Hva er Tan Delta Test?

Hva er Tan Delta Test?

Definisjon av Tan Delta Test

Tan delta defineres som forholdet mellom de resistive og kapasitive komponentene i elektrisk lekkasje, som indikerer isolasjonens tilstand.

Prinsipp for Tan Delta Test

Når en ren isolator kobles mellom linje og jord, fungerer den som en kondensator. Idealitetsvis, hvis isoleringsmaterialet, som også fungerer som dielektrikum, er 100% rent, vil den elektriske strømmen som passerer gjennom kun ha en kapasitiv komponent, uten noen resistiv komponent, på grunn av null forurensninger.

I en ren kondensator fører den kapasitive elektriske strømmen den påførte spenningen med 90o.I virkeligheten er det umulig å oppnå 100% renhet i isolatorer. Over tid akkumulerer aldrende isolatorer forurensninger som dritt og fukt. Disse forurensningene skaper en ledende bane, som introduserer en resistiv komponent til lekkasjestrømmen fra linje til jord.

Derfor indikerer en lav resistiv komponent av lekkasjestrømmen en god isolator. Helsen til en elektrisk isolator måles ved lavt forhold mellom resistive og kapasitive komponenter, kjent som tan delta eller dissipasjonsfaktor.

I vektordiagrammet over er systemspenningen tegnet langs x-aksen. Den ledende elektriske strømmen, altså den resistive komponenten av lekkasjestrømmen, IR, vil også være langs x-aksen.

Siden den kapasitive komponenten av lekkasjestrømmen IC fører systemspenningen med 90o, vil den bli tegnet langs y-aksen.

Nå, total lekkasjestrøm IL (IC + IR) danner en vinkel δ (si) med y-aksen.

Fra diagrammet ovenfor er det klart at forholdet, IR til IC, ikke er noe annet enn tanδ eller tan delta.

NB: Denne δ-vinkelen er kjent som tapsvinkel.

Metode for Tan Delta Testing

Kabel, vindning, strømtransformator, spenningstransformator, transformatorbushing, der tan delta test eller dissipasjonsfaktortest skal utføres, isoleres først fra systemet. En veldig lavfrekvent testspenning påføres over utstyret hvis isolasjon skal testes.

Først påføres normal spenning. Hvis verdien av tan delta ser ut til å være godt nok, økes den påførte spenningen til 1,5 til 2 ganger normal spenning, av utstyret. Tan delta-kontrollereheten tar målinger av tan delta-verdier. En tapsvinkelanalyser er koblet til tan delta-måleenheten for å sammenligne tan delta-verdiene ved normal spenning og høyere spenninger, og analysere resultatene.

Under testingen er det essensielt å påføre testspenning ved veldig lav frekvens.

Grund for å bruke Veldig Lav Frekvens

Ved høyere frekvenser synker kapasitiv reaktanse i en isolator, som øker den kapasitive strømkomponenten. Siden den resistive komponenten forbli ganske konstant, avhengig av spenningen og isolatorens ledeevne, øker også den totale strømamplituden.

Derfor ville den nødvendige synlige effekten for tan delta-testen blitt høy nok til å være upraktisk. For å holde effektkravet for denne dissipasjonsfaktortesten, kreves veldig lavfrekvent testspenning. Frekvensområdet for tan delta-testen ligger generelt fra 0,1 til 0,01 Hz, avhengig av størrelse og arten av isolasjonen.

Det er en annen grunn for at det er essensielt å holde inngangsfrekvensen for testen så lav som mulig.

Som vi vet,

Dette betyr at dissipasjonsfaktoren tanδ ∝ 1/f.Derfor er tan delta-tallet høyere ved lav frekvens, og målingen blir lettere.

Hvordan forutsi Resultatet av Tan Delta Testing

Det er to måter å forutsi tilstanden til et isolasjonssystem under tan delta- eller dissipasjonsfaktortest.

Den første er å sammenligne resultater fra tidligere tester for å fastslå forringelsen av isolasjonens tilstand på grunn av aldringseffekt.

Den andre er å fastslå tilstanden til isolasjonen direkte fra verdien av tanδ, uten behov for å sammenligne tidligere resultater fra tan delta-test.

Hvis isolasjonen er perfekt, vil tapfaktoren være omtrent den samme for alle områder av testspenning. Men hvis isolasjonen ikke er tilstrekkelig, øker verdien av tan delta i det høyere området av testspenning.

Fra grafen er det klart at tan og delta tallet øker utover lineært med økende testspenning ved veldig lav frekvens. Økende tan&delta betyr høy resistiv elektrisk strømkomponent i isolasjonen. Disse resultatene kan sammenlignes med resultater fra tidligere testede isolatorer, for å ta riktig beslutning om utstyret skal erstattes eller ikke.