עכשיו, סך כל זרם הנזילה IL (IC + IR) יוצר זווית δ (נאמר) עם ציר ה-y.

כעת, מהתרשים למעלה, ברור כי היחס, IR ל-IC הוא פשוט טנגנס δ או טנגנס דלתא.

הערה: הזווית δ הזו מכונה זווית האובדן.

שיטת בדיקת טנגנס דלתא

הכבל, הסליל, המרת זרם, המרת מתח, שפופרת המרת, שעליו מתבצעת בדיקת טנגנס דלתא או בדיקת גורם הפיזור, מנותק תחילה מהמערכת. מתח בדיקה באורך תדר מאוד נמוך מופעל על הציוד שאותו מבודד יש לבדוק.

ראשית, מופעל מתח נורמלי. אם ערך הטנגנס דלתא נראה מספיק טוב, המתח המופעל מוגבר פי 1.5 עד 2 מהתדר הנורמלי של הציוד. יחידת הבקרה של טנגנס דלתא ממדדת את ערכי טנגנס דלתא. אנליזטור זווית אובדן מחובר ביחידה המדדה את טנגנס דלתא כדי להשוות את ערכי טנגנס דלתא במתח נורמלי ובמתחים גבוהים ולהנתח את התוצאות.

במהלך הבדיקה, חשוב להפעיל מתח בדיקה בתדר מאוד נמוך.

סיבה להפעלת תדר מאוד נמוך

בתדרים גבוהים, ההתנגדות הקיבולית של מבודד יורדת, מגבירה את מרכיב הזרם הקיבולי. מאחר והמרכיב הנעוץ נשאר די קבוע, בהתאם למתח והתנאי המוליכים של המבודד, המשקל הכולל של הזרם גם כן גדל.

לכן, הכוח המראה הנדרש לבדיקת טנגנס דלתא יהפוך להיות גדול מספיק, מה שאינו מעשי. לכן, כדי לשמור על דרישת הכוח עבור בדיקת גורם הפיזור, נדרש מתח בדיקה בתדר מאוד נמוך. טווח התדר לבדיקת טנגנס דלתא הוא בדרך כלל מ-0.1 עד 0.01 הרץ בהתאם לגודל וטבע המבודד.

ישנה סיבה נוספת שמחייבת לשמור על תדר הקלט של הבדיקה כמה שפחות.

כפי שאנו יודעים,

זה אומר, גורם הפיזור טנגנס δ ∝ 1/f.לכן, בתדר נמוך, מספר הטנגנס דלתא גבוה יותר, והמדידה הופכת לקלה יותר.

איך לחזות את תוצאות בדיקת טנגנס דלתא

ישנן שתי דרכים לחזות את מצב מערכת ההבודדות במהלך בדיקת טנגנס דלתא או בדיקת גורם הפיזור.

ראשית, אחת היא השוואת תוצאות בדיקות קודמות לקביעת הידרדרות מצב ההבודדות עקב השפעת הגיל.

השנייה היא קביעת מצב ההבודדות מתוך ערך הטנגנס δ, ישירות. אין צורך בהשוואת תוצאות קודמות של בדיקת טנגנס דלתא.

אם ההבודדות מושלמת, גורם האובדן יהיה בערך אותו הדבר לכל טווח של מתחי בדיקה. אבל אם ההבודדות אינה מספקת, ערך הטנגנס דלתא עולה בטווח הגבוה של מתחי הבדיקה.

מהגרף ברור כי מספר הטנגנס דלתא עולה באופן לא ליניארי עם עליית מתח הבדיקה בתדר מאוד נמוך. עליית טנגנס &δ, משמעותה, מרכיב נמוך של זרם נעוץ, בהבודדות. תוצאות אלו יכולות להשוות לתוצאות של מבודדים שנבדקו בעבר, כדי לקבל החלטה נכונה האם להחליף את הציוד או לא.