Kaj je test tangentnega delta?

Kaj je test tan delta?

Definicija testa tan delta

Tan delta je definiran kot razmerje med upornim in kapacitivnim komponentama električnega izteka, ki kaže na zdravje izolacije.

Načelo testa tan delta

Ko je čista izolatorja povezana med vodilom in zemljo, deluje kot kondenzator. Idealno, če bi bila izolacijska snov, ki tudi deluje kot dielektrik, 100% čista, bi električni tok, ki gre skozi, imel samo kapacitivni komponent, brez upornega komponenta, zaradi ničelnih onesnaženosti.

V čistem kondenzatorju kapacitivni električni tok vodi priključeno napetost za 90o.V resnici pa je nemogoče doseči 100% čistotu v izolatorjih. S časom stari izolatorji nabirajo onesnaženosti, kot so prah in vlaga. Te onesnaženosti ustvarijo prevodni pot, ki vnese uporni komponent v iztečni tok od vodila do zemlje.

Zato nizki uporni komponent iztečnega toka kaže na dober izolator. Zdravje električnega izolatorja merimo s nizkim razmerjem med upornim in kapacitivnim komponentom, znanim kot tan delta ali faktor disipacije.

V zgornjem vektorskem diagramu je sistemsko napetost narisana vzdolž x-osi. Prevodni električni tok, torej uporni komponent iztečnega toka, IR bo tudi vzdolž x-osi.

Ker kapacitivni komponent iztečnega električnega toka IC vodi sistemsko napetost za 90o, bo narisana vzdolž y-osi.

Sedaj celotni iztečni električni tok IL (Ic + IR) tvori kot δ (recimo) z y-osjo.

Iz zgornjega diagrama je jasno, da je razmerje IR do IC nič drugega kot tanδ ali tan delta.

NB: Ta kot δ se imenuje kot izgub.

Metoda testiranja tan delta

Kabel, vijak, tokovni transformator, napetostni transformator, transformatorjev trup, na katerem želimo izvesti test tan delta ali test faktorja disipacije, najprej izoliramo od sistema. Nekaj zelo nizke frekvence preskusne napetosti aplikiramo na opremo, katere izolacija mora biti preverjena.

Najprej aplikiramo normalno napetost. Če je vrednost tan delta dovolj dobra, napetost povišamo na 1,5 do 2 krat normalno napetost opreme. Enota za nadzor tan delta spremlja meritve vrednosti tan delta. Analizator izgubnih kotov je povezan z enoto za merjenje tan delta, da primerja vrednosti tan delta pri normalni in višji napetosti ter analizira rezultate.

Med preskusom je bistveno, da aplikiramo preskusno napetost pri zelo nizki frekvenci.

Razlog za uporabo zelo nizke frekvence

Pri višjih frekvencah padne kapacitivna reaktivna izolatorja, kar poveča kapacitivni komponent toka. Ker uporni komponent ostane zelo konstanten, odvisen od napetosti in prevodnosti izolatorja, se tudi celotna amplituda toka poveča.

Zato bi zahtevana vidna moč za test tan delta postala dovolj visoka, kar ni praktično. Zato za ohranitev zahtev po moči za ta test faktorja disipacije, je potrebna zelo nizka frekvenca preskusne napetosti. Frekvenčni obseg za test tan delta je običajno od 0,1 do 0,01 Hz, odvisno od velikosti in narave izolacije.

Obstaja še en razlog, zakaj je bistveno, da je vhodna frekvenca preskusa čim nižja.

Kot vemo,

To pomeni, da je faktor disipacije tanδ ∝ 1/f.Torej, pri nizki frekvenci je število tan delta višje, in merjenje postane lažje.

Kako napovedati rezultat testiranja tan delta

Obstajata dva načina za napovedovanje stanja izolacijskega sistema med testom tan delta ali testom faktorja disipacije.

Prvi je primerjava rezultatov prejšnjih preskusov, da bi določili, kako se je stanje izolacije zaradi staranja poslabšalo.

Drugi je določanje stanja izolacije neposredno iz vrednosti tanδ, brez potrebe po primerjavi prejšnjih rezultatov testa tan delta.

Če je izolacija popolna, bo faktor izgub približno enak za vse obsege preskusne napetosti. Če pa izolacija ni zadostna, se vrednost tan delta poveča v višjem obsegu preskusne napetosti.

Iz grafa je jasno, da se število tan in delta nenelinearno povečuje s povečevanjem preskusne napetosti zelo nizke frekvence. Povečani tan&delta pomeni, da je uporni električni tok v izolaciji visok. Ti rezultati se lahko primerjajo s rezultati prejšnjih preskušenih izolatorjev, da bi se ugotovilo, ali je treba opremo zamenjati ali ne.