Vad är Tan Delta-test?

Vad är Tan Delta-test?

Definition av Tan Delta-test

Tan delta definieras som förhållandet mellan resistiv och kapacitiv komponent av elektriskt läckageström, vilket indikerar isolationshälso tillstånd.

Principen bakom Tan Delta-test

När ett rent isolerande material ansluts mellan linje och jord fungerar det som en kondensator. I idealiska fall, om isoleringsmaterialet, som också fungerar som dielektrikum, är 100% rent, skulle den elektriska strömmen som passerar endast ha en kapacitiv komponent, utan någon resistiv komponent, på grund av noll impuriteter.

I en ren kondensator leder den kapacitiva elektriska strömmen den applicerade spänningen med 90o.I verkligheten är det omöjligt att uppnå 100% renhet i isoleringar. Med tiden samlar åldrade isoleringar impuriteter som smuts och fukt. Dessa impuriteter skapar en ledande bana, vilket introducerar en resistiv komponent till läckageströmmen från linje till jord.

Därför indikerar en låg resistiv komponent av läckageströmmen en bra isolator. Hälso tillståndet för en elektrisk isolator mäts genom det låga förhållandet mellan resistiv och kapacitiv komponent, känd som tan delta eller dissipationsfaktor.

I vektordiagrammet ovan ritas systemspänningen längs x-axeln. Ledande elektrisk ström dvs. resistiv komponent av läckageström, IR kommer också att ligga längs x-axeln.

Eftersom den kapacitiva komponenten av läckageelektrisk ström IC leder systemspänningen med 90o, kommer den att ritas längs y-axeln.

Nu, total läckageelektrisk ström IL(Ic + IR) bildar en vinkel δ (säg) med y-axeln.

Nu, från diagrammet ovan, är det klart, förhållandet, IR till IC är inget annat än tanδ eller tan delta.

NB: Denna δ-vinkel kallas förlustvinkel.

Metod för Tan Delta-test

Kabeln, vindning, strömförstärkare, spänningsförstärkare, transformatorbushing, på vilka tan delta-test eller dissipationsfaktortest ska utföras, isoleras först från systemet. En mycket lågfrekvent testspänning appliceras över utrustningen vars isolering ska testas.

Först appliceras normal spänning. Om värdet på tan delta verkar tillräckligt bra höjs den applicerade spänningen till 1,5 till 2 gånger normal spänning, av utrustningen. Tan delta-styrenheten tar mätning av tan delta-värden. En förlustvinkelanalysator är ansluten till tan delta-mät enheten för att jämföra tan delta-värden vid normal spänning och högre spänningar och analysera resultaten.

Under testet är det viktigt att applicera testspänning vid mycket låg frekvens.

Anledning till användning av mycket låg frekvens

Vid högre frekvenser sjunker den kapacitiva reaktansen hos en isolator, vilket ökar den kapacitiva strömkomponenten. Eftersom den resistiva komponenten förblir ganska konstant, beroende på spänningen och isolatorns ledningsförmåga, ökar även den totala strömsammanhanget.

Därför skulle den nödvändiga synliga effekten för tan delta-test bli tillräckligt hög, vilket inte är praktiskt. Så för att hålla effektbehovet för detta dissipationsfaktortest, krävs en mycket lågfrekvent testspänning. Frekvensområdet för tan delta-test ligger generellt mellan 0,1 till 0,01 Hz beroende på storlek och natur av isoleringen.

Det finns en annan anledning till att det är viktigt att hålla inmatningsfrekvensen för testet så låg som möjligt.

Som vi vet,

Det betyder, dissipationsfaktor tanδ ∝ 1/f.Därför är tan delta-numret högre vid låg frekvens, och mätningen blir lättare.

Hur man förutser resultatet av Tan Delta-test

Det finns två sätt att förutse tillståndet för ett isoleringssystem under tan delta- eller dissipationsfaktortest.

För det första, genom att jämföra tidigare testresultat för att fastställa, försämringen av isoleringens tillstånd på grund av åldringseffekt.

Det andra är, att bestämma tillståndet för isoleringen direkt från värdet på tanδ. Inget behov av att jämföra tidigare resultat av tan delta-test.

Om isoleringen är perfekt, kommer förlustfaktorn att vara ungefär densamma för hela testspänningsintervallet. Men om isoleringen inte är tillräcklig, ökar värdet på tan delta i det högre intervallet av testspänning.

Från grafen är det tydligt att tan och delta-nummer icke-linjärt ökar med ökande testspänning vid mycket låg frekvens. Ökande tan&delta, betyder, hög resistiv elektrisk strömkomponent, i isoleringen. Dessa resultat kan jämföras med tidigare testade isolatorers resultat, för att ta rätt beslut om utrustningen ska ersättas eller inte.