Šta je test tangensa delta?

Šta je Tan Delta Test?

Definicija Tan Delta Testa

Tan delta se definiše kao odnos otpornog i kapacitivnog komponenta električnog strujnog curenja, što ukazuje na zdravlje izolacije.

Princip Tan Delta Testa

Kada je čista izolatorna materija povezana između vodnika i zemlje, ona se ponaša kao kondenzator. Idealno, ako je izolacioni materijal, koji služi kao dielektrik, 100% čist, električni tok kroz njega bi imao samo kapacitivnu komponentu, bez otporne komponente, zbog nulte prisutnosti nečistoća.

U čistom kondenzatoru, kapacitivni električni tok prethodi primenjenom naponu za 90o.U stvarnosti, nemoguće je postići 100% čistoću u izolatorima. Sa vremenom, staranje izolatora dovodi do akumulacije nečistoća poput prljavštine i vlage. Ove nečistoće stvaraju provodni put, uvodeći otpornu komponentu u curenje toka od vodnika do zemlje.

Stoga, niska otporna komponenta curenja toka ukazuje na dobar izolator. Zdravlje električnog izolatora meri se niskim odnosom otporne i kapacitivne komponente, poznatim kao tan delta ili faktor disipacije.

Na vektorskom dijagramu iznad, sistemski napon je nacrtan duž x-ose. Provodni električni tok, tj. otporna komponenta curenja toka, IR će takođe biti duž x-ose.

Pošto kapacitivna komponenta curenja električnog toka IC vodi sistemu napona za 90o, ona će biti nacrtana duž y-ose.

Sada, ukupni električni tok curenja IL (IC + IR) formira ugao δ (recimo) sa y-osom.

Iz gornjeg dijagrama se vidi da je odnos IR do IC ništa drugo nego tanδ ili tan delta.

NB: Ovaj ugao δ je poznat kao ugao gubitaka.

Metod Tan Delta Testiranja

Kabel, sviljak, transformator struje, transformator naponski, bušnjak transformatora, na koje treba da se sprovede tan delta test ili test faktora disipacije, najpre se izoluje od sistema. Veoma niskofrekventni testni napon se primenjuje na opremu čija izolacija se testira.

Prvo se primeni normalni napon. Ako je vrednost tan delta dovoljno dobra, primenjeni napon se podiže na 1,5 do 2 puta veći od normalnog napona opreme. Jedinka za kontrolu tan delta meri vrednosti tan delta. Analizator ugla gubitaka je povezan sa jedinicom za merenje tan delta kako bi se uporedile vrednosti tan delta pri normalnom i višem naponu i analizirani rezultati.

Tokom testiranja, neophodno je da se testni napon primeni na veoma nisku frekvenciju.

Razlog primene veoma niske frekvencije

Na višim frekvencijama, reaktivna otpornost izolatora pada, povećavajući kapacitivnu komponentu toka. Pošto otporna komponenta ostaje relativno konstantna, zavisno od napona i provodnosti izolatora, amplituda ukupnog toka takođe raste.

Stoga, potreban aparentni snaga za tan delta test bi postala dovoljno visoka što nije praktično. Dakle, kako bi se održala potreba za snagu za ovaj test faktora disipacije, potreban je veoma niskofrekventni testni napon. Frekvencijski opseg za tan delta test obično se kreće od 0,1 do 0,01 Hz, zavisno od veličine i prirode izolacije.

Postoji još jedan razlog zbog kojeg je neophodno držati ulaznu frekvenciju testa što je moguće nižom.

Kao što znamo,

To znači, faktor disipacije tanδ ∝ 1/f.Dakle, na niskoj frekvenciji, broj tan delta je veći, i merenje postaje lakše.

Kako predvideti rezultate Tan Delta Testiranja

Postoji dva načina da se predvidi stanje izolacionog sistema tokom tan delta testa ili testa faktora disipacije.

Prvi je, upoređivanje rezultata prethodnih testova kako bi se odredilo, detoriranje stanja izolacije zbog staranja.

Drugi je, određivanje stanja izolacije direktno iz vrednosti tanδ, bez potrebe za upoređivanjem prethodnih rezultata tan delta testa.

Ako je izolacija savršena, faktor gubitaka će biti približno isti za sve opsege testnih napona. Ali ako izolacija nije dovoljna, vrednost tan delta raste u višem opsegu testnih napona.

Iz grafika se vidi da se tan i delta broj nelinearno povećava sa povećanjem testnog niskefrekvencijskog napona. Povećanje tan&delta, znači, visoku otpornu komponentu električnog toka, u izolaciji. Ovi rezultati se mogu uporediti sa rezultatima prethodno testiranih izolatora, kako bi se donela prava odluka o tome da li će se oprema zamijeniti ili ne.