탄 델타 테스트란 무엇인가요?

탄 델타 테스트란?

탄 델타 테스트 정의

탄 델타는 전기 누전 전류의 저항성 및 용량성 구성 요소의 비율로, 절연 상태를 나타냅니다.

탄 델타 테스트 원리

순수한 절연체가 라인과 지구 사이에 연결되면 커패시터처럼 작동합니다. 이상적으로, 절연 물질이 100% 순수하다면, 불순물이 없기 때문에 통과하는 전류는 용량성 구성 요소만을 가지며 저항성 구성 요소는 없습니다.

순수한 커패시터에서, 용량성 전류는 적용된 전압보다 90도 앞서 있습니다. 실제로, 절연체에서 100% 순수성을 달성하는 것은 불가능합니다. 시간이 지남에 따라 노화된 절연체는 먼지와 습기 같은 불순물을 축적합니다. 이러한 불순물은 도전 경로를 생성하여 라인에서 지구로의 누전 전류에 저항성 구성 요소를 도입합니다.

따라서, 낮은 저항성 구성 요소의 누전 전류는 좋은 절연체를 의미합니다. 전기 절연체의 상태는 저항성과 용량성 구성 요소의 낮은 비율, 즉 탄 델타 또는 소산 인자로 평가됩니다.

위 벡터 다이어그램에서, 시스템 전압은 x축에 그려집니다. 도전 전류, 즉 누전 전류의 저항성 구성 요소 IR도 x축에 그려집니다.

용량성 구성 요소의 누전 전류 IC는 시스템 전압보다 90도 앞서므로 y축에 그려집니다.

이제, 총 누전 전류 IL(Ic + IR)는 y축과 δ(예) 각도를 형성합니다.

위 다이어그램에서, IR 대 IC의 비율은 tanδ 또는 탄 델타입니다.

참고: 이 δ 각도는 손실 각도로 알려져 있습니다.

탄 델타 테스트 방법

탄 델타 테스트 또는 소산 인자 테스트를 수행할 케이블, 와인딩, 전류 변환기, 전압 변환기, 변압기 부싱은 먼저 시스템에서 분리됩니다. 절연체를 테스트할 장비에 매우 낮은 주파수의 테스트 전압이 적용됩니다.

먼저, 정상 전압이 적용됩니다. 만약 탄 델타 값이 충분히 좋다면, 적용되는 전압은 장비의 정상 전압의 1.5배에서 2배로 상승됩니다. 탄 델타 제어 장치는 탄 델타 값을 측정합니다. 손실각 분석기는 탄 델타 측정 장치와 연결되어 정상 전압과 고전압에서의 탄 델타 값을 비교하고 결과를 분석합니다.

테스트 중에는 매우 낮은 주파수로 테스트 전압을 적용하는 것이 필수적입니다.

매우 낮은 주파수를 적용하는 이유

높은 주파수에서는 절연체의 용량성 반응도가 감소하여 용량성 전류 구성 요소가 증가합니다. 저항성 구성 요소는 전압과 절연체의 전도성에 따라 상대적으로 일정하므로, 전체 전류 진폭도 증가합니다.

따라서, 탄 델타 테스트에 필요한 표시 전력은 매우 높아지게 되어 실용적이지 않습니다. 따라서, 이 소산 인자 테스트에 필요한 전력을 유지하기 위해서는 매우 낮은 주파수의 테스트 전압이 필요합니다. 탄 델타 테스트의 주파수 범위는 일반적으로 절연체의 크기와 특성에 따라 0.1에서 0.01 Hz입니다.

테스트 입력 주파수를 가능한 한 낮게 유지해야 하는 또 다른 이유가 있습니다.

우리가 알고 있듯이,

즉, 소산 인자 tanδ ∝ 1/f입니다. 따라서, 낮은 주파수에서는 탄 델타 수치가 더 높아지고, 측정이 더 쉬워집니다.

탄 델타 테스트 결과 예측 방법

탄 델타 또는 소산 인자 테스트 중 절연 시스템의 상태를 예측하는 두 가지 방법이 있습니다.

첫 번째는, 이전 테스트 결과와 비교하여 노화 효과로 인한 절연 상태의 악화를 결정하는 것입니다.

두 번째는, 탄δ 값에서 직접 절연 상태를 결정하는 것입니다. 이전 탄 델타 테스트 결과와 비교할 필요가 없습니다.

절연체가 완벽하다면, 모든 테스트 전압 범위에서 손실 인자는 거의 동일할 것입니다. 그러나 절연체가 충분하지 않다면, 탄 델타 값은 테스트 전압 범위가 높아짐에 따라 증가합니다.

그래프에서, 탄 델타 숫자는 매우 낮은 주파수의 테스트 전압이 증가함에 따라 비선형적으로 증가한다는 것을 알 수 있습니다. 증가하는 tan&δ는 절연체 내에서 높은 저항성 전류 구성 요소를 의미합니다. 이러한 결과는 이전에 테스트된 절연체의 결과와 비교하여 장비를 교체할지 여부를 결정하는 데 사용될 수 있습니다.